樂(lè)凱大街南延工程地基處理及現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工探究

谷佳興

（中建路橋集團(tuán)有限公司，石家莊 050001）

1 項(xiàng)目概況

樂(lè)凱大街南延工程位于保定市西南部，整體為南北走向，北端起于三豐路口北約400 m處，與現(xiàn)狀樂(lè)凱大街順接。由北向南，從保定市區(qū)南行至清苑城區(qū)內(nèi)與和平大街平交，在平交口處線路轉(zhuǎn)向東，沿和平大街規(guī)劃線位東行至終點(diǎn)與朝陽(yáng)大街順接，道路全長(zhǎng)11.9 km。本項(xiàng)目負(fù)責(zé)K0+000~K6+920段的施工建設(shè)，其中，引橋全長(zhǎng)3.62 km（包括匝道8座）。

北引橋工程從0#臺(tái)至12#墩（K0+300~K0+700）長(zhǎng)約400 m，采用現(xiàn)澆箱梁，在主線5#墩處預(yù)留匝道接口，并在左右側(cè)預(yù)設(shè)有匝道接引橋墩各1個(gè)。主橋南側(cè)高架橋從15#墩至160#墩（K1+195~K5+567.5）長(zhǎng)約4.37 km，主梁為現(xiàn)澆箱梁及預(yù)制小箱梁。

引橋及匝道現(xiàn)澆梁模板采用15 mm厚竹膠板，次龍骨采用60 mm×100 mm鋼木梁或10 cm×10 cm（2.75 mm），主龍骨采用16#工鋼或12 cm×12 cm（3.5 mm）方鋼，支架采用盤扣鋼管支架。本工程中盤扣鋼管支架最大高度為9.6 m，最大跨度為52 m。

2 項(xiàng)目水文及地質(zhì)條件分析

樂(lè)凱大街南延工程項(xiàng)目，施工建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)多為砂層、粉質(zhì)黏土。但根據(jù)該項(xiàng)目的地質(zhì)勘察結(jié)果可知，不同區(qū)域地質(zhì)層的結(jié)構(gòu)特征、物理性質(zhì)有著較大差異，各地層的地基承載力則會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化[1]。例如，粉質(zhì)黏土區(qū)域各地層的承載力特征值包括130 kPa、150 kPa、160 kPa、120 kPa等。相關(guān)人員可結(jié)合實(shí)際情況處理地基區(qū)域，為現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工打好基礎(chǔ)。另外，施工區(qū)域內(nèi)主要有3條河流，分別為清水河、南環(huán)堤河和金線河，其中清水河、南環(huán)堤河已有樂(lè)凱大街橋梁。地下水位標(biāo)高為-2.68~-5.42 m，埋深約為23.40~24.34 m，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋具有微腐蝕性。

3 地基處理方案

3.1 處理原則

1）地基處理寬度應(yīng)不低于現(xiàn)澆箱梁邊線的2.2 m范圍，滿堂支架體系外側(cè)1.5 m處還應(yīng)布設(shè)縱坡為1%的排水溝，將地表水、地下水匯集后排入排水系統(tǒng)內(nèi)，排水溝的截面可設(shè)計(jì)為0.5 m×0.5 m。

2）地基處理的關(guān)鍵在于確保地基的壓實(shí)度，所以，施工人員還應(yīng)科學(xué)選用壓路機(jī)，并在碾壓過(guò)程中控制好壓路機(jī)的施工參數(shù)，從而使地基壓實(shí)度符合穩(wěn)定搭設(shè)支架的相關(guān)要求，增強(qiáng)支架地基的基礎(chǔ)承載力。據(jù)了解，地基密實(shí)度每增高1%，支架基礎(chǔ)承載力可提升10%左右[2]。

3.2 處理方案

1）將南環(huán)堤河底部清理至粉土層0.5 m壓實(shí)后，采用山皮石土進(jìn)行回填，并分層采用18 t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，碾壓次數(shù)不少于6~8遍，分層厚度為30 cm。隨后采用ZL50E裝載機(jī)、CAT320B配合整平好后，立即開(kāi)始碾壓。碾壓設(shè)備為YZ18型振動(dòng)壓路機(jī)，碾壓區(qū)域?yàn)榛鶎尤珜挕?/p>

4 現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工技術(shù)方案

4.1 支架設(shè)計(jì)

樂(lè)凱大街南延工程項(xiàng)目中，現(xiàn)澆箱梁滿堂支架體系為盤扣式支架，支架由Q345B立桿、Q235B水平桿、豎向拉桿、面板竹膠板、主龍骨16#工鋼等構(gòu)件組成。

1）支架體系設(shè)計(jì)中，空腹版由橫縱距為900 mm×1 200 mm、900 mm×1 500 mm、1 200 mm×1 500 mm、1 500 mm×1500mm的桿件進(jìn)行搭設(shè)，步距為1500mm的水平桿或豎向桿件搭設(shè)；翼板段為900 mm×1 500 mm、1 200 mm×1 500 mm、1 500 mm×1 500 mm的平桿或豎向桿件；腹板段為900 mm×900mm、1 200 mm×900 mm、900 mm×1 500 mm、1 200 mm×1 200 mm的平桿或豎向桿件。

2）現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的主龍骨是將16#工鋼、12 cm×12 cm（3.5 mm）方鋼朝橫橋向布置，次龍骨則由60 mm×100 mm鋼木梁、10 cm×10 cm（2.75 mm）方鋼組成。支架體系中腹板下凈間距50 mm，腹板外側(cè)凈間距100 mm，空腹板下凈間距200 mm，翼板下凈間距250（300）mm。

3）順橋向遇墩柱至變截面5.3 m范圍設(shè)置橫桿，用5~6個(gè)0.9 m橫桿跨過(guò)，墩柱兩側(cè)變截面段5.3~10.3 m的范圍內(nèi)用1.2m橫桿加強(qiáng)，跨中等截面段采用1.5 m橫桿加強(qiáng)。

4）若現(xiàn)澆箱梁滿堂支架高度低于8 m，支架體系外立面還應(yīng)向內(nèi)側(cè)第1跨設(shè)置豎向斜桿，架體內(nèi)每隔5跨自下而上地設(shè)置豎向斜桿。支架高度＞8 m時(shí)，豎向斜桿需要滿堂布置，水平桿步距為1.5 m。

4.2 施工前準(zhǔn)備

建設(shè)單位對(duì)現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工人員進(jìn)行培訓(xùn)與審核，使其熟悉相關(guān)技術(shù)方案和施工圖紙。隨后對(duì)支架體系中的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，如主龍骨、次龍骨、鋼管支架等，質(zhì)檢完畢后按照材料種類、規(guī)格分類存儲(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，施工人員還應(yīng)結(jié)合后期支架搭設(shè)高度、搭設(shè)要求，對(duì)現(xiàn)澆箱梁區(qū)域的具有代表性的支架地基進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。樂(lè)凱大街南延工程項(xiàng)目中施工人員分別選取16#~17#墩、54#~55#墩、22#~23#墩等代表性區(qū)域。

1）16#~17#墩是現(xiàn)澆箱梁滿堂支架體系中支架高度最高的一跨，跨度30 m，支架高度9.6 m。該孔跨現(xiàn)澆梁為等寬等高箱梁，頂板寬35.3 m，底板寬25.4 m，懸臂長(zhǎng)4 m，梁高2.1 m。采用盤扣支架作為支撐體系。

2）54#~55#墩位于跨南環(huán)堤河橋，現(xiàn)澆梁跨度為45 m，地基處理最為復(fù)雜，所以需要選取此跨進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。該區(qū)域現(xiàn)澆梁頂板寬24.9 m，底板寬14.9 m，懸臂長(zhǎng)4 m，端支點(diǎn)及跨中梁高2.1 m，中支點(diǎn)梁高2.6 m。通過(guò)分析支架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、地基基礎(chǔ)承載力后，方可采用滿堂盤扣支架作為支撐體系。

“要說(shuō)到這古錢幣，那是天生和我有緣?！崩腺Z說(shuō)到興頭上，開(kāi)始回憶起往事?！拔倚r(shí)候身子也不像現(xiàn)在這么結(jié)實(shí)。從出生就大災(zāi)小病不斷。我是單傳的獨(dú)子，家里也沒(méi)怠慢，三天五頭就往村里的衛(wèi)生所跑，病就是不見(jiàn)好。后來(lái)衛(wèi)生所的大夫也沒(méi)得整，只能拖一天算一天，每天例行的打針吃藥。我家里人看出苗頭不對(duì)，就聽(tīng)從村里人的意見(jiàn)，把我?guī)У酱逋馍钌嚼锏墓艔R里找一個(gè)很有名望的老和尚去治我這個(gè)病?！?/p>

3）22#~23#墩位于跨水源路，屬于全線最大跨度52 m，梁高2.1~3.0 m，為全線最不利孔跨。橋墩為變寬變高箱梁，頂板寬35.5~42.1 m，底板寬27.3~37 m，懸臂長(zhǎng)4 m，端支點(diǎn)及跨中梁高2.1 m，中支點(diǎn)梁高3.0 m。施工前應(yīng)詳細(xì)計(jì)算支架穩(wěn)定性，確保各項(xiàng)數(shù)值符合滿堂盤扣支架支撐要求后，開(kāi)始搭設(shè)支架。

4.3 支架搭設(shè)

現(xiàn)澆箱梁滿堂支架下方的地基處理完畢后，施工人員應(yīng)根據(jù)箱梁高程控制混凝土墊層高程。組合立桿時(shí)，應(yīng)根據(jù)支架搭設(shè)高度進(jìn)行搭設(shè)，剪刀撐通常為6 m鋼管，搭設(shè)方式為盤扣連接。

1）根據(jù)放線測(cè)量結(jié)果確定現(xiàn)澆箱梁區(qū)域的支架立桿搭設(shè)位置，定位后放置立桿的可調(diào)支座。搭設(shè)順序?yàn)橄人綏U、后斜桿，初步形成支架架體后，從一端向另一端延伸，并根據(jù)底托、立桿、水平加固件、剪刀撐的順序逐層搭設(shè)支架，每層支架高度應(yīng)控制在3 m以內(nèi)。立桿搭設(shè)高度超高1.8 m后，其垂直偏差應(yīng)＜5 mm。

2）安裝剪刀撐時(shí)，需要將其與立桿、交叉支撐桿件同步施工，搭設(shè)后及時(shí)擰緊扣件。立桿與立桿之間可直接用套管進(jìn)行連接，但處于同一水平高度的鄰近桿件，還應(yīng)將套管接頭區(qū)域錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)高度應(yīng)＞75 mm。搭設(shè)支架過(guò)程中，施工人員應(yīng)持續(xù)校正立桿縱橫距、水平立桿的垂直度、水平桿的水平偏差。搭設(shè)完畢后，驗(yàn)收搭設(shè)施工質(zhì)量，質(zhì)量合格后方可進(jìn)入后續(xù)施工作業(yè)。

3）現(xiàn)澆箱梁滿堂支架支護(hù)時(shí)，需要借助爬梯向上移動(dòng)搭設(shè)，使后期現(xiàn)澆施工更為便捷。施工人員在搭設(shè)爬梯時(shí)，可根據(jù)支架搭設(shè)方式、同類支架進(jìn)行搭設(shè)。具體搭設(shè)效果如圖1所示。

圖2 現(xiàn)澆箱梁滿堂支架體系內(nèi)的爬梯示意圖（單位：mm）

4.4 支架預(yù)壓

現(xiàn)澆箱梁滿堂支架搭設(shè)完畢后，為確保該支撐體系的穩(wěn)定性、安全性，現(xiàn)澆箱梁正式施工前還應(yīng)對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，從而提前分析現(xiàn)澆箱梁施工后支架剛度、撓度、梁體澆筑后的預(yù)拱度。

1）支架基礎(chǔ)預(yù)壓前，施工人員可在支架區(qū)域設(shè)置沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)預(yù)壓過(guò)程中支架的沉降值。監(jiān)測(cè)支架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，若72 h內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均沉降值＜5 mm，表示支架預(yù)壓合格。24 h內(nèi)平均沉降值＜5 mm時(shí)，同樣可表示支架基礎(chǔ)預(yù)壓合格。

2）預(yù)壓監(jiān)測(cè)過(guò)程中，若支架體系中代表性區(qū)域預(yù)壓后的平均沉降值＞5 mm，施工人員需要重新處理同類支架基礎(chǔ)，處理后再次對(duì)相關(guān)區(qū)域進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓合格后投入使用。

3）現(xiàn)澆箱梁滿堂支架預(yù)壓時(shí)，主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括前后2次觀測(cè)的沉降差、地基總沉降量、支架預(yù)壓觀測(cè)內(nèi)容、支架彈性變形量、非彈性變形量。

4.5 支架驗(yàn)收

預(yù)壓結(jié)束后，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)支架體系進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，驗(yàn)收內(nèi)容包括以下幾方面：

1）支架基礎(chǔ)承載力符合設(shè)計(jì)要求，且基礎(chǔ)區(qū)域壓實(shí)度較高、平整，支架立桿、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間沒(méi)有懸空或松動(dòng)的情況。

2）支架架體中的立桿尺寸、大小、組合形式都應(yīng)滿足設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)要求，如斜桿、鋼管剪刀撐的搭設(shè)符合項(xiàng)目支架搭設(shè)的實(shí)際需求。

3）立桿的可調(diào)托座、可調(diào)底座伸出水平桿的懸臂長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)值，且水平桿扣接頭、立桿連接盤之間的插銷需要用鐵錘錘擊，錘擊時(shí)確保插銷所需的插入深度。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，相較于普通橋梁結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆箱梁對(duì)施工過(guò)程中的安全防護(hù)、支護(hù)要求較高。現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)增強(qiáng)橋梁施工穩(wěn)定性、減少現(xiàn)澆箱梁施工風(fēng)險(xiǎn)有著不可替代的作用。但是搭設(shè)、布置現(xiàn)澆箱梁滿堂支架時(shí)，還應(yīng)明確箱梁支架的施工要點(diǎn)，優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其能夠在混凝土現(xiàn)澆過(guò)程中穩(wěn)定支撐箱梁結(jié)構(gòu)施工建設(shè)。