超高螺旋钢管桩支架在悬灌梁直线段施工中的应用

吴 玥

摘要:结合图珲高速公路板石沟高架桥20米现浇直线段的施工,介绍超高螺旋钢管支架在悬灌梁施工中的应用。

关键词:悬灌梁;现浇直线段;螺旋钢管支撑

1工程概述

图珲高速公路02段板石沟高架桥位于珲春市长白山板石沟内,是连接黄家店高架桥与板石沟隧道的枢纽工程,本桥范围内地形复杂,起伏较大,沟谷较深。

本桥桥宽12.25米,跨径30+(4×40)+(80+120+80)米,主桥为80+120+80米预应力混凝土连续刚构,引桥为4×40米预应力混凝土简支转连续T梁,30米简支箱梁。下部结构主桥主墩为双薄壁墩,与主梁固结;主桥边墩为2.2×1.9米双柱墩。引桥桥墩为双柱墩,桥台为U型桥台。基础为扩大基础。桥墩最大高度70米,桥面距离地面103米。

本桥现浇直线段位于坡角25-45度的山坡上,表土覆盖层2-3米,下面为强风化板岩,15米以下为弱风化板岩。

2钢管桩高支架施工方案确定

2.1方案的选择

板石沟高架桥处于跨越山区的狭谷中,支架高度达38-43米,20米直线段总重量达431吨,如采用满堂脚手架支架,则现场搭设工程量太大,既浪费了材料又起不到缩短工期的目的。

根据桥位地形、地质等实际情况,决定采用钢管桩支架施工方案。这样,现场搭设工程量大减少,支架强度也容易满足施工要求。

2.2总体思路

在墩身中间,设管桩支架基础,由8根φ720×12mm螺旋钢管作为承力钢管,竖向每隔3.3m安装一道125mm的角钢平联。钢管桩经法栏盘连接后,在每根钢管顶口放置2根36a型工字钢作横梁,在横梁上安置36b工字钢作为分配梁,在分配梁上安装模板。

以支架高度最高的左5直线段(高43米)为例介绍其施工技术。

支架施工图,支架断面图见图所示。

3钢管桩高支架施工方法

3.1支架基础施工

根据现场实际地形、地质情况,支架基础采用了挖孔桩灌注桩的形式,在钢管桩位处挖一个φ1.5m圆桩,深度已嵌入弱风化岩2米为准,然后浇筑C30的混凝土,挖孔桩顶部设钢管桩预埋件。

3.2支架钢管桩结构施工

φ720×12mm螺旋钢管立桩直接焊接在混凝土基础多顶面埋设的预埋件上,为增加钢管底部钢度及连接质量,钢管桩四周与预埋件连接加焊4块加劲三角钢板。

考虑到汽车吊与塔吊的起重能力及钢管的自身稳定性,现浇支架钢管立柱根据实际情况分节段安装,并及时用角钢连接。

钢管桩焊接施工时,所有焊缝均为满焊,且质量满足钢结构规范要求在钢管底部及顶部连接位置加十字人撑,内撑采用厚1cm、高度为30cm的钢板,并在钢管顶部用厚20cm钢板封头,封头钢板应保证水平。

3.3承重梁及分配梁结构施工

钢管桩焊接完成后,在每根钢管顶部放置2根22a型工字钢作横梁,在横梁上安置36b工字钢作为分配梁,在分配梁上安装模板。

3.4保证支架稳定措施

在墩身施工中预埋2cm的钢板,用于钢管桩的纵向连接,在支架两侧拉设4根揽风绳,保证支架在大风条件下的稳定。实际在经过风雨天气后,支架未发生变形,完全满足施工要求。

3.5支架施工关键环节

钢管桩安装时,特别应注意其垂直度,通过两台全站仪在两个方向控制,将最大偏差控制在2cm以内。

钢管桩焊接应严格按照钢结构规范执行,必须达到相关质量要求。

基础处理应根据地形、地质情况,保证支架基础稳定。

支架安装完成后,必须进行预压。以消除非弹性变形。

4支架验算及实际应用

支架强度的计算采用midas2006建立模型。将现浇直线段的自重及支架的自重、施工荷载等因素考虑进去,按结构的形式以节点力的形式分配给各个钢管桩,其强度满足要求。工字钢横、纵梁在最不利条件下变形分别为7.5mm,2.5mm。钢管桩计算变形量为2.2CM,经过实际预压,实测结果变形量为1.9CM。

直线段混凝土浇筑完成,各项指标满足设计及规范要求。

用Midas2006建模模型

5结语

通过本工程施工的实际情况,采用钢管桩支架施工,能达到缩短工期,减少投入的目的。

钢管桩加工精度能满足要求,钢管桩接长采用法兰连接,对于加快支架施工进度,效果明显。

钢管桩支架施工适宜于场地狭小,地面坡度较大的悬罐梁直线段施工。

参考文献:

[1]JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范,2000(10).

[2]路桥施工计算手册.

[3]吉林省公路设计院.图珲高速公路02段板石沟高架桥设计文件,2007.