PHC管樁在PC現(xiàn)澆箱梁支架施工中的應(yīng)用

■吳大建

(泉州臺(tái)商投資區(qū)城市建設(shè)發(fā)展有限公司，泉州 362000)

1 工程概況

泉州臺(tái)商投資區(qū)海江大道一期工程 (后渚大橋東橋頭互通)位于泉州市臺(tái)商投資區(qū)，后渚大橋東橋頭往臺(tái)商投資區(qū)方向。項(xiàng)目?jī)?nèi)PC現(xiàn)澆箱梁橋梁(不含人行天橋)共計(jì)11座：其中主線(xiàn)橋2座、匝道橋9座，由49聯(lián)現(xiàn)澆箱梁組成。 箱梁基本跨徑采用 20、25、30m，梁高為 1.6、1.8、2.0m，箱梁標(biāo)準(zhǔn)寬度為3.23、8.5、10m。下部橋墩采用花瓶墩、柱式墩，墩高 3～18m。

項(xiàng)目地貌位于泉州洛陽(yáng)江入海口的東岸海積Ⅰ級(jí)階地，現(xiàn)場(chǎng)地層分布較復(fù)雜，自上而下為：填土層、淤泥、粉質(zhì)粘土、殘積砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化巖、微風(fēng)化花崗巖。

不良地質(zhì)主要表現(xiàn)為場(chǎng)地分布有淤泥，最深處達(dá)16m，高含水量、高壓縮性、高靈敏度、低強(qiáng)度，固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，易產(chǎn)生不均勻沉降，使地面產(chǎn)生裂縫、傾斜，影響正常使用。

2 支架方案比選與現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)

2.1 方案選擇

結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際情況，可供選擇的支架方案有滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆法、鋼管樁結(jié)合貝雷支架、預(yù)應(yīng)力管樁結(jié)合貝雷支架。由于本項(xiàng)目位于灘涂地段，淤泥層較厚，采用滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆需對(duì)地基進(jìn)行加固處理，所需換填材料工程量大，造價(jià)高。且不易處理到位，施工過(guò)程中可能出現(xiàn)不均勻沉降，對(duì)梁體混凝土產(chǎn)生危害，故不建議采用滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆。

貝雷梁目前在橋梁施工中應(yīng)用廣泛，它具有自重輕、承載力大、適應(yīng)性強(qiáng)、重復(fù)適應(yīng)等特點(diǎn)。由于橋下凈空受限，若采用鋼管樁，無(wú)法進(jìn)行回收，不經(jīng)濟(jì)，因此也不推薦采用。預(yù)應(yīng)力管樁分為PC管樁、PHC管樁、PTC管樁，其中以PHC管樁承載力最高。根據(jù)計(jì)算分析，并經(jīng)專(zhuān)家論證，本項(xiàng)目采用PHC管樁。采用PHC管樁結(jié)合貝雷支架方法無(wú)需進(jìn)行地基處理，施工方便，可保證現(xiàn)狀道路正常通行，同時(shí)可縮短工期。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在靠橋墩位置利用承臺(tái)作支撐平臺(tái)，鋼管支墩支撐于承臺(tái)之上；在橋梁跨中位置施打PHC樁作為基礎(chǔ)，并配置C25鋼筋混凝土系梁(0.8×0.8m)將墩樁橫向連為整體。基本布置詳見(jiàn)圖1～2：

PHC樁外徑500mm，壁厚100mm，采用錘擊法施工，根據(jù)工程地質(zhì)情況，樁基本面布置，尺寸、密集成度，深度及施工條件選擇合理錘重。打樁前，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行樁定位放線(xiàn)，確定樁位。上、下節(jié)樁拼接成整樁時(shí)，采用端板焊接連接。

現(xiàn)場(chǎng)終孔原則為：最后捶打4次，貫入度達(dá)到30mm左右，則可終孔。打樁時(shí)，管樁的垂直度必須嚴(yán)格控制，樁的垂直度偏差不得超過(guò)0.5%。

本項(xiàng)目采用Φ426×8mm鋼管作支墩，墩頂設(shè)砂筒以便于卸落支架，其上再設(shè)2×Ⅰ32b工字鋼分配荷載。鋼管支墩按設(shè)計(jì)方案位置進(jìn)行布設(shè)。當(dāng)橋梁跨度L≤25m時(shí)，采用3排鋼管支墩；當(dāng)橋梁跨度30m＞L＞25m時(shí)，采用4排鋼管支墩。鋼管支墩要和上鋼板及下端預(yù)埋于基礎(chǔ)上的工字鋼焊接牢固，接觸面不能有縫隙，必要時(shí)可在上鋼板處加限位措施或在立柱底部局部澆注混凝土，使鋼管立柱與鋼板、基礎(chǔ)連接牢固。為加強(qiáng)支墩的橫向、縱向穩(wěn)定性，在支墩間設(shè)槽鋼作為平聯(lián)，施工后效果見(jiàn)下圖 3～4。

圖1 支架橫斷面圖(橋墩處)

圖2 支架橫斷面圖(跨中)

圖3 鋼管支墩橫向聯(lián)系

圖4 鋼管支墩縱向聯(lián)系

底模采用1.2cm竹膠板；側(cè)模采用［8槽鋼焊接的鋼桁架配竹膠板面板；內(nèi)模采用1.5cm膠合板。

3 支架預(yù)壓、設(shè)置預(yù)拱度

底模及側(cè)模鋪設(shè)完畢后對(duì)支架按箱梁自重的120%進(jìn)行預(yù)壓，以消除支架的非彈性變形。超載預(yù)壓時(shí)，48h內(nèi)測(cè)量的地基沉降量不大于3mm。現(xiàn)場(chǎng)采用砂袋作為預(yù)壓荷載，分4次進(jìn)行加載，每級(jí)(次)加載重量分別為50%、75%、100%、120%(超載)。

在每一跨貝雷縱梁的支點(diǎn)、L/2(跨中)及0.25L處(支架跨徑L＜3m時(shí)不設(shè))共設(shè)5個(gè)斷面觀(guān)測(cè)點(diǎn)，即縱向共設(shè)5個(gè)橫斷面觀(guān)測(cè)點(diǎn)。底部每一橫斷面設(shè)置3個(gè)點(diǎn)，貝雷縱梁的底部每一橫斷面設(shè)置3個(gè)點(diǎn)，共設(shè)置5×3＝15個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)。

一處鋼筋砼系梁縱向設(shè)1個(gè)橫斷面觀(guān)測(cè)點(diǎn)，鋼管立柱中心線(xiàn)上每一個(gè)斷面設(shè)置3個(gè)點(diǎn)，分別在中心線(xiàn)上、左、右側(cè)。共設(shè)置3個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)。

根據(jù)已施工箱梁的測(cè)量結(jié)果，最大沉降發(fā)生在跨中，均未超過(guò)20mm。根據(jù)預(yù)壓結(jié)果計(jì)算跨中最大預(yù)拱度，其它各點(diǎn)的預(yù)拱度由中間最高值向兩端零按二次拋物線(xiàn)進(jìn)行分配。

4 施工效果

本項(xiàng)目箱梁采用鋼管支墩貝雷梁配PHC管樁施工方法平均每聯(lián)箱梁施工工期約28d，較滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆方法縮短工期明顯。且施工過(guò)程中，支架穩(wěn)固，箱梁砼及預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量完好，成品質(zhì)量滿(mǎn)足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

5 總結(jié)

PHC管樁結(jié)合貝雷梁支架在本工程中的成功應(yīng)用，說(shuō)明在沿海灘涂地帶采用此種施工方法具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、安全可靠、支架周轉(zhuǎn)周期短、進(jìn)度快、經(jīng)濟(jì)效益佳的特點(diǎn)。對(duì)于今后位于灘涂地段的PC現(xiàn)澆箱梁支架施工具有借鑒意義。