管桩钢管柱贝雷梁支架法现浇连续箱梁施工技术

摘　要：本文结合某城市桥梁现浇连续箱梁实体工程，详细阐述了管桩钢管柱贝雷梁支架法现浇连续箱梁施工，为该类桥梁施工积累了新的技术资料。

关键词：管桩钢管柱贝雷梁；施工；连续箱梁

1工程概况 
　　某城市桥梁全长1719.05m，上部结构均为预应力混凝土现浇连续箱梁。主线45-2#桥位于张村河河道内，该桥全长110m，上部结构形式为35+40+35m单箱双室预应力混凝土连续箱梁，该桥箱梁高度2m，宽度15.74m ，综合考虑汛期安全、成本、工期特点，采用混凝土管桩加钢管柱贝雷梁支架法施工。
2现浇连续箱梁施工
　　(1)预应力混凝土管桩施工。管桩采用规格为PHC-500（100）A-C80-10，采用40型柴油打桩机（锤重4t）锤击到位，底桩就位前，在桩身划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩锤击数。管桩用单点吊将管桩吊直，先将管桩头部插入桩锤下面的桩帽套内，再用人工扶住管桩下端将管桩桩尖在白灰圈内就位。底桩就位后进行对中和调直，确保成桩后的桩位偏差不超过以下要求：在垂直基础梁的中心线上为100+0.01H；在沿基础梁的中心线上为150+0.01H。“调直”，一是要使桩身垂直；二要使桩身、桩帽和桩锤的中心线重合。管桩施工规范要求底桩起吊就位插入地面时桩身的垂直度偏差不得大于0.5%，，否则，要想法调直后才能开锤必要时，拔出重插，直至满足要求。测量管桩桩身包括打桩架导杆的垂直度，可在正交方向上设置两根吊砣垂线进行观察校正。每台打桩机配备一把长条水准尺，随时测量桩身的垂直度。接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净，接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就位。当桩顶高于设计标高需要截桩时，宜用锯桩器在设计标高处截割。管桩按摩擦桩考虑，停锤标准采取桩长和贯入度相结合进行双控。桩长达到设计桩长，同时最后三阵贯入度小于5cm/10击时收锤，为防止桩身因锤击数过高而疲劳， PHC桩的单桩总锤击数不允许超过2500击，最后1m锤击数不允许超过300击。为防止管桩上浮现象，事前安排好桩机行走路线，控制好打桩顺序，事中对施工完的桩进行桩顶高程普遍量测，事后对桩顶高程进行抽查复测。如果出现上浮现象，全部进行复打重新收锤。
　　（2）系梁施工。每排管桩顶采用C30钢筋混凝土系梁连接，单个系梁宽0.8m，高0.8m。管桩施工完毕，对系梁进行模板安装、钢筋绑扎，系梁模板采用1cm厚竹胶板，钢筋均采用HRB335带肋钢筋，管桩嵌入系梁8cm，管桩中放入1m长小钢筋笼并浇注填芯混凝土以增强管桩与系梁的联系。准确定位好钢管柱底部预埋钢板，预埋钢板底部用2道20钢筋做成U形与系梁钢筋焊接，并确保所有预埋钢板在同一水平面标高，浇注时确保系梁混凝土顶面高程在设计标高±5mm之内，采用插入式振捣器进行振捣，混凝土标号为C30，浇注完毕及时做好养生工作。
   （3）钢管柱安装、H型钢横梁布置、纵向贝雷梁架设、碗扣支架搭设及模板安装。钢管柱采用全站仪坐标定位，焊接在1cm厚预埋钢板上，同时在四角采用加焊20cm×30cm（宽×高）三角形钢板以加强其钢柱稳定性，钢管柱每5m高,用[ 14 号槽钢焊接作为横纵、斜向联系, 以保证其稳定性。钢管柱顶部采用双拼H型钢，且与1cm厚钢板、钢管柱焊接牢固，规格为H488x300x11x18mm，并保证双拼H型钢中心与钢管柱中心重合。H型钢安装后，进行纵向贝雷梁拼装，贝雷片采用国产“321”公路钢桥桁架（300×150cm）, 纵向根据箱梁跨度分3跨布置,35 m 跨度按10.07 m +10.07 m +10.07m布置,40 m 跨度按11.73m +11.73m +11.73m布置。横向截面布置根据箱梁具体结构布置, 每个腹板、横梁下采用间距为450mm双排单层贝雷片, 每个底板下采用间距为900 mm 双排单层贝雷片,两侧翼板下采用间距为900、1200mm双排单层贝雷片,贝雷片纵向每3 m 上下都用配套支撑架作为横向联系, 把贝雷片联成整体, 使每排贝雷片受力较为均衡，并用U 形卡扣与工字钢固定。贝雷片安装完毕，采用横向15cm×15cm垫木作为底托支撑，垫木间距与碗扣支架相对应。支架钢管采用φ48×3.5mm规格。支架立杆纵向排距横梁下为60cm，腹板下为90cm，底板、翼缘板下为90cm；横向排距横梁、腹板下为60、30cm，底板下为90cm，翼缘板下为90、120cm；水平横杆步距120cm。立杆顶部安装可调节顶托，并在纵、横向加设剪刀撑，考虑到高空作业危险性，支架在支设时两侧各留出50cm的工作平台，外侧采用防护网进行防护。在上托座调整好后铺设纵向10×15cm方木作为主龙骨，横向排距与立杆排距相对应，铺设时注意使其两纵向方木接头处于U型上托座上。纵向方木安放完毕，按中心间距25cm均匀铺设横向10×10cm横向方木做为次龙骨。箱梁外模采用1.22m×2.44m厚15mm高强度竹胶板,内模采用1cm厚木胶板，面板钉在10 cm×10cm方木上,底模两竹胶板结合部位应调整于次龙骨上，直接承受箱梁荷载。内模采用木龙骨支架成形, 模板提前按设计图示尺寸制作，部分模板在现场制作，龙骨用5×10mm方木在加工场制作,每个箱室布置5 个竖向方木 ,布置间距0.45m。内模龙骨背肋采用5×10mm的方木制作，绕箱室一周，纵向间距为30cm，纵向龙骨按箱室每边设置3道设计，每个箱室16道。为保证箱梁线形顺畅，侧模竖向肋带顶端与翼缘板横向方木相连，底端放在箱梁底板横桥向方木上。竖向肋带底端外侧布置一条通长方木，钉在箱梁底板横桥向方木上，并与竖向肋带顶紧，用方木或双排φ48㎜普通钢管加固。模板采用铁钉沿模板四周与方木钉牢，模板拼缝用双面胶带夹紧。为防止模板发生位移或倾斜，在模板的底部和顶部设置水平和斜向支撑。
   （4）支架预压。采用沙袋整体全联预压，利用吊车吊装上桥，进行码放，本桥预压按三次加载完成，根据上部荷载分部形式分单元依次施加荷载为预压荷载的60%、80%、100%，逐层码放，做到加载准确、均匀。纵向加载时，应从跨中开始向支点处进行对称布载；横向加载时，应从结构中心线向两侧进行对称布载。加载结束后静压10天（具体预压时间根据沉降观测结果确定），沉降稳定后进行卸载。并根据沉降观测成果计算预拱度设置。
   （5）混凝土施工。对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查合格后浇注混凝土。混凝土采取整体一次分层浇筑，混凝土输送泵车从一端向另一端浇注，不得中途中断

。泵送至浇筑点纵向斜向分段，水平分层浇注，分层厚度不超过30cm，每层混凝土应在下层混凝土初凝前完成，在倾斜面上浇注混凝土时，从低处开始逐层扩散升高，保持水平分层。首先沿腹板向底板泵送混凝土,沿每道腹板将底板倒角处浇筑完成后,再从内箱顶部泵送混凝土浇筑倒角之间混凝土,内箱顶部预留通长的活动板,底板处位于腹板之间的混凝土从预留的通长洞口泵送底板待该跨底板浇筑完成后,将通长活动板扣回内箱顶部,开始浇筑腹板,腹板完成后再浇筑完成顶板及翼板。混凝土浇注完成后，对混凝土表面应及时修整、抹平，待定浆后再抹第二遍并压光，拉毛。梁体混凝土浇注后应立即进行养护，在养护期间，使混凝土表面保持湿润，防止雨淋、日晒。对混凝土外露面，待表面收浆、初凝后用土工布覆盖，洒水保持模板及土工布上湿润，并注意箱梁箱室内的洒水和降温，避免引起混凝土表面温度裂纹。混凝土养护时间不少于14天。
　　（6）预应力张拉和压浆。混凝土强度达到100%后施加预应力。预应力采用伸长量与张拉应力双控，以应力控制为主，伸长量误差应在±6%范围。张拉控制应力应符合设计要求。实际张拉时应计入锚圈口摩阻损失，可比设计要求提高3%。采用真空辅助压浆，将机具连接好，关闭进浆阀、排浆阀、打开排气阀、抽真空阀，拧开进循环水口、开动抽真空泵，观察压力表的读数，当压力表稳定达到-0.1MPa读数时，可进行压浆；否则应重新检查各处封口，再进行抽真空。采用双层灌浆搅拌机，上层、下层同时搅拌，上层用于将拌合水和高性能灌浆剂及水泥分散搅拌均匀，搅拌时间一般为3～5分钟。搅拌均匀后，测试上层搅拌罐内浆体流动度，其流动度在14～18s范围内即可通过过滤网进入下层搅拌罐。下层搅拌罐继续搅拌，以保证浆体的流动性。使浆体在压浆前一直处于搅拌中。开启压浆机前，将压浆胶管里的水排掉等待正式压浆，开启真空泵一直抽到孔道内真空度达到并维持0.1Mpa，开始压浆，当水泥浆从抽真空端的真空管流出时，应关闭通向该真空机的阀门，关闭真空机，同时打开排废管的阀门，让水泥浆从排废管流出，当流出的浆稠度合适时，关闭抽真空端的阀门，当压浆的压力逐渐上升到0.5Mpa时，开始保压，保压时间为2 min，保压结束后点动压浆泵，以便压力维持在0.5Mpa以上即可关闭压浆端的阀门，并打开安全阀卸压。
3结论
　　该城市特大桥现浇连续梁跨度大，施工难度大，根据工程实际情况，最终采用了混凝土管桩加钢管柱贝雷梁支架法施工方法，确保了该大桥的施工质量和施工安全，表明该现浇连续箱梁施工是成功的，可供同类工程施工参考。

参考文献：
 [1] 周水兴.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社, 2001.
 [2] 周松国.大跨径支架的设计与施工[J]．城市道桥与防洪，2003.
作者简介：熊运军（1967.11--），男， 汉族，本科，工程师，主要从事市政工程建设及施工管理工作。