上海南晔市政建筑工程有限公司 201108
摘要：当现浇箱梁桥跨越河道或不允许全封闭交通的路口时，或搭设支架较高时，少支架施工作为一种常用的施工工艺，得到了广大施工单位的重视，文章主要对跨河道整体现浇梁少支架施工技术进行研究，分析其施工的重难点并提出了解决方案。
关键词：难点 荷载 预压 沉降
一、工程概况
A港桥主桥桥梁外侧总宽50m，桥梁面积3750m。主桥上部结构75m为三角钢拱桥。拱肋采用钢箱结构，主拱设置吊杆；主梁采用预应力简支梁结构，梁高2.1m～2.6m，横断面为三箱九室结构。
A港桥主桥设计横断面图
二、工程难点分析
1、箱梁及上部钢结构安装荷载大（仅箱梁自重及钢结构自重就约13000T），平台承受荷载大。
2、根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）要求现浇箱梁支架及基础应通过预压消除支架基础的不均匀沉降和支架的非弹性变形并获取弹性变形参数。若全桥整体预压，所需材料很多；沙袋预压堆载较高；施工安全风险大；预压工期长。
3、桥梁横向宽度50m，为三箱九室结构，箱室间采用刚性连接（横梁、横隔板、顶板均为刚性连接）。横向刚度大，对基础不均匀沉降要求高；地质勘测点位间距较大，不能准确反应桩位的地质情况，对控制桩基础沉降不利。
4、钢平台管桩数量多；桩基长；桩基下沉有一定难度；施工周期长；景观河道内浮吊无法进入到施工现场。
5、成桥后，桥下施工空间小，钢管桩拔除难度大。
三、针对性解决措施
1、钢管桩基础承载力高，取材方便，制作周期短，受力较为明确，可以根据上部荷载的大小确定钢管桩的直径、长度、根数，能够满足A港桥主桥箱梁施工平台承受上部较大荷载的需要。贝雷梁是以16 Mn钢材制成轻便的标准化桁架单元构件，用专用的安装设备可就地迅速拼装，具有自重小，承载能力大，施工速度快，安全性高等优点。故施工单位决定采用钢管桩基础+贝雷梁搭设该项目箱梁支架基础。
2、该箱梁横向宽度50m，全长77.4m，河道宽度75m。根据《钢管满堂支架预压技术规程》JG/T194—2009要求，基础预压重量不小于上部恒载重量的1.2倍。预压所需材料重量达15600t。
若采用沙袋预压，堆载高度大，施工周期长，产生的费用多，施工安全问题突出。若采用水袋预压，水箱平均高度需近5m，不能模拟平台上实际受力情况，亦不具备施工可行性。
方案设计期间，施工单位拟在平台两端设置引坡，按照钢便桥的要求设置平台，采用运输车直接运土倾倒在平台上进行预压，利用挖机对土体进行整形。但该方案要求在平台顶面临时铺设桥面板（用量大、费用高），同时需要考虑运输车辆的冲击荷载和景观河道的环境保护问题，施工周期较上述两种方案较短，但无法进行分级加载和卸载，无法获得基础弹性变形曲线。
为解决上述问题，根据《钢管满堂支架预压技术规程》JG/T194—2009第5.2.1条对同类型地基基础采取具有代表性的区域进行预压。加载材料采用A港桥施工所需的钢筋原材。加载过程根据所需区域上部结构实际重量分级加载。施工单位选取靠近河岸的位置施工平台进行预压，并进行沉降观测。预压范围为宽度10.5m，长度18m，最大加载按上部荷载的120%计算，约752t。预压时，将预压范围的钢管桩顶横梁与其他范围断开，以获取更为可靠的沉降数据。预压范围及沉降观测点布置图下图：
平台基础预压平面位置及观测点布置图
3、施工期间，设计单位对次强调A港桥箱梁横向刚度较大，要求严格控制施工平台的不均匀沉降，以防梁体产生裂缝。为此，施工单位拟采取以下方式控制钢管桩的沉降：
（1）、该箱梁支架基础虽为临时结构，但仍按照永久结构基础进行设计，桩基承载力安全系数K值不得小于2。
（2）、在承载力满足要求的情况下，保证桩端进入地勘报告建议的管桩持力层不小于1.5m。
（3）、在钢管桩端部增设隔板，增加桩端的的闭塞效应。
（4）、钢管桩施工完成后，在钢管内顶部浇80cm高C30素混凝土。
在上述思路下，施工方案编制人员通过计算知，当桩基进入地勘报告建议的7-1粉质沙土层1.5m时，此时，钢桩桩底标高为-33m，桩长37.5m，入土深度32m，钢管桩单桩竖向容许承载力特征值约191T（取K=2时），远大于单桩所承受的荷载最大值112T（标准值）。故实际施工过程中，未采取上述第3、4条施工技术措施。后期施工沉降观测结果也表明采用前面2条技术措施，支架基础能够满足施工需要。
4、该工程河道为内河景观河道，大型浮吊无法进入施工现场。方案设计钢管桩较密，平台横向宽度52m，浮箱施工时定位较为麻烦。施工单位拟采用钓鱼法施工钢管桩。因钢管桩单桩竖向容许承载力较大，施工单位采用80履带吊和DZJ-240型液压振动锤逐跨推进打桩。打桩期间，因履带吊及震动锤自重较大，履带吊需要在指定的范围内行走，并在履带吊行走范围铺设成品桥面板，在履带吊退出时，再拆除。最适合进行振动法沉桩的土为非粘性土、砾石或砂，特别是饱水的非粘性土、砾石或砂。对于混合土或粘性土，只有当它们具有很高的含水量时，才可使用振动锤沉桩。而该工程表层土水吹填土，以下土层含砂量均较大，尤其适合进行振动沉桩施工。
5、河道常水位2.8m，箱梁底平均标高8.1m，桥下平均净空高度仅5.3m。若采用振动锤拔桩，需要搭设浮箱，将履带吊停在浮箱上进行施工，或直接在浮箱上搭设吊车。拔桩亦采用DJZ-240液压振动锤，其自身高度达3.5m，桥下净空高度不够，不能满足施工需要。施工单位拟采用水下切割方法进行拆除，要求钢管桩切割面必须低于规划河床的设计面。
四、支架基础设计
根据上述思路，A港桥项目部采用钢管桩+型钢+贝雷梁搭设现浇箱梁支架基础，具体施工方案如下：跨河段平台基础采用φ800mm×8mm钢管桩，共7排98根桩。每墩采用14根桩，纵向跨径为4.2m+7*9m+6m+4.2m，横向间距3.9m。两端架设在设置在承台上的钢筒上方。桩长根据地质情况入土深度33m。钢结构安装区域基础进行加密，加密后钢管桩纵向间距3m，6m，入土深度33m。根据设置图纸，钢管桩顶标高统一按3.5m考虑，每根桩桩长37.5m。横向每排桩顶面用双拼HM488型钢嵌入钢管顶做为贝雷梁的承重梁（钢管顶横向开60cm宽，深10cm的槽口），底部两侧各设2块150*150*14mm厚加劲板。
纵向主梁采用双排单层贝雷梁（321型），2个贝雷梁之间用90支撑架联结，共设58排贝雷架，贝雷架中心间距0.9m。端横梁部分贝雷加密至间距0.45m。
预压结果显示钢平台最大沉降不大于5mm，满足施工技术规范及规程的要求。
A港桥于2018年8月21日浇筑箱梁底腹板混凝土，浇筑混凝土2826方，2018年9月12日，进行箱梁顶板混凝土浇筑，浇筑混凝土1464方，浇筑过程中对基础及支架进行连续沉降观测。观测记录结果显示支架最大沉降为16mm，基础最大沉降为5mm，满足施工要求。
A港桥施工现场图
六、结束语
文章主要通过工程实例阐述了河道内少支架施工方案设计思路以及施工过程中需要解决的各种问题，并针对性的提出解决问题的办法，以便同行在以后工作中参考。
参考文献：
[1]黄绍金 刘陌生；《装配式公路钢桥多用途使用手册》；人民交通出版社；2004年1月
[2]潘怡宏；少支点支架法施工整体现浇箱梁中的关键技术[J]；城市道桥与防洪；2014年3月第3期
[3]郭光;深水桩基工作平台的设计与施工[J]；铁道建筑技术;2011年07期
作者简介：何友良（1981.04），男，汉族，江苏省镇江，上海市南晔市政建筑工程有限公司，工程师，学士，市政工程施工。
论文作者:何友良
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/23
标签：预压论文; 钢管论文; 支架论文; 基础论文; 荷载论文; 河道论文; 横向论文; 《基层建设》2017年第31期论文;