城市高架橋現(xiàn)澆箱梁跨河支架設(shè)計(jì)與施工

高則彥

(江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司,江蘇鎮(zhèn)江 212003)

城市高架橋現(xiàn)澆箱梁跨河支架設(shè)計(jì)與施工

高則彥

(江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司,江蘇鎮(zhèn)江 212003)

以泰州市東環(huán)高架橋?yàn)楣こ虒?shí)例,詳細(xì)介紹了高架橋第11聯(lián)現(xiàn)澆箱梁跨河支架的設(shè)計(jì)與施工,供同類型橋梁支架的設(shè)計(jì)和施工參考。

高架橋;跨河支架;組合式;滿堂支架

1 工程概況

該工程主線高架橋的第11聯(lián)箱梁中的31#～34#墩跨既有地面橋梁西馬莊中橋,高架橋該聯(lián)跨徑組合為31.92 m+29 m+34.92 m。下部結(jié)構(gòu)橋墩采用樁柱式橋墩,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋下河道位于第2孔,河道主要作用是泄洪,第1、3孔位于陸地上。由于高架橋33#墩位于西馬莊橋橋位,施工前需對老橋第1孔上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除后,再進(jìn)行基礎(chǔ)及墩身施工。另外,由于高架橋跨越西馬莊橋時(shí),板梁無法滿足支架荷載,根據(jù)設(shè)計(jì)單位要求,施工前需拆除第1、3孔上部結(jié)構(gòu),打設(shè)鋼管樁基礎(chǔ),縱橋向架設(shè)貝雷縱梁跨越老橋第2孔上部結(jié)構(gòu),搭設(shè)跨河支架。圖1為高架橋與西馬莊中橋相對位置平面圖。

2 跨河支架設(shè)計(jì)

第11聯(lián)現(xiàn)澆箱梁共3孔(即31#～34#墩),支架包括三個(gè)部分:第一部分位于老G328上,直接搭設(shè)滿堂支架;第二部分位于西馬莊橋第1、3孔,板梁拆除后進(jìn)行地基處理搭設(shè)滿堂支架;第三部分跨越西馬莊橋第2孔,采用跨河支架,跨河支架為組合式,包括鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)、鋼管樁基礎(chǔ)、柱頂橫梁、貝雷縱梁、I18分配梁、滿堂支架。圖2為跨河現(xiàn)澆支架總體布置圖。

2.1 鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)

由于西馬莊橋2#墩左側(cè)為駁岸墻,且有地下有高壓線頂管,該處不宜打設(shè)鋼管樁,因此考慮設(shè)置混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)?；炷翑U(kuò)大基礎(chǔ)寬1.4 m,長2.0 m,高30 cm,單層雙向布筋,底板橫筋為φ12,縱向筋為φ12,混凝土為C30級。

2.2 鋼管樁基礎(chǔ)

鋼管樁基礎(chǔ)分為兩種:一種直接立于承臺上,鋼管柱腳用錨筋與承臺固定,在承臺混凝土澆筑前嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置定位,焊接鋼管立柱柱腳錨筋;另一種采用震動錘打入河床,確保入土深度。鋼管樁采用φ63 cm×0.8 cm鋼管,共2組36根,老橋1#墩北側(cè)沿橫橋向布置18根,其中8根立于承臺上;老橋2#墩南側(cè)橫橋向布置18根,其中1根立于擴(kuò)大基礎(chǔ)上。

2.3 樁頂橫梁

鋼管樁頂橫梁采用 2I40b,與封頭板焊接固定。

2.4 貝雷縱梁

全橋設(shè)置13組,共33路,采用45 cm和90 cm框架聯(lián)為一體,由東向西第1～3組貝雷總長21 m,第4～13組貝雷總長18 m,共270片。

2.5 橫向分配梁

貝雷上橫向設(shè)置I18作為橫向分配梁,順橋向間距根據(jù)其上滿堂支架鋼管間距設(shè)置:縱向間距90 cm。在橫梁處加密至60 cm。

3 跨河支架施工

3.1 施工工藝流程

第1、3孔地基處理→擴(kuò)大基礎(chǔ)施工→鋼管樁打設(shè)及安裝→鋼管間橫向連接→鋼管樁樁頭抄平→樁頂橫梁施工→貝雷桁架拼裝→分配梁安裝→滿堂支架搭設(shè)→支架拆除。

3.2 第1、3孔地基處理

(1)板梁拆除后先用挖機(jī)將表層垃圾土清除,然后采用6%灰土或利用板梁拆除產(chǎn)生的混凝土碎塊將原地面填平并壓實(shí)。場地平整壓實(shí)后澆筑10 cm厚C20素混凝土墊層,以提高地基承載力,地基處理寬度應(yīng)超出左、右幅箱梁翼板1 m。

圖1 高架橋與西馬莊中橋相對位置平面圖(單位:cm)

圖2 跨河現(xiàn)澆支架總體布置圖(單位:cm)

(2)由于高架橋左側(cè)翼緣板投影線部分位于老橋錐坡上,支架地基采用挖臺階處理,臺階寬度不小于2 m,并用小型夯實(shí)機(jī)夯實(shí)后澆筑10 cm厚C20素混凝土墊層。

(3)對于33#主輔墩承臺基坑附近開挖過的地面,采取分層回填、分層整平、壓實(shí)予以加固。

3.3 擴(kuò)大基礎(chǔ)施工

高架橋左側(cè)翼緣板位于老橋2#墩東側(cè)的支架支點(diǎn),由于駁岸墻及地下頂管的原因不宜打設(shè)鋼管樁,設(shè)置鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)。擴(kuò)大基礎(chǔ)底設(shè)墊層,墊層厚度為5 cm,墊層鋪設(shè)完畢后,采用打夯機(jī)夯實(shí)。夯實(shí)后按設(shè)計(jì)尺寸和位置立模、綁扎鋼筋進(jìn)行混凝土澆筑,澆筑過程中要確?；炷琳駬v密實(shí)。在混凝土澆筑前嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置定位、焊接鋼管立柱柱腳錨筋。

3.4 鋼管樁打設(shè)及安裝

(1)鋼管樁打設(shè)

采用25 t汽車吊配合90型振動錘在第2孔橋面上進(jìn)行打設(shè),施工前采用全站儀放出樁位,采用水準(zhǔn)儀控制樁頂高程。鋼管樁打入深度根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)情況驗(yàn)算確定入土深度為14 m,但考慮到現(xiàn)場地質(zhì)情況可能有出入,鋼管樁打入采用入土深度和貫入度雙控制,以貫入度為主。在每分鐘貫入度小于3 mm的情況下,繼續(xù)激振3 min,貫入度穩(wěn)定即可以停止施工。

(2)鋼管立柱

33#墩位處有8根鋼管立于主輔墩承臺上,柱腳與承臺混凝土基礎(chǔ)采用地腳螺栓錨固,在承臺施工前注意預(yù)埋,鋼管安裝時(shí)應(yīng)保證垂直度。

3.5 鋼管間橫向連接

每排鋼管樁下沉到位后,立刻進(jìn)行樁之間的橫向連接,增加樁的穩(wěn)定性,連接材料采用［10槽鋼,槽鋼尺寸需根據(jù)現(xiàn)場尺寸進(jìn)行下料調(diào)整,高程位置根據(jù)施工時(shí)實(shí)際情況確定。

3.6 鋼管樁樁頭抄平

鋼管樁打設(shè)好后,對鋼管樁頂進(jìn)行標(biāo)高測量并做好標(biāo)記,根據(jù)標(biāo)記位置對樁頭進(jìn)行抄平處理。抄平完成后在樁頂焊接12 mm封頭鋼板,封頭鋼板平面尺寸為80 cm×80 cm,封頭板頂面必須水平,封頭板與鋼管樁頂焊接完畢后,沿橫向軸線位置焊接加強(qiáng)板,加強(qiáng)板厚度為1.2 cm。

3.7 樁頂橫梁施工

樁頂橫梁是由2I40b組成,在現(xiàn)場加工、焊接安裝,加工時(shí)將兩根型鋼腹板平行放置,頂板及底板緊靠并用點(diǎn)焊進(jìn)行連接。

首先在封頭板上放出橫梁軸線及下邊線位置,使橫梁軸線和鋼管樁排架軸線重合,以保證鋼管樁軸心受壓;然后起吊安裝橫梁,位置安放準(zhǔn)確后先進(jìn)行點(diǎn)焊固定;最后將橫梁兩側(cè)與封頭鋼板間滿焊連接。

3.8 貝雷桁架拼裝

在樁頂橫梁上測定貝雷桁架的控制邊線,然后吊裝貝雷桁架。貝雷預(yù)先拼成整體,最后人工配合吊車進(jìn)行安裝就位。貝雷梁安裝到位后,橫向、豎向均焊定位擋塊及壓板,將其固定在主橫梁上。為保證梁的剛度,連接桁架的所有螺栓螺帽必須擰緊,桁架銷子穿到位后必須插好保險(xiǎn)銷。

3.9 分配梁安裝

分配梁采用I18,每根橫梁上貝雷用騎馬螺栓將橫梁與貝雷連接成一體,橫梁縱向間距90 cm,再對于箱梁實(shí)心段加密至60 cm。

3.10 滿堂支架搭設(shè)

(1)鋼管架的配置

根據(jù)梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高和I18分配梁頂標(biāo)高之間的高差,精確計(jì)算鋼管架立桿的高度和頂、底托調(diào)節(jié)桿的伸出量,配置立桿。

(2)布設(shè)底托

根據(jù)立桿位置布設(shè)底托,底托調(diào)節(jié)范圍為30 cm。

(3)碗扣式支架安裝

立桿縱橫間距為:腹板下60 cm×90 cm,底板處90 cm×90 cm,梁端橫梁處理60 cm×60 cm,橫桿豎向間距為120 cm。根據(jù)立桿及橫桿的設(shè)計(jì)組合,從底部向頂部依次安裝底托、立桿、橫桿、頂托。為了增加支架的整體穩(wěn)定性,沿縱向每4.5 m設(shè)一道全高連續(xù)剪刀撐,橫向布置剪刀撐兩道。

3.11 支架預(yù)壓

(1)加載順序

采用逐孔預(yù)壓,加載采用一次性加載至箱梁自重的120%。

(2)預(yù)壓觀測

觀測位置設(shè)在每跨的L/4、L/2、3L/4處及墩頂部位,每組分左、中、右3個(gè)點(diǎn)。在點(diǎn)位處固定觀測桿,固定要牢靠,支架預(yù)壓過程中嚴(yán)禁碰撞。布設(shè)好觀測桿后,加載前采用水準(zhǔn)儀測定出其桿頂標(biāo)高作為起始值,加載過程中跟蹤觀察,并記錄相應(yīng)的荷載數(shù)值。

(3)卸載

人工配合吊車吊運(yùn)土袋均勻卸載,卸載的同時(shí)繼續(xù)跟蹤觀測。根據(jù)觀測記錄,確定支架的彈性變形值,設(shè)置底模預(yù)拱度。

3.12 支架拆除

支架拆除順序?yàn)?滿堂支架→拆除分配梁→貝雷桁架→樁頂橫梁→鋼管樁拔除→混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)拆除。

4 結(jié)語

城市高架橋具有地下管線復(fù)雜、交叉路口眾多、交通流量大等特點(diǎn),由于一般都是在既有的道路上修建高架橋,難免會遇到上跨河流甚至?xí)龅降孛鏄蛄骸Ｒ虼?綜合考慮高架橋現(xiàn)澆箱梁支架著力點(diǎn)不能放在老橋下部結(jié)構(gòu)上及高架橋建成后老橋能及時(shí)恢復(fù)通車這兩個(gè)因素,在遇到河流、地面橋梁時(shí)采用鋼管樁基礎(chǔ)+貝雷縱梁+滿堂支架的組合型支架。與常規(guī)的滿堂支架搭設(shè)相比,這種組合型支架不僅施工工期快、經(jīng)濟(jì)合理,并且對既有地面橋梁損壞程度小,確保了地面道路恢復(fù)通車后的交通安全。

U445

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1009-7716(2015)03-0109-03

2014-11-28

高則彥(1980-),男,江蘇徐州人,工程師,從事道路橋梁建設(shè)工作。