超高螺旋鋼管樁支架在懸灌梁直線段施工中的應用

吳 玥

摘要:結合圖琿高速公路板石溝高架橋20米現澆直線段的施工,介紹超高螺旋鋼管支架在懸灌梁施工中的應用。

關鍵詞:懸灌梁;現澆直線段;螺旋鋼管支撐

1工程概述

圖琿高速公路02段板石溝高架橋位于琿春市長白山板石溝內,是連接黃家店高架橋與板石溝隧道的樞紐工程,本橋范圍內地形復雜,起伏較大,溝谷較深。

本橋橋寬12.25米,跨徑30+(4×40)+(80+120+80)米,主橋為80+120+80米預應力混凝土連續剛構,引橋為4×40米預應力混凝土簡支轉連續T梁,30米簡支箱梁。下部結構主橋主墩為雙薄壁墩,與主梁固結;主橋邊墩為2.2×1.9米雙柱墩。引橋橋墩為雙柱墩,橋臺為U型橋臺。基礎為擴大基礎。橋墩最大高度70米,橋面距離地面103米。

本橋現澆直線段位于坡角25-45度的山坡上,表土覆蓋層2-3米,下面為強風化板巖,15米以下為弱風化板巖。

2鋼管樁高支架施工方案確定

2.1方案的選擇

板石溝高架橋處于跨越山區的狹谷中,支架高度達38-43米,20米直線段總重量達431噸,如采用滿堂腳手架支架,則現場搭設工程量太大,既浪費了材料又起不到縮短工期的目的。

根據橋位地形、地質等實際情況,決定采用鋼管樁支架施工方案。這樣,現場搭設工程量大減少,支架強度也容易滿足施工要求。

2.2總體思路

在墩身中間,設管樁支架基礎,由8根φ720×12mm螺旋鋼管作為承力鋼管,豎向每隔3.3m安裝一道125mm的角鋼平聯。鋼管樁經法欄盤連接后,在每根鋼管頂口放置2根36a型工字鋼作橫梁,在橫梁上安置36b工字鋼作為分配梁,在分配梁上安裝模板。

以支架高度最高的左5直線段(高43米)為例介紹其施工技術。

支架施工圖,支架斷面圖見圖所示。

3鋼管樁高支架施工方法

3.1支架基礎施工

根據現場實際地形、地質情況,支架基礎采用了挖孔樁灌注樁的形式,在鋼管樁位處挖一個φ1.5m圓樁,深度已嵌入弱風化巖2米為準,然后澆筑C30的混凝土,挖孔樁頂部設鋼管樁預埋件。

3.2支架鋼管樁結構施工

φ720×12mm螺旋鋼管立樁直接焊接在混凝土基礎多頂面埋設的預埋件上,為增加鋼管底部鋼度及連接質量,鋼管樁四周與預埋件連接加焊4塊加勁三角鋼板。

考慮到汽車吊與塔吊的起重能力及鋼管的自身穩定性,現澆支架鋼管立柱根據實際情況分節段安裝,并及時用角鋼連接。

鋼管樁焊接施工時,所有焊縫均為滿焊,且質量滿足鋼結構規范要求在鋼管底部及頂部連接位置加十字人撐,內撐采用厚1cm、高度為30cm的鋼板,并在鋼管頂部用厚20cm鋼板封頭,封頭鋼板應保證水平。

3.3承重梁及分配梁結構施工

鋼管樁焊接完成后,在每根鋼管頂部放置2根22a型工字鋼作橫梁,在橫梁上安置36b工字鋼作為分配梁,在分配梁上安裝模板。

3.4保證支架穩定措施

在墩身施工中預埋2cm的鋼板,用于鋼管樁的縱向連接,在支架兩側拉設4根攬風繩,保證支架在大風條件下的穩定。實際在經過風雨天氣后,支架未發生變形,完全滿足施工要求。

3.5支架施工關鍵環節

鋼管樁安裝時,特別應注意其垂直度,通過兩臺全站儀在兩個方向控制,將最大偏差控制在2cm以內。

鋼管樁焊接應嚴格按照鋼結構規范執行,必須達到相關質量要求。

基礎處理應根據地形、地質情況,保證支架基礎穩定。

支架安裝完成后,必須進行預壓。以消除非彈性變形。

4支架驗算及實際應用

支架強度的計算采用midas2006建立模型。將現澆直線段的自重及支架的自重、施工荷載等因素考慮進去,按結構的形式以節點力的形式分配給各個鋼管樁,其強度滿足要求。工字鋼橫、縱梁在最不利條件下變形分別為7.5mm,2.5mm。鋼管樁計算變形量為2.2CM,經過實際預壓,實測結果變形量為1.9CM。

直線段混凝土澆筑完成,各項指標滿足設計及規范要求。

用Midas2006建模模型

5結語

通過本工程施工的實際情況,采用鋼管樁支架施工,能達到縮短工期,減少投入的目的。

鋼管樁加工精度能滿足要求,鋼管樁接長采用法蘭連接,對于加快支架施工進度,效果明顯。

鋼管樁支架施工適宜于場地狹小,地面坡度較大的懸罐梁直線段施工。

參考文獻:

[1]JTJ041-2000.公路橋涵施工技術規范,2000(10).

[2]路橋施工計算手冊.

[3]吉林省公路設計院.圖琿高速公路02段板石溝高架橋設計文件,2007.