現(xiàn)澆梁高墩支架施工技術(shù)研究

吳凱

【摘 要】一般進(jìn)行高墩現(xiàn)澆箱梁施工時(shí)，支架多采用鋼管貝雷臨時(shí)支墩支架或整體穩(wěn)定性較好、承載力較大的碗扣式支架。由于本公司無數(shù)量巨大的碗扣式支架，且地形起伏較大，不適合采用碗扣式支架。因此，施工采用鋼管貝雷臨時(shí)支墩作為高墩支架的方案。采用鋼管貝雷支架優(yōu)點(diǎn)是受地形制約較小，只需對(duì)小范圍的鋼管基礎(chǔ)的地基進(jìn)行處理，地基處理費(fèi)用較少，且只需對(duì)典型初始段支架進(jìn)行堆載預(yù)壓，施工人員投入少，支架搭設(shè)速度較快，支架搭設(shè)質(zhì)量有保證，且施工安全保證性大大提高，缺點(diǎn)是受力計(jì)算較復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，支架搭、拆需機(jī)械配合。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)澆梁；高墩支架；施工技術(shù)

0.工程概況

某高速合同段采用設(shè)計(jì)速度100km/h，整體式路基采用六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬為34.5m?；ネ⒔恢骶€橋中心樁號(hào)左幅為K9+504.78，橋梁全長(zhǎng)782.08m， 右幅中心樁號(hào)為K9+517.28，橋梁全長(zhǎng)757.08m，上部結(jié)構(gòu)主要為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。匝道橋有9座，A匝道1號(hào)橋中心樁 號(hào)為AK0+355.9，橋梁全長(zhǎng)為207.08m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；A匝道2號(hào)橋中心樁號(hào)為AK0+650，橋梁全長(zhǎng)為82.08m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁；B匝道橋中心樁號(hào)為BK0+913.1，橋梁全長(zhǎng)為217.88m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、鋼筋混凝土連續(xù)箱梁；C匝道橋中心樁號(hào)為CK0+644.75，橋梁全長(zhǎng)為710.78m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；D匝道橋中心樁號(hào)為DK0+418.63，橋梁全長(zhǎng)為 108.34m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁；E匝道橋中心樁號(hào)為 EK0+348.28，橋梁全長(zhǎng)為470.44m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；G匝道橋中心樁號(hào)為GK0+348.28，橋梁全長(zhǎng)為494.64m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁；H匝道橋中心樁號(hào)為HK0+276.98，橋梁全長(zhǎng)為328.04m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁；I匝道橋中心樁號(hào)為IK0+310.5，橋梁全長(zhǎng)為107.08m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁。主線大橋是鵝公坑大橋，起點(diǎn)樁號(hào)為K10+457，終點(diǎn)樁號(hào)為K10+583，橋梁全長(zhǎng)126m，全橋?yàn)?×20m預(yù)應(yīng)力混凝土寬幅空心板。

1.方案的選擇和支架的設(shè)計(jì)

1.1方案的選擇

現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工時(shí)，因橋梁的結(jié)構(gòu)型式、水文地址情況、地形地貌、機(jī)械設(shè)備及材料擁有的不同，需因地制宜地進(jìn)行現(xiàn)澆箱梁施工支架設(shè)計(jì)。針對(duì)S05標(biāo)的現(xiàn)澆箱梁數(shù)量比較多且大部分都比較高，共有 29聯(lián)，其中有一半支架高度超過15米，最高的達(dá)到26m，且地形處于山坡，地形起伏較大，故采用一種既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的方案是本項(xiàng)目的一個(gè)重點(diǎn)。通常現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工時(shí)先對(duì)地基進(jìn)行處理，然后搭設(shè)滿堂門式落地支架，在地形起伏大、地下水系發(fā)育的山谷中采用滿堂式落地支架不僅大面積進(jìn)行地基處理的難度大、費(fèi)用高，而且材料、人員的投入較大，特別是凈高大于15m的高墩現(xiàn)澆箱梁施工如采用滿堂落地支架，安全性將大大降低，且支架搭設(shè)及拆卸時(shí)危險(xiǎn)性較高，故對(duì)高墩現(xiàn)澆箱梁施工時(shí)不建議采用該支架。

1.2支墩支架設(shè)計(jì)和施工

臨時(shí)支墩支架設(shè)計(jì)和施工主要有以下幾個(gè)要點(diǎn)：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般采用單個(gè)擴(kuò)大基礎(chǔ)或整體式擴(kuò)大基礎(chǔ)或直接把鋼管錘打進(jìn)土里靠摩擦力承受荷載三種等，由于本標(biāo)段主要在山區(qū)里，故不采用直接把鋼管錘打進(jìn)土里這種方法，這種方法一般適合于河道或不適合做擴(kuò)大基礎(chǔ)的地方。對(duì)于本標(biāo)段內(nèi)承載力較好的原狀山土可以采用單個(gè)擴(kuò)大基礎(chǔ)，而對(duì)于承載力比較低或臨時(shí)支墩位置原來為泥漿池的地方采用整體式擴(kuò)大基礎(chǔ)，這兩種基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要驗(yàn)算基礎(chǔ)承載力和抗傾覆的穩(wěn)定性。基礎(chǔ)施工時(shí)主要是做好基礎(chǔ)處理，基礎(chǔ)處理對(duì)于軟臥層較深的采用打木樁加固，對(duì)于較淺的可以采用換填石渣或砂等方法，換填后進(jìn)行壓實(shí)，壓到承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求就可施工擴(kuò)大基礎(chǔ)。

1.3鋼管樁的施工

施工時(shí)要做好三點(diǎn)，第一是保證鋼管樁的垂直度，第二是是保證軸心受壓，第三是焊好平聯(lián)，使得鋼管樁整體性更好，也更穩(wěn)定。

1.4貝雷梁的驗(yàn)算

本標(biāo)段現(xiàn)澆梁的跨度不是很大，基本跨徑在25～30m，但是由于主線橋和匝道橋共6次跨省道S116，由于省道S116的車流量很大，而且大部分都是貨車，所以為了安全考慮，跨路支架采用在路兩邊設(shè)置支墩，然后貝雷梁整跨跨路的支架方案，所以貝雷梁的驗(yàn)算只要分為兩類，一類是不跨路的，那取最大跨徑的那一跨進(jìn)行驗(yàn)算，其余的采用相同的布置方式就不用進(jìn)行驗(yàn)算也能知道其受力滿足要求，另一類就是跨路支架，對(duì)于跨路支架就必須每聯(lián)進(jìn)行驗(yàn)算。貝雷梁的驗(yàn)算主要是以強(qiáng)度和剛度來控制，即抗彎強(qiáng)度σ<〔σ〕、抗剪強(qiáng)度τ<〔τ〕和最大撓度fmax<〔f〕。

1.5橫坡的支架設(shè)計(jì)

貝雷梁上支架橫坡的設(shè)計(jì)，采用鋼管貝雷臨時(shí)支墩來施工現(xiàn)澆箱梁是比較常規(guī)的一種方案，但以往的做法通常是先進(jìn)行地基處理，處理完之后搭設(shè)鋼管，然后再橫向放工字鋼，工字鋼上縱向擺放貝雷，考慮到調(diào)坡和拆架的方便，在貝雷上布置工鋼或槽鋼作為分配梁，上面放門式架或碗扣架，后再裝頂托，頂托之后再裝槽鋼做分配梁，這種做法將需要大量的槽鋼做分配梁。

采用頂托直接調(diào)坡拆除貝雷梁時(shí)比用門架調(diào)坡拆除貝雷梁困難，為了解決拆架困難和慢的問題，我們?cè)谑┕ぶ胁捎昧俗灾菩≤嚨姆椒▉聿鸪惱?，主要原理就是先用滑輪加工好小車，然后拆架時(shí)把它放在貝雷梁下面，通過手拉葫蘆和橫向工字鋼將貝雷梁拉到箱梁翼板處，最后再用吊車將它吊下來。通過這種辦法我們實(shí)現(xiàn)了快速拆架。

2.支架預(yù)壓和卸載

連續(xù)箱梁施工設(shè)計(jì)要求澆筑前進(jìn)行支架預(yù)壓，以消除支架非彈性變形，保證箱梁整體線形，預(yù)壓荷載按箱梁自重100% 荷載預(yù)壓不少于 7 天，且最后兩天預(yù)壓累計(jì)沉降量不大于2mm。根據(jù)預(yù)壓實(shí)測(cè)變形值來設(shè)置預(yù)拱度，預(yù)壓方法通過比較決定采用堆砂包，較為方便。

加載順序：分三級(jí)加載，第一、二次分別加總載的30%，第三次加總載的40%。預(yù)壓觀測(cè)：觀測(cè)位置設(shè)在每跨的L/2、L/4及墩部處，每組分左、中、右三個(gè)點(diǎn)，在點(diǎn)位處固定觀測(cè)桿，以便于沉降觀測(cè)。觀測(cè)采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行，布設(shè)好觀測(cè)桿后，加載前測(cè)定出其桿頂標(biāo)高。第一次加載后，每2個(gè)小時(shí)觀測(cè)一次，連續(xù)兩次觀測(cè)沉降量不超過3mm，且沉降量為零時(shí)進(jìn)行第二次加載，按此步驟直到第三級(jí)荷載加載完畢。第三級(jí)荷載沉降穩(wěn)定后繼續(xù)觀測(cè)，到最后兩天預(yù)壓沉降量累計(jì)不超過2mm 才可卸載。卸載：卸載可采用汽車吊來卸除沙袋。注意卸載過程中要均勻卸載，不能先集中卸除某個(gè)點(diǎn)然后再卸除其它點(diǎn)。根據(jù)觀測(cè)記錄，整理出預(yù)壓沉降結(jié)果，并根據(jù)結(jié)果調(diào)整底模標(biāo)高和設(shè)預(yù)拱度。

3.總結(jié)

我標(biāo)段現(xiàn)以完成了10 聯(lián)的現(xiàn)澆箱梁施工，通過現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際檢驗(yàn)，這種支架方案不但是可行和安全的，而且能加快施工進(jìn)度和節(jié)約施工成本，在質(zhì)量上箱梁縱向線形直順，橋面施工標(biāo)高與設(shè)計(jì)最大誤差都在規(guī)范要求 ±10mm之內(nèi)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐愛華.現(xiàn)澆箱梁大跨度支架技術(shù)研究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2009（07）.