苌倩石家庄市公路桥梁建设集团有限公司摘 要：以某现浇混凝土梁为例，从软基中钢管桩支护体系的应用入手，探讨了现浇段施工平台的搭设施工，并详细阐述了箱梁施工工艺流程。
工程实践证明，在混凝土条形基础中加装钢管立柱作为临时墩，使用贝雷梁结合组合型钢作为施工平台的施工方法可以使施工工期大幅缩短，有效解决了不均匀沉降问题，在一定程度上保障了工程的安全性。
关键词：现浇箱梁;钢管桩;临时支护体系;软基;作者简介：苌倩（1989—），女，工程师，研究方向为桥梁工程。
;0 引言现浇箱梁多以满堂式支护体系作为临时支护体系。
这种支护体系具有施工工期长、技术经济性差、软基容易出现不均匀沉降等缺点，所建成的现浇箱梁存在一定的安全隐患[1]。
而钢管桩支护体系可以有效避免满堂式支护体系的缺点，技术经济性大幅提高[2]。
自20世纪以来，对于钢管桩支护体系的研究较多，并且取得了一定成果[3]。
但考虑到这一问题较为复杂，并且具有较强的区域性和工程特殊性，为进一步确保施工安全，结合工程实际对钢管桩支护体系的应用进行更加细致的探讨很有必要。
1 工程概况某高速公路全长5.71km。
其中3.45km位于软土地基上，且局部软基厚度达20m。
该项目有22个涵洞，2座长度为410m的桥梁，8座长度为505m的桥梁，其中，某立交互通为设计速度100km/h的双向四车道高速公路，路基与桥梁的宽度相同，为24m。
因该高速公路多数路段需要跨越软土段，若以满堂式支架作为支护体系则需先进行大面积的地基处理，这样不仅工期较长，也难以避免出现不均匀沉降。
因此，研究决定使用钢管桩支架体系，即由临时墩和箱梁混凝土施工平台组成碗扣支架基础，使用配备钢管立柱的带钢管桩混凝土的条形基础作为临时墩，使用贝雷梁和组合型钢作为箱梁混凝土施工平台的模板。
现浇段施工平台结构布置如图1所示。
条形基础如图2所示。
图1 现浇段施工平台结构布置图（单位：m) 下载原图图2 条形基础示意图 下载原图2 施工方案2.1 现浇段施工平台结构现浇钢管桩支架体系即现浇段的施工平台，主要包含如下结构：(1）临时墩基础：所用钢筋混凝土等级为C25，尺寸为1200cm×100cm×100cm，以10.5m的间隔沿着顺桥向设置混凝土基础，并将立柱底钢板与基础面预埋钢筋焊接。
(2）临时墩钢管立柱：所用钢管柱直径为600mm，壁厚12mm，横桥向间距4.45m，通过10#槽钢和16#槽钢的剪刀撑固定立柱的横向水平位移，并将尺寸为80cm×80cm×1.6cm的钢板盖板焊接至管顶。
(3）立柱顶横梁：临时支撑横梁所用的材料为3I45a工字钢，施工时需将其焊接至钢管顶盖板，所用钢板厚度为16mm。
(4）贝雷梁：平台纵梁所用材料为单层普通型贝雷梁。
将9榀双排贝雷梁沿箱梁底板的纵向均匀布置，此外，在翼缘板下部各设置1榀。
箱梁底板底部与贝雷梁顶部距离约为1.2～2.5m。
(5）分配横梁：在贝雷梁上铺设分配横梁，尺寸为I20a@60cm。
(6）碗扣支架：以0.6的间距沿着顺桥向、以0.4m的间距沿着腹板底横桥向、其余则以0.8m的间距将尺寸为φ48×3.5的碗扣支架安装到贝雷梁中。
根据需要设置纵横水平杆和剪刀撑。
2.2 基底持力层根据地质勘察报告，该高速公路桥梁需跨越地段的地质条件如表1所示。
表1 桥梁需跨越地段的地质条件 下载原图根据勘察结果，采取如下措施：(1）按照沉降分析结果，决定通过换填方式处理条形基础下的软土，即为确保承载力满足要求，需将3m软弱土层彻底清除。
(2）从沉降分析上看，考虑所用的临时支护体系，即使不对砂质黏性土层进行处理也可满足浇筑时的差异沉降要求。
(3）通过触探试验可知，砂质黏性土层的地基承载力应达到300kPa以上。
(4）排除地表水以降低地表基层含水量是设置排水沟槽的主要目的。
在桥梁两侧设置的排水沟槽应在将场地清理完毕并以1%～2%的横向坡度对场地进行平整之后及时施工。
排水沟槽的边坡比例为1∶1，尺寸为0.5m（底宽）×0.5m（深），施工时沿桥的两侧纵向进行开挖，以确保水流汇聚到两侧边沟。
2.3 支架安装(1）基础施工按照0.75的坡率进行放线，并且在施工至3m深度时，通过触探试验测定地基承载力，若承载力符合要求，则分成三层进行回填（每层50cm）。
完成回填之后还需测定基础底面标高[4]。
混凝土基础浇筑时所用的混凝土等级为C25，基础顶底面各配备4根φ22的二级钢筋，以φ12二级钢筋作为箍筋，以30cm的间距进行布置。
预埋在钢管柱顶面的连接件厚度为1.6mm，长度为80cm，宽度为80cm。
将4根长50cm的ϕ22二级钢筋焊接至钢板底，并在浇筑混凝土前预埋好钢板。
在拆除基础模板时需及时回填四周坑槽，并分层夯实。
(2）钢管柱搭设在钢管立柱搭设时，应先观测钢管立柱的垂直度，确保桩中心偏差小于5cm。
在校准钢管立柱垂直度和平面位置之后即可焊接至条形基础预埋钢板[5]。
将4块加强肋沿着钢管立柱环向均匀布置，所用加强肋的尺寸为10mm（厚）×10cm（长）×10cm（宽）。
在完成钢管安装之后，将约4m高的钢片横联安装到与基础顶距离4.2m的位置，使用16#槽钢作为横梁的上下水平杆，使用10#槽钢作为中间斜杠。
(3）横向承重梁安装首先按照设计标高的要求平放钢管柱上的钢管并打磨平整，之后吊放已切割好的钢板，将其焊接到钢管立柱，再焊接加劲板。
焊接接长I45a工字钢至横桥向长度后，将其运输到现场按3I45a承重梁的形式加工，然后采用起重设备整体吊装。
吊装到位后及时焊接柱顶钢板和3I45a钢，并将10#槽钢焊接至两侧以限制其位移。
(4）贝雷梁安装先按照设计要求安装单层贝雷梁。
按图纸要求架设贝雷梁，钢管立柱的中心与贝雷梁支撑点重合，通过10#槽钢固接贝雷梁和工字钢面。
通过10#槽钢固定贝雷梁支点竖向位移，通过12#槽钢剪刀撑固定横向位移，通过焊接方式固定交叉位置。
贝雷梁架设完成后，应在贝雷梁下方布置安全网以确保安全。
2.4 支架预压在安装完底模后即可进行预压。
通过沙袋载重预压消除支架非弹性变形及基础沉降。
预压方案见表2。
表2 预压方案 下载原图在预压前应按要求在地基和底模上布置沉降观测点，按照5cm的间隔均匀设置，其中必须设置的点位包括支点和跨中。
每排观测点可分为两种类型，分别是支架上和支架下。
在模板和支架对应的垫木上设置两种类型的观测点。
每个断面需布设5个观测点，其中，边腹板2个、中心和两侧各1个，如图3所示。
图3 预压观测点布置图 下载原图3 施工工艺3.1 模板安装(1）安装底模和侧模按照先桥梁中心线、再宽度方向的顺序安装方木，铺设边长为10cm的正方形，通过铁线或其他机具固定中间缝隙。
方木的纵向和横向间距分别为0.6m和0.3m。
在安装完方木后即可安装底模，并开展复测检查，最后组装模板。
一般情况下，可用泥浆封堵模板缝隙，避免漏浆。
以竹胶板材料作为箱梁底模，尺寸为1.8m×2.4m。
在浇筑箱梁混凝土时，箱梁挠度将随着混凝土重量的增加而不断增大，且支撑体系也会不断发生沉降。
因此，安装前应考虑预沉降，需要测量底模标高并记录数据[6]。
(2）安装底腹板钢筋和预应力筋管道在安装钢筋时，应按要求先安装底板底层钢筋，再按照顺序安装腹板钢筋，完工后再组装底板顶层钢筋，之后即可组装预应力锚垫板等。
为确保满足设计要求，钢筋安装时的间距和接头长度等需按要求设置。
在绑扎钢筋时，应将钢筋接头设置在应力较小的位置，尽量确保接头不受力，因此，可按照一定间距错开布置接头。
搭接长度应在35cm以上，双面焊接的焊缝长度应在5d (d为钢筋直径）以上，单面焊接的焊缝长度应在10cm左右。
施工时，应注意布置垫块，以确保保护层厚度满足要求。
高强度标号的垫块应为4个/m2。
在布设预应力管道时，应确保管道定位准确，波纹管位置可通过定位钢筋确定，弯起位置应平滑过渡，并且可通过胶布等材料密封连接位置，以免漏浆。
在安装螺旋筋时，应拧紧螺旋筋，使预应力钢束垂直于锚件。
在中间位置布置波纹管，在设计位置固定钢筋网。
螺旋筋与普通受力钢筋应保持一定距离，并对螺旋筋施加固定焊。
在该项目中，因为张拉长度较大，因此接长预应力管道后才能符合张拉要求。
在组装管道时必须确保管道拼接偏差在允许范围内，并且保持平直，以避张拉强度受到影响。
(3）安装内模和端模钢筋组装完成之后，应组装腹板和横隔板内模，并按要求在底板开通气孔。
选择夹板和方木加工木模作为内模，选择钢板进行端模定型模的制作。
3.2 混凝土浇筑一般情况下，箱梁混凝土的浇筑应按照“底板→腹板→顶板”的顺序进行，且施工间隔时间不超过2d，以确保箱梁混凝土有足够的同步收缩时间。
第一次混凝土的浇筑应按照“底板→腹板→顶板倒角”的顺序进行。
浇筑时应按照先中间、后两边的顺序，还可使用斜向分段或水平分段的方式。
分层浇筑时，分层厚度应控制在30cm以下，分层浇筑时间应保持在单层初凝时间以内。
施工缝不得设置在跨中或者端横隔梁位置，只可设置在与支座端头距离约6m的范围内。
混凝土浇筑完成后应及时进行振捣，必须确保混凝土振捣密实，但对于有密集钢筋且存在管道的区域则应注意振动强度。
现场人员应对支架沉降和变形情况进行记录。
混凝土浇筑完成之后，应对混凝土表面拉毛，并在底板安装钢管支架。
在确保质量满足要求之后，可进行下一步的钢管和管道安装。
3.3 后续施工(1）张拉预应力钢束采用分批张拉的方式张拉中横梁预应力钢束，在张拉纵向预应力钢束前应先张拉其余预应力端，且应一次张拉到位。
采用两端一次张拉、左右对称均匀张拉的方式张拉纵向预应力钢束。
(2）孔道压浆在张拉预应力钢束之后，应及时填充孔道浆液，并在终凝后2d内进行压浆。
通过活塞式压浆泵进行压浆，施工时应关闭出口阀门和压浆阀，并持续稳压2min。
灌浆前应清洁孔道，清除孔道中的粉尘等杂物，以确保水泥浆有序流动。
(3）拆卸支架当箱梁混凝土强度满足设计要求之后即可拆除支架。
在拆除支架之前，应先拆除模板和方木。
施工时不可整体倒架，而应按照跨中至端头的顺序拆除。
4 结语本文结合某实际工程项目，根据项目特点，探讨了钢管桩支架体系在现浇箱梁中的应用。
该项目采用在混凝土条形基础中加装钢管立柱作为临时墩，以贝雷梁结合组合型钢作为施工平台的方法。
实践证明，该方法可以使工期大幅缩短，有效避免不均匀沉降，可为类似项目施工提供参考。
参考文献[1] 王蓓.探讨现浇箱梁钢管桩支架施工技术[J].科学技术创新，2022(6):94-97.[2] 郑闽.桥梁施工中超高钢管桩支架应用研究[J].运输经理世界，2021(25):92-94.[3] 陈颖.钢管桩支架体系在软基路段现浇箱梁中的应用研究[D].重庆：重庆交通大学，2019.[4] 汤承芳.钢管桩支架在现浇箱梁施工中的应用[J].公路与汽运，2017(3):166-168,179.[5] 常文科.现浇连续梁钢管桩支架施工技术探讨[J].四川建材，2011,37(1):136-137,139.[6] 张尊宣，林坚泉.大跨径连续刚构箱梁边跨现浇超高钢管桩支架设计与施工[J].广东公路交通，2010(2):35-37.声明：我们尊重原创，也注重分享。
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