南排出海河橋梁厚塊石覆蓋層預應力管樁支架搭設施工技術探討

董　敏（海鹽縣園林市政局，浙江　嘉興　314300）

南排出海河橋梁厚塊石覆蓋層預應力管樁支架搭設施工技術探討

董敏
（海鹽縣園林市政局，浙江嘉興314300）

常年受泄洪影響，南排出海河河床最大拋石厚度為4.0m～4.6m，土層有40余米覆蓋層。在此情況下，為確保橋梁施工安全、穩步推進，采用厚塊石覆蓋層預應力管樁支架搭設施工技術，取得良好的施工效果，也為相似工況的施工提供了寶貴的實踐經驗。

橋梁；預應力；鋼管樁；支架；技術

南排出海河從浙江嘉興海鹽縣武原街道穿城而過，作為長三角地區下游泄洪河道，該河道護岸常年受泄洪影響，為防止沖刷，每年進行拋石加固，以致河床最大拋石厚度為4.0m～4.6m。經檢測，土層有40余米覆蓋層。由于常年受泄洪影響，南排河上橋梁情況不容樂觀。玉帶橋位于秀水南路，跨越南排出海河，經跟蹤監測屬危橋，于2013年拆除重建。新建橋梁設計全長96.12m，跨徑布置5.84m+80m+5.84m共計3跨，主跨采用下承式鋼管砼系桿提籃拱，橋梁寬度25m，設計荷載城-B級。下部結構主墩采用實體墩結構，縱橋向寬3.3m，承臺厚度2.5m，基礎采用預應力鋼管樁。南排河道寬度78.5m，設計河底標高-2.4m，河底最深處約為-6.0m，常水位約1.0m，近年最高水位為2.62m。根據南排河水流特點，決定橋梁支架搭設采用預應力鋼管樁。

一、施工工法特點

1 水下管樁施工與陸上支架、貝雷梁拼裝同時進行，節約施工時間。

2 定點清理拋石，預應力管樁預制施工，施工質量可靠方便快捷。

3 預應力鋼管樁接長，確保貫入度要求。

4 支架設計安裝時需充分考慮汛期水流影響，設置雙重防護，施工安全可靠。

二、工藝原理

1 地基處理及原理：根據樁位定點清理，采用預應力管樁進行地基處理，根據貫入度要求對預應力管樁進行實時接長。

2 支架搭設及原理：預應力鋼管樁施工的同時，在岸上拼裝貝雷梁疊放組、立柱、貝雷橫梁等，使用浮吊運送到鋼管樁30t船上，采用U形螺栓連接。安裝系桿支架及部分拱肋支架、鋪設支架頂工字鋼分配梁，工字鋼采用鋼板連接，工字鋼與貝雷梁之間采用U形螺栓連接。

三、施工工藝流程及操作要點

1 施工工藝流程

2 操作要點

（1）清理河道拋石：根據樁位定點清理拋石，清理面積為3m×3m。

（2）樁位放樣：橋梁中線進行測量放樣，根據支架設計圖現場實測確定臨時支墩基礎位置，墩身施工過程中提前進行臨時支墩基礎施工。在1#、2#墩河道中各設置一艘100t挖泥船（帶長臂17m挖機）和1艘150t打樁船（錘重大于4.5t），外購Φ600mm預應力鋼管樁進行臨時支墩管樁打設，按貫入度7mm控制后，調整至設計標高。

（3）打預應力管樁：支架臨時墩臺基礎均采用4根Φ600mm預應力混凝土管樁，并采用150t船吊打樁船錘擊進行樁基施工。

（4）支架搭設：采用岸上拼裝成組后進行整體安裝。每個臨時支墩均采用縱橫向各兩排HN250×116雙拼型下鋼橫梁，變高立柱采用Φ274型鋼，Φ274鋼管立柱采用單根架立固定，立柱和鋼橫梁焊接后加焊加筋板，肋筋采用10mm 鋼板，邊長10cm，每個立柱焊4塊。立柱上覆蓋I32工字鋼，與Φ270鋼管焊接。

（5）支架預壓：

①預壓目的：找到彈性變形值和非彈性形變值，驗證支架系統的承載力和穩定性，并根據支架預壓沉降的數據及時調整支架標高。②預壓重量和加載方式：全橋系梁自重＋模板系統總重的1.1倍=880t，按主跨支架均布荷載布置預壓重量，加載過程分3級，依次施加荷載應為單元內預壓荷載值的60%、80%、100%。縱向加載從跨中開始向支點處進行對稱布載；橫向加載從結構中心線向兩側進行對稱布載。③預壓施工：先2#-3#臨時支墩跨中向兩邊加載，再1#-2#，3#-4#同時加載。加載采用方形噸袋裝置黃砂土，重量符合設計要求。

（6）預壓監測

①監測點布設：在堆載區設置系統測量點，測量位置設在支架每跨的1/2及臨時支墩處，共設監測點18個點。②監測方法及設備：觀測時間為空載觀測一次作為原始數據，然后分別為在加載至60%荷載、80%荷載、100%荷載時觀測，加載完畢后每間隔12h觀測一次。監測設備：Dso2精密水準儀，水準尺。③預壓驗收及卸載：各測點沉降量平均值小于1mm，或連續三次各測點沉降量平均值累計小于5mm，方可停止預壓加載監測并開始卸載，程序與加載相反，每級卸載觀測一次，根據所測標高數據計算出塑性沉降和彈性沉降曲線。

圖1　施工工藝流程圖

四、質量控制措施

1 根據施工設計要求用經緯儀定位放樣。樁機就位后對樁位復核合格，吊樁就位時進行樁垂直度檢查復測，在樁身上劃出以米為單位的長度標記，以便觀察樁的入土深度及記錄每米沉樁的錘擊數；

2 第一節管樁起吊就位插入地面時的垂直度偏差不得大于0.5%，在兩個成90度的方向上同時觀測、校正；

3 保證施工過程中，樁錘、樁帽和樁身的中心線應重合；

4 焊接接樁時樁頭應高于地面0.5m～1.0m，上下節樁段保持順直，錯位偏差不宜大于2mm；焊好的樁頭應自然冷卻后方可繼續錘擊，時間不少于8min，嚴禁用水冷卻或焊好即打；

5 打樁時錘墊選用20cm厚橡膠板墊，壓縮后厚度18cm左右，錘擊過程中經常檢查及時更換；送樁前應檢查樁的垂直度；軟土層中施工每根樁宜連續施打，停滯時間不宜長。

6 觀測時間為空載觀測一次作為原始數據，然后分別為在加載至60%荷載、80%荷載、100%荷載時觀測，加載完畢后每間隔12h觀測一次。

結語

玉帶橋在南排出海河特殊工況下采用厚塊石覆蓋層預應力管樁支架搭設施工技術具有明顯的技術效益與經濟效益，安全可靠、保證施工質量，且施工材料周轉快、勞動效率高，為相似工況的施工提供了寶貴的實踐經驗。

[1]陳寧文.厚塊石覆蓋層地質條件下灌注樁施工技術[J].水利科技，2002（02）：45-46.

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