PHC管樁在PC現(xiàn)澆箱梁支架施工中的應(yīng)用

■吳大建

(泉州臺商投資區(qū)城市建設(shè)發(fā)展有限公司，泉州 362000)

1 工程概況

泉州臺商投資區(qū)海江大道一期工程 (后渚大橋東橋頭互通)位于泉州市臺商投資區(qū)，后渚大橋東橋頭往臺商投資區(qū)方向。項目內(nèi)PC現(xiàn)澆箱梁橋梁(不含人行天橋)共計11座：其中主線橋2座、匝道橋9座，由49聯(lián)現(xiàn)澆箱梁組成。 箱梁基本跨徑采用 20、25、30m，梁高為 1.6、1.8、2.0m，箱梁標準寬度為3.23、8.5、10m。下部橋墩采用花瓶墩、柱式墩，墩高 3～18m。

項目地貌位于泉州洛陽江入?？诘臇|岸海積Ⅰ級階地，現(xiàn)場地層分布較復(fù)雜，自上而下為：填土層、淤泥、粉質(zhì)粘土、殘積砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、砂礫狀強風(fēng)化花崗巖、碎塊狀強風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化巖、微風(fēng)化花崗巖。

不良地質(zhì)主要表現(xiàn)為場地分布有淤泥，最深處達16m，高含水量、高壓縮性、高靈敏度、低強度，固結(jié)時間長，易產(chǎn)生不均勻沉降，使地面產(chǎn)生裂縫、傾斜，影響正常使用。

2 支架方案比選與現(xiàn)場布設(shè)

2.1 方案選擇

結(jié)合本項目實際情況，可供選擇的支架方案有滿堂支架現(xiàn)澆法、鋼管樁結(jié)合貝雷支架、預(yù)應(yīng)力管樁結(jié)合貝雷支架。由于本項目位于灘涂地段，淤泥層較厚，采用滿堂支架現(xiàn)澆需對地基進行加固處理，所需換填材料工程量大，造價高。且不易處理到位，施工過程中可能出現(xiàn)不均勻沉降，對梁體混凝土產(chǎn)生危害，故不建議采用滿堂支架現(xiàn)澆。

貝雷梁目前在橋梁施工中應(yīng)用廣泛，它具有自重輕、承載力大、適應(yīng)性強、重復(fù)適應(yīng)等特點。由于橋下凈空受限，若采用鋼管樁，無法進行回收，不經(jīng)濟，因此也不推薦采用。預(yù)應(yīng)力管樁分為PC管樁、PHC管樁、PTC管樁，其中以PHC管樁承載力最高。根據(jù)計算分析，并經(jīng)專家論證，本項目采用PHC管樁。采用PHC管樁結(jié)合貝雷支架方法無需進行地基處理，施工方便，可保證現(xiàn)狀道路正常通行，同時可縮短工期。

2.2 現(xiàn)場布設(shè)

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在靠橋墩位置利用承臺作支撐平臺，鋼管支墩支撐于承臺之上；在橋梁跨中位置施打PHC樁作為基礎(chǔ)，并配置C25鋼筋混凝土系梁(0.8×0.8m)將墩樁橫向連為整體?；静贾迷斠妶D1～2：

PHC樁外徑500mm，壁厚100mm，采用錘擊法施工，根據(jù)工程地質(zhì)情況，樁基本面布置，尺寸、密集成度，深度及施工條件選擇合理錘重。打樁前，按設(shè)計要求進行樁定位放線，確定樁位。上、下節(jié)樁拼接成整樁時，采用端板焊接連接。

現(xiàn)場終孔原則為：最后捶打4次，貫入度達到30mm左右，則可終孔。打樁時，管樁的垂直度必須嚴格控制，樁的垂直度偏差不得超過0.5%。

本項目采用Φ426×8mm鋼管作支墩，墩頂設(shè)砂筒以便于卸落支架，其上再設(shè)2×Ⅰ32b工字鋼分配荷載。鋼管支墩按設(shè)計方案位置進行布設(shè)。當橋梁跨度L≤25m時，采用3排鋼管支墩；當橋梁跨度30m＞L＞25m時，采用4排鋼管支墩。鋼管支墩要和上鋼板及下端預(yù)埋于基礎(chǔ)上的工字鋼焊接牢固，接觸面不能有縫隙，必要時可在上鋼板處加限位措施或在立柱底部局部澆注混凝土，使鋼管立柱與鋼板、基礎(chǔ)連接牢固。為加強支墩的橫向、縱向穩(wěn)定性，在支墩間設(shè)槽鋼作為平聯(lián)，施工后效果見下圖 3～4。

圖1 支架橫斷面圖(橋墩處)

圖2 支架橫斷面圖(跨中)

圖3 鋼管支墩橫向聯(lián)系

圖4 鋼管支墩縱向聯(lián)系

底模采用1.2cm竹膠板；側(cè)模采用［8槽鋼焊接的鋼桁架配竹膠板面板；內(nèi)模采用1.5cm膠合板。

3 支架預(yù)壓、設(shè)置預(yù)拱度

底模及側(cè)模鋪設(shè)完畢后對支架按箱梁自重的120%進行預(yù)壓，以消除支架的非彈性變形。超載預(yù)壓時，48h內(nèi)測量的地基沉降量不大于3mm。現(xiàn)場采用砂袋作為預(yù)壓荷載，分4次進行加載，每級(次)加載重量分別為50%、75%、100%、120%(超載)。

在每一跨貝雷縱梁的支點、L/2(跨中)及0.25L處(支架跨徑L＜3m時不設(shè))共設(shè)5個斷面觀測點，即縱向共設(shè)5個橫斷面觀測點。底部每一橫斷面設(shè)置3個點，貝雷縱梁的底部每一橫斷面設(shè)置3個點，共設(shè)置5×3＝15個觀測點。

一處鋼筋砼系梁縱向設(shè)1個橫斷面觀測點，鋼管立柱中心線上每一個斷面設(shè)置3個點，分別在中心線上、左、右側(cè)。共設(shè)置3個觀測點。

根據(jù)已施工箱梁的測量結(jié)果，最大沉降發(fā)生在跨中，均未超過20mm。根據(jù)預(yù)壓結(jié)果計算跨中最大預(yù)拱度，其它各點的預(yù)拱度由中間最高值向兩端零按二次拋物線進行分配。

4 施工效果

本項目箱梁采用鋼管支墩貝雷梁配PHC管樁施工方法平均每聯(lián)箱梁施工工期約28d，較滿堂支架現(xiàn)澆方法縮短工期明顯。且施工過程中，支架穩(wěn)固，箱梁砼及預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量完好，成品質(zhì)量滿足規(guī)范及設(shè)計要求。

5 總結(jié)

PHC管樁結(jié)合貝雷梁支架在本工程中的成功應(yīng)用，說明在沿海灘涂地帶采用此種施工方法具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、安全可靠、支架周轉(zhuǎn)周期短、進度快、經(jīng)濟效益佳的特點。對于今后位于灘涂地段的PC現(xiàn)澆箱梁支架施工具有借鑒意義。