軟土地基少支架體系現澆梁施工技術

周 鵬 （中鐵十六局集團第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

1 工程概況

甬臺溫高速公路復線溫州南塘至黃華段第4合同段，起訖樁K265+317.5～K270+777.35，線路全長5.46km，為新建雙向6車道高速公路，設計時速100km/h，整體式路基寬度33.5m。本標段橋梁共有5座4706.42延米，其中特大橋4414.46延米/1座，大橋128.42延米/1座，通道橋23.04延米/1座，匝道橋65.5延米/1座，天橋75.2延米/1座。

翁垟高架橋柳市塘河橋45+75+45m連續梁位于143#～146#墩，箱梁為單箱五室，箱梁頂寬33m，底板寬25.333～24.00m，跨中和邊跨梁高2m。

連續箱梁支架現澆施工時間長，軟弱地基沉降很難預計與控制。地基可能出現不均勻沉降，從而造成混凝土質量不同程度的損傷。不宜采用碗扣式滿堂鋼管支架現澆。因此選用適宜的鋼管樁、鋼管墩柱貝雷桁架梁柱式支架結構具有良好的剛度和強度，具有很好的承載能力，可以很好地、有效地控制結構沉降帶來的不利影響對施工有著重要的影響[1]。

2 工藝原理

對于在地質條件差的軟弱地基或地下水豐富的區域特殊的地質條件，進行現澆預應力混凝土梁施工，尤其是施工時間周期很長的現澆梁，為了有效地控制地基沉降帶來的影響，一般可采用少支架法進行預應力混凝土梁現澆施工。少支架法進行現澆預應力混凝土梁施工，下部支承樁基本是采用鋼管樁、鋼筋混凝土預制管（圓形、方形）樁或鉆孔灌注樁。上部一般采用貝雷桁架、鋼（桁架）梁、軍用梁等。由于是采用樁基礎，上部采用貝雷桁架。支架結構具有良好的剛度和強度，具有很好的承載能力，能有效地控制結構沉降帶來的不利影響。

3 連續梁現澆支架系統計算

3.1 連續梁現澆支架系統貝雷支架鋼管基礎

鋼管樁、鋼管柱式貝雷桁梁支架結構具有良好的剛度和強度，具有很好的承載能力，可以很好地、有效地控制結構沉降帶來的不利影響。采用鋼管樁、鋼管柱式貝雷桁梁支架施工技術方案，具有很高的安全性、可靠性和經濟性。

連續梁現澆梁支架現澆施工，設置直徑830mm、壁厚12.0mm的鋼管墩柱，鋼管墩柱頂設置雙拼（高×寬=600×200mm）熱軋H60型鋼分配梁，雙拼熱軋H60型鋼分配梁在箱梁頂板、底板、腹板、中隔板處的貝雷梁，設單層間距45.0cm的縱向貝雷梁，根據現澆所在位置的地質報告土層物理參數計算鋼管長度，采用杭州立誠機械有限公司和臺灣芳富合資制造的永安牌強力高速液壓1500型打樁機進行鋼管樁打入施工，打樁機最大振動力為1500kN。

鋼管樁利用樂翁公路柳市塘河橋0#、1#橋臺和連續梁主、邊跨承臺，作為部分鋼管的基礎，超出承臺范圍部分的鋼管樁，按照設計長度打入土層，邊跨143#～144#墩利用樂翁公路 0#、1#橋臺，作為部分鋼管的基礎，為四等跨貝雷梁支架，主跨144#～145#為五等跨貝雷梁支架，邊跨145#～146#均為三等跨布置[2]。

3.2 連續梁143墩～144墩邊跨鋼管單樁承載力計算

根據《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2014）的5.3.7，當根據土的物理指標與承載力參數之間的經驗關系確定鋼管樁單樁豎向極限承載標準值時，可用式（1）計算。

當 hb/d＜5 時，λp=0.16/d；當 hb/d≥5 時，λp=0.8。

式（1）中：qsik-單樁第i層土的極限側阻力標準值，按《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2014）表5.3.5-1取；qpk-單樁極限端阻力標準值，按《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2014）表5.3.5-2取。λp-樁端土塞效應系數，對于閉塞鋼管樁，λp=1，對于開口鋼管樁，按《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2014）式5.3.7-2和5.3.7-3取值。hb-樁端進入持力層深度；d-鋼管樁外徑。

根據地質勘探資料土的物理指標，計算確定鋼管樁單樁豎向承載力。柳市塘河45m+75m+45m連續梁共有ZKS236、ZKS236-1、ZKS237共3個地質鉆探孔，根據3個地質鉆探孔的平均位置，采用ZKS236-1、ZKS237兩個地質鉆探孔作為鋼管樁單樁承載計算的依據。鋼管型號Ф=83cm、壁厚12mm，樁長36.0m。如表1所示。

（45m+75+45m）鋼管承載力計算表表1

根據計算反力最大的為QB左+QB右=11700.1+10331.54kN=22031.62kN；計算鋼管樁長36.0m單樁承載力802.0kN；

鋼管樁數量n=22031.62kN÷802.0kN=28.0（根），實際布置鋼管28根，滿足施工要求。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

工藝流程具體如下：平整場地→振動錘打入鋼管樁→鋼管立柱墩承臺基礎→鋼管墩柱搭設→鋼管樁頂雙拼工字鋼分配梁安裝→順橋方向貝雷梁安裝→貝雷梁上橫橋方向I16槽鋼安裝→梁底調線型碗扣式鋼管支架搭設→現澆箱梁施工。

4.2 操作要點

4.2.1 振動錘打入鋼管樁

箱梁現澆鋼管支架基礎，部分利用承臺作為鋼管支架基礎，在承臺范圍內的鋼管柱可借助承臺形成共同承載的受力體系，能夠滿足箱梁現澆鋼管支架基礎承載要求。

在承臺平面范圍以外的，根據計算長度采用杭州立誠機械有限公司和臺灣芳富合資制造的強力高速液壓2000型打樁機進行鋼管樁打入施工，打樁機最大振動力為2500kN。

4.2.2 鋼管立柱墩承臺基礎

箱梁現澆鋼管樁頂面設置雙層D12冷軋帶肋鋼筋網片，間距10×10cm，單位重量17.5kg/m2，凈保護層厚度5cm。鋼管樁承臺混凝土強度為C20，厚度50cm，寬度為4.0m，長度為8.35m、9.492m、12.05m。承臺頂面預埋鋼管立柱連接鋼板。

4.2.3 鋼管墩柱搭設

采用單排Ф63、壁厚8m的鋼管，鋼管底采用法蘭與預埋于C20鋼筋混凝土基礎中的M24螺栓連接。每排鋼管支墩采用[14槽鋼水平橫向聯結，每根鋼管立柱采用[14鋼剪刀撐聯結，增加鋼管支墩和支架的整體穩定性。

4.2.4 鋼管支墩貝雷橫向分配梁

在每排鋼管支墩鋼管立柱頂面上設置雙拼H60型鋼分配梁，兩片貝雷梁之間采用支撐架（花窗）連接，加強自身抗扭能力。設置雙片貝雷橫向分配梁其作用是將上部荷載均勻分配傳遞到鋼管支墩上。如圖1所示為現澆貝雷梁支架結構。

圖1 現澆貝雷梁支架結構

5 結語

綜上所述，文章以實際工程為例，對軟土地基少支架體系現澆連松技術進行了分析和探討，順利完成了現澆梁施工，取得了良好的施工效果，值得類似工程借鑒和參考。