螺旋鋼管鋼支撐系統(tǒng)在交通橋等結(jié)構(gòu)物中的應(yīng)用

唐小琦

湖南源源生態(tài)工程集團(tuán)有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410199

正文：

1.工程概況

貴州從江縣龍?zhí)了畮?kù)混凝土面板堆石壩壩頂高程551.0m，最大壩高64.0m，壩頂寬度8.5m，壩軸線長(zhǎng)150.68m。分層取水口布置于壩區(qū)左岸，分為取水口井筒和交通橋。取水口井筒建基面高程為▽500.8m，進(jìn)水口底板高程為▽502.0m，頂板高程為▽ 504.0m，取水井筒頂部平臺(tái)高程為▽551.0m，井筒頂部與左岸▽551m平臺(tái)間釆用交通橋連接成一體。

取水口交通橋?yàn)槿∷岔敳科脚_(tái)連接左岸▽551m平臺(tái)的通道。本橋采用兩跨布置，中間為排架柱設(shè)計(jì)，岸端為重力式C15毛石混凝土橋臺(tái)。

2.施工布置

按照壩區(qū)施工總平面布置，結(jié)合取水口的結(jié)構(gòu)型式和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，取水口處取水口井筒、交通橋以及岸端橋臺(tái)施工的施工平面布置如下：

3.方案選擇

取水口位于壩前左岸，交通橋?yàn)槿∷岔敳科脚_(tái)連接左岸▽551m平臺(tái)的通道，取水口建基面高程▽550.8m，高度為50.2m，河谷邊坡非常陡峻，如果采用滿堂腳手架支架用于交通橋現(xiàn)澆梁板施工，一方面陡峻的邊坡不利用支架立柱基礎(chǔ)的穩(wěn)定，另一方面搭設(shè)工程量太大，既浪費(fèi)了材料又起不到縮短工期的目的。根據(jù)取水口、交通橋處的地形、地質(zhì)等實(shí)際情況，決定采用螺旋鋼管鋼支撐施工方案，這樣現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)工程量大為減少，支架強(qiáng)度以及穩(wěn)定性也容易滿足施工要求。

4.鋼管支撐布置

在交通橋梁板現(xiàn)澆施工時(shí)采用螺旋鋼管鋼支撐系統(tǒng)替代滿堂腳手架，在中間排架柱兩側(cè)各設(shè)置2根共4根Ф325螺旋鋼管，壁厚8mm，縱向支撐采用工字鋼。利用排架柱擴(kuò)大基礎(chǔ)作為螺旋鋼管混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)預(yù)埋鋼筋與螺旋鋼管鋼支撐底座焊接、澆筑二期混凝土，安裝螺旋鋼管鋼支撐。鋼管內(nèi)下部充填砂，采用灌水夯實(shí)，灌水時(shí)底部開(kāi)排水孔排水，鋼管頂部1m長(zhǎng)采用C20混凝土填充。鋼管頂部與縱向支撐工字鋼之間設(shè)置可調(diào)節(jié)頂托，用于梁板模板安裝時(shí)頂部高程調(diào)節(jié)，以及梁板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后支撐系統(tǒng)的拆除。

排架柱兩側(cè)設(shè)置的4根螺旋鋼管之間，根據(jù)整體高度每隔2～3m焊接[14槽鋼作為橫向聯(lián)系桿，每層橫向聯(lián)系桿間設(shè)置角鋼剪刀聯(lián)系桿。井筒及岸端橋臺(tái)根據(jù)相應(yīng)高程埋設(shè)I20B工字鋼，與螺旋鋼管之間鋪設(shè)工字鋼作為交通橋現(xiàn)澆梁板施工的底部支撐。

5.施工工藝

（1）鋼支撐基礎(chǔ)施工

利用排架柱擴(kuò)大基礎(chǔ)作為螺旋鋼管混凝土基礎(chǔ)，滿足鋼支撐基礎(chǔ)抗壓與防沉降要求，在擴(kuò)大基礎(chǔ)施工時(shí)在螺旋鋼管設(shè)置的位置事先安裝預(yù)埋鋼筋以用做鋼管焊接安裝，無(wú)需單獨(dú)對(duì)鋼支撐基礎(chǔ)進(jìn)行處理。

（2）鋼支撐承載力計(jì)算

通過(guò)計(jì)算，鋼管柱的承載力滿足施工要求。詳下圖。

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（3）螺旋鋼管鋼支撐結(jié)構(gòu)施工

考慮到塔吊的起重能力及鋼管的自身穩(wěn)定性，鋼管立柱根據(jù)實(shí)際情況分節(jié)段安裝。采用布置于取水口處的塔吊利用鋼絲繩將螺旋鋼管基礎(chǔ)節(jié)垂直對(duì)號(hào)懸吊于基礎(chǔ)預(yù)埋鋼筋處，測(cè)量鋼管位置后就位，然后測(cè)量鋼管垂直度后，嚴(yán)格規(guī)范要求將螺旋鋼管與預(yù)埋鋼筋焊接。松開(kāi)塔吊吊裝鋼絲繩后，重新進(jìn)行鋼管的垂直度測(cè)量，如有偏差進(jìn)行較正后澆筑二期混凝土。

鋼管基礎(chǔ)節(jié)二期混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，及時(shí)利用塔吊進(jìn)行上面節(jié)段焊接施工。螺旋鋼管焊接施工時(shí)，所有焊縫均應(yīng)為滿焊，且質(zhì)量需滿足鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范要求，在焊縫處加焊1cm厚的鋼板加勁肋。在鋼管上升安裝時(shí)，隨時(shí)進(jìn)行垂直度的較正，每上升2～3m，焊接[14槽鋼作為橫向聯(lián)系桿，每層橫向聯(lián)系桿間設(shè)置角鋼剪刀聯(lián)系桿，確保螺旋鋼管上升安裝的穩(wěn)定性與垂直度。

鋼管按要求安裝完成后，在鋼管內(nèi)下部充填砂，采用灌水夯實(shí)，灌水時(shí)底部開(kāi)排水孔排水，鋼管頂部1m長(zhǎng)采用C20混凝土填充。待鋼管頂部混凝土澆筑完成達(dá)到一定強(qiáng)度后，在鋼管頂部用鋼板封頭，封頭鋼板應(yīng)保證水平。

鋼管頂部與縱向支撐工字鋼之間設(shè)置可調(diào)節(jié)頂托，用于梁板模板安裝時(shí)頂部高程調(diào)節(jié)，以及梁板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后支撐系統(tǒng)的拆除。可調(diào)節(jié)頂托上橫向擺放雙拼I20B工字鋼，鋼支撐與井筒以及岸端橋臺(tái)采用I20B工字鋼做為交通橋梁板現(xiàn)澆施工的縱向支撐。

6.質(zhì)量與安全控制

嚴(yán)格控制螺旋鋼管安裝的垂直度，在進(jìn)行上部交通橋施工時(shí)嚴(yán)格控制檢查鋼支撐的受力情況及穩(wěn)定情況，做到始終保持穩(wěn)固，防止外力撞擊。

螺旋鋼管鋼支撐系統(tǒng)施工過(guò)程中主要存在高處作業(yè)、用電作業(yè)、電（氣）焊割作業(yè)、起重作業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)雀唢L(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，施工高差大，高處作業(yè)多，易發(fā)生高處墜落、觸電、起重傷害、機(jī)械傷害等。施工安全管理難點(diǎn)突出在以下四個(gè)方面：一是施工中用電作業(yè)頻繁，安全風(fēng)險(xiǎn)較高；二是施工高差較大，高處作業(yè)頻繁，施工通道和高處作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)比較高； 三是作業(yè)人員及施工材料運(yùn)輸量大，工區(qū)施工道路路況比較復(fù)雜，交通安全管理難度較大。

螺旋鋼管吊裝焊接時(shí)，應(yīng)設(shè)專人統(tǒng)一指揮，用塔吊豎立螺旋鋼管時(shí)，應(yīng)用溜繩控制起吊時(shí)的擺動(dòng)。

支撐系統(tǒng)拆除時(shí)下部設(shè)警戒區(qū)，有明顯的警戒標(biāo)識(shí)，有專人監(jiān)護(hù)、 指揮，作業(yè)人員個(gè)體防護(hù)到位。

高處作業(yè)時(shí)人員必須穿戴好勞保用品，系好安全帶，做好防墜落措施，并在下部?jī)蓚?cè)設(shè)置明顯的警示標(biāo)識(shí)；工具、小型機(jī)具等必須有可靠的防掉落 措施，做到工具入包，小型機(jī)具用繩與固定物拴牢；作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁拋擲物品、工具等。

7.結(jié)語(yǔ)

在跨中排架柱兩側(cè)各2根共4根Ф325螺旋鋼管，壁厚8mm，縱向支撐采用工字鋼。利用排架柱擴(kuò)大基礎(chǔ)作為螺旋鋼管混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)預(yù)埋鋼筋與螺旋鋼管鋼支撐底座焊接、澆筑二期混凝土，安裝螺旋鋼管鋼支撐。鋼管內(nèi)下部充填砂，采用灌水夯實(shí)，灌水時(shí)底部開(kāi)排水孔排水，鋼管頂部1m長(zhǎng)采用C20混凝土填充。鋼管頂部與縱向支撐工字鋼之間設(shè)置可調(diào)節(jié)頂托，用于梁板模板安裝時(shí)頂部高程調(diào)節(jié)，以及梁板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后支撐系統(tǒng)的拆除。

螺旋鋼管鋼支撐系統(tǒng)圓柱體結(jié)構(gòu)能增強(qiáng)支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工方便快捷，縮短工期，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，降低成本。