软土地基少支架体系现浇梁施工技术

周 鹏 （中铁十六局集团第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

1 工程概况

甬台温高速公路复线温州南塘至黄华段第4合同段，起讫桩K265+317.5～K270+777.35，线路全长5.46km，为新建双向6车道高速公路，设计时速100km/h，整体式路基宽度33.5m。本标段桥梁共有5座4706.42延米，其中特大桥4414.46延米/座，大桥128.42延米/座，通道桥23.04延米/座，匝道桥65.5延米/座，天桥75.2延米/座。

翁垟高架桥柳市塘河桥45+75+45m连续梁位于143#～146#墩，箱梁为单箱五室，箱梁顶宽33m，底板宽25.333～24.00m，跨中和边跨梁高2m。

连续箱梁支架现浇施工时间长，软弱地基沉降很难预计与控制。地基可能出现不均匀沉降，从而造成混凝土质量不同程度的损伤，不宜采用碗扣式满堂钢管支架现浇。因此选用适宜的钢管桩、钢管墩柱贝雷桁架梁柱式支架结构具有良好的刚度和强度，具有很好的承载能力，可以很好地、有效地控制结构沉降带来的不利影响对施工有着重要的影响[1]。

2 工艺原理

对于在地质条件差的软弱地基或地下水丰富的区域特殊的地质条件，进行现浇预应力混凝土梁施工，尤其是施工时间周期很长的现浇梁，为了有效地控制地基沉降带来的影响，一般可采用少支架法进行预应力混凝土梁现浇施工。少支架法进行现浇预应力混凝土梁施工，下部支承桩基本是采用钢管桩、钢筋混凝土预制管（圆形、方形）桩或钻孔灌注桩。上部一般采用贝雷桁架、钢（桁架）梁、军用梁等。由于是采用桩基础，上部采用贝雷桁架。支架结构具有良好的刚度和强度，具有很好的承载能力，能有效地控制结构沉降带来的不利影响。

3 连续梁现浇支架系统计算

3.1 连续梁现浇支架系统贝雷支架钢管基础

钢管桩、钢管柱式贝雷桁梁支架结构具有良好的刚度和强度，具有很好的承载能力，可以很好地、有效地控制结构沉降带来的不利影响。采用钢管桩、钢管柱式贝雷桁梁支架施工技术方案，具有很高的安全性、可靠性和经济性。

连续梁现浇梁支架现浇施工，设置直径830mm、壁厚12.0mm的钢管墩柱，钢管墩柱顶设置双拼（高×宽=600×200mm）热轧H60型钢分配梁，双拼热轧H60型钢分配梁在箱梁顶板、底板、腹板、中隔板处的贝雷梁，设单层间距45.0cm的纵向贝雷梁，根据现浇所在位置的地质报告土层物理参数计算钢管长度，采用杭州立诚机械有限公司和台湾芳富合资制造的永安牌强力高速液压1500型打桩机进行钢管桩打入施工，打桩机最大振动力为1500kN。

钢管桩利用乐翁公路柳市塘河桥0#、1#桥台和连续梁主、边跨承台，作为部分钢管的基础，超出承台范围部分的钢管桩，按照设计长度打入土层，边跨143#～144#墩利用乐翁公路 0#、1#桥台，作为部分钢管的基础，为四等跨贝雷梁支架，主跨144#～145#为五等跨贝雷梁支架，边跨145#～146#均为三等跨布置[2]。

3.2 连续梁143墩～144墩边跨钢管单桩承载力计算

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2014）的5.3.7，当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定钢管桩单桩竖向极限承载标准值时，可用式（1）计算。

当 hb/d＜5 时，λp=0.16/d；当 hb/d≥5 时，λp=0.8。

式（1）中：qsik-单桩第i层土的极限侧阻力标准值，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2014）表5.3.5-1取；qpk-单桩极限端阻力标准值，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2014）表5.3.5-2取。λp-桩端土塞效应系数，对于闭塞钢管桩，λp=1，对于开口钢管桩，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2014）式5.3.7-2和5.3.7-3取值。hb-桩端进入持力层深度；d-钢管桩外径。

（45m+75+45m）钢管承载力计算表 表1

根据地质勘探资料土的物理指标，计算确定钢管桩单桩竖向承载力。柳市塘河45m+75m+45m连续梁共有 ZKS236、ZKS236-1、ZKS2373 个地质钻探孔，根据3个地质钻探孔的平均位置，采用ZKS236-1、ZKS237两个地质钻探孔作为钢管桩单桩承载计算的依据。钢管型号Ф=83cm、壁厚12mm，桩长36.0m。如表1所示。

根据计算反力最大的为QB左+QB右=11700.1+10331.54kN=22031.62kN；计算钢管桩长36.0m单桩承载力802.0kN。

钢管桩数量n=22031.62kN÷802.0kN=28.0（根），实际布置钢管28根，满足施工要求。

4 施工工艺

4.1 工艺流程

工艺流程具体如下：平整场地→振动锤打入钢管桩→钢管立柱墩承台基础→钢管墩柱搭设→钢管桩顶双拼工字钢分配梁安装→顺桥方向贝雷梁安装→贝雷梁上横桥方向I16槽钢安装→梁底调线型碗扣式钢管支架搭设→现浇箱梁施工。

4.2 操作要点

4.2.1 振动锤打入钢管桩

箱梁现浇钢管支架基础，部分利用承台作为钢管支架基础，在承台范围内的钢管柱可借助承台形成共同承载的受力体系，能够满足箱梁现浇钢管支架基础承载要求。

在承台平面范围以外的，根据计算长度采用杭州立诚机械有限公司和台湾芳富合资制造的强力高速液压2000型打桩机进行钢管桩打入施工，打桩机最大振动力为2500kN。

4.2.2 钢管立柱墩承台基础

箱梁现浇钢管桩顶面设置双层D12冷轧带肋钢筋网片，间距10×10cm，单位重量17.5kg/m2，净保护层厚度5cm。钢管桩承台混凝土强度为C20，厚度50cm，宽度为4.0m，长度为 8.35m、9.492m、12.05m。承台顶面预埋钢管立柱连接钢板。

4.2.3 钢管墩柱搭设

采用单排Ф63、壁厚8m的钢管，钢管底采用法兰与预埋于C20钢筋混凝土基础中的M24螺栓连接。每排钢管支墩采用[14槽钢水平横向联结，每根钢管立柱采用[14钢剪刀撑联结，增加钢管支墩和支架的整体稳定性。

4.2.4 钢管支墩贝雷横向分配梁

在每排钢管支墩钢管立柱顶面上设置双拼H60型钢分配梁，两片贝雷梁之间采用支撑架（花窗）连接，加强自身抗扭能力。设置双片贝雷横向分配梁其作用是将上部荷载均匀分配传递到钢管支墩上。如图1所示为现浇贝雷梁支架结构。

图1 现浇贝雷梁支架结构

5 结束语

综上所述，本文以实际工程为例，对软土地基少支架体系现浇连松技术进行了分析和探讨，顺利完成了现浇梁施工，取得了良好的施工效果，值得类似工程借鉴和参考。