海灘區(qū)域現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)及應(yīng)用

汪倩 李家平

（中交二航局 深圳 518067）

海灘區(qū)域現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)及應(yīng)用

汪倩 李家平

（中交二航局 深圳 518067）

針對(duì)惠州海灣大橋北岸0#～4#墩現(xiàn)澆箱梁地質(zhì)情況，對(duì)擬采用的3種施工方案進(jìn)行了比選，確定采用少支點(diǎn)支架，在2#～4#墩之間采用承臺(tái)+跨中布置的臨時(shí)鉆孔灌注樁作受力基礎(chǔ)，解決了海灘區(qū)域大跨度現(xiàn)澆箱梁支架搭設(shè)的難題，工程實(shí)踐證明該支架形式具有明顯的經(jīng)濟(jì)和安全效益。

海灘區(qū)域；現(xiàn)澆箱梁；支架

1 工程概況及重難點(diǎn)分析

1.1 工程簡(jiǎn)介

惠州海灣大橋全長(zhǎng)2741m。其中北引橋2#～4#墩為50m跨的混凝土連續(xù)箱梁，單箱單室截面，主梁頂寬11.75m，底寬5.0m，主梁梁高為2.9m，高跨比為1/17.2。主梁兩側(cè)懸臂長(zhǎng)2.875m，懸臂端部厚度20cm，懸臂根部厚度50cm。懸臂板端混凝土留15cm寬后澆帶，與防撞欄混凝土一起澆筑。

圖1 箱梁結(jié)構(gòu)形式

1.2 地質(zhì)情況

北岸2～4#墩位于淺灘處，地質(zhì)主要以強(qiáng)（中）風(fēng)化變質(zhì)砂巖為主，層厚2～5m；水深0～3m左右（潮差1.6m左右），分布眾多不規(guī)則礁石。原有4#～2#墩海灘因施工樁基和承臺(tái)時(shí)已用片石和黃土進(jìn)行了回填。

其主要重難點(diǎn)如下：

（1）回填區(qū)域?yàn)樾绿钔良捌?，也沒(méi)有進(jìn)行基礎(chǔ)處理和護(hù)坡處理（成本太高），只是作為樁基和承臺(tái)施工時(shí)的便道和平臺(tái)?；A(chǔ)固結(jié)及沉降尚未完成，承載力也不夠，采用滿堂支架施工存在傾覆和垮塌的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）0#-4#墩箱梁施工正好處于6～8月份，處于臺(tái)風(fēng)高發(fā)季節(jié)，臨時(shí)回填便道存在被海浪襲擊的可能，支架的安全很關(guān)鍵。

（3）由于表層分布大量的不規(guī)則礁石，所以施打鋼管樁比較困難。

2 支架方案的選擇

參考其他類似工程經(jīng)驗(yàn)，列舉了三種在技術(shù)上可行的技術(shù)方案。并在適用性和經(jīng)濟(jì)性上作比較，最終確定方案三為最佳方案。

表1 方案比選

3 支架方案設(shè)計(jì)與計(jì)算

在橋墩之間基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，每排設(shè)置兩根直徑1.2m，樁間采用3拼H600型鋼作為鋼系梁，樁長(zhǎng)以入巖2倍D為準(zhǔn)（沒(méi)有覆蓋層，）；鋼管少支架體系分為下部支撐系統(tǒng)和上部梁系。單跨支架下部支撐系統(tǒng)主要由每排4根φ630mm×8mm鋼管樁，樁頂用2H600×200型鋼，柱間水平橫撐及剪刀撐連接。墩旁鋼管柱支撐于承臺(tái)頂，承臺(tái)混凝土施工前，在承臺(tái)表面預(yù)埋鋼筋。柱間聯(lián)系撐用2[25a焊接而成，聯(lián)系撐與鋼管兩端焊接成整體。上部梁系由卸載沙箱、橫向H600×200主橫梁，縱向貝雷梁、I25a分配梁、與模板系組成。貝雷梁雙排單層布置，底板布置4排，間距45cm，兩側(cè)腹板各布置4排，間距45cm，翼緣板兩側(cè)各布置2排，間距90cm。

3.1 鉆孔灌注樁及條形基礎(chǔ)施工

圖2 北岸支架4#-2#墩基礎(chǔ)橫斷面布置圖

北岸支架4#-2#墩基礎(chǔ)如圖2。北岸支架2#-0#臺(tái)之間由于地質(zhì)條件較好，采用條形基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)長(zhǎng)11m，寬1.5m，高0.8m，C30混凝土。

3.2 支架計(jì)算

利用MIDAS CIVIL建模整體計(jì)算，考慮空載和澆筑混凝土兩個(gè)工況，而澆筑工況在支架承受豎向荷載作用及工作風(fēng)速不超過(guò)14m/s時(shí)處于最不利狀態(tài)。箱梁混凝土澆筑時(shí)，按最不利荷載組合原則考慮鋼支架結(jié)構(gòu)及箱梁模板自重、施工人員及設(shè)備荷載、溫度荷載和風(fēng)荷載。其中施工人員及設(shè)備荷載取2.0kN/m2計(jì)算，混凝土傾倒及振搗荷載、局部施工活載等，集度按2.5kN/m2考慮，溫度荷載按溫差±10℃考慮，支架所在高度正常工作時(shí)按風(fēng)速14m/s取值。

建模時(shí)，所有桿件用梁?jiǎn)卧M，采用的邊界條件為：①鋼管樁根部固結(jié)約束；②縱梁與鋼管樁頂部鉸接約束；③各層梁系之間采用鉸約束模擬焊接。加載時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)組合和基本組合進(jìn)行荷載效應(yīng)組合。

圖3 支架模型圖

經(jīng)計(jì)算，最大綜合應(yīng)力為114MPa，在鋼管樁頂部位置；支架整體豎向變形值最大為24.2mm；兩鋼管樁之間縱梁最大變形為4.8mm；支架整體橫橋向變形值最大為4.9mm，均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

4 結(jié)論

惠州海灣大橋北岸2#～4#墩上部結(jié)構(gòu)通過(guò)采用承臺(tái)+跨中布置臨時(shí)鉆孔灌注樁作受力基礎(chǔ)的少支點(diǎn)支架形式順利完成了施工，解決了海灘拋石、礁石區(qū)域大跨度支架搭設(shè)的難題。通過(guò)與其他施工方式對(duì)比，該結(jié)構(gòu)形式具有安全程度高、良好的經(jīng)濟(jì)性和可操作性，可在類似工程條件下推廣使用。

U445.57

A

1004-7344（2016）11-0129-01

2016-3-25

汪倩（1982-），男，湖北黃岡人，工程師，本科，從事工程施工工作。