软土地区钢管桩与脚手架组合法现浇大吨位箱梁施工

苑曙光

(中铁十六局集团第二工程有限公司，天津 300162)

四纬路是贯穿天津市滨海新区(汉沽区)的一条重要干道，起于津秦客专滨海北站，上跨津秦客专、津山线、规划塘汉快速路，止于五经路。该工程重难点为2×73 m长，总重1.6万t T型刚构现浇后水平转体桥。临近营业线施工铁路部门对施工安全性要求非常高，该桥现浇区域地处滨海软土地区且为一废旧鱼塘，施工区域水位0.2 m，为淤泥地质。由于施工条件差、施工难度大、技术标准高、工期要求紧，最终选用钢管桩与脚手架组合支撑体系来承载箱梁重量现浇该转体桥箱梁。

1 钢管桩施工

转体梁现浇部分长136 m，宽28 m，底板宽为渐变式，最窄段(墩顶)16.87 m，最宽段(梁端)19.14 m，平均宽度为18 m。翼缘板宽3.7 m。梁体混凝土采用C55混凝土，混凝土总计4 172 m3。由于混凝土标号较高，临近铁路施工安全要求高，混凝土方量较大，故梁体支持体系选用钢管桩与脚手架组合体系，确保安全和施工质量。

原状土上利用钢管桩与脚手架组合支撑体系法(如图1)且为保证体系稳定性，钢管桩外漏一定长度的施工方法是大吨位现浇箱梁施工的创新工艺。其他工艺如模板安拆、钢筋制安、混凝土浇筑与养护、预应力张拉及管道压浆、附属工程等均为常规成熟工艺。

工艺流程为：平整场地→测量放线→打设钢管桩→铺设横纵向工字钢→满铺方木→脚手架搭设→铺设方木→模板安装→钢筋制安及混凝土浇筑。支架搭设在钢管工字钢平台上，平台高7.6 m，宽33 m，长140 m。平台靠近津山线及津秦客专侧为钢筋混凝土灌注桩，为减少钢管桩打拔对铁路的影响，其余部位为直径60 cm壁厚1.8 cm的无缝钢管桩，纵横向间距3 m。钢管桩入土22 m，钢管桩上横向铺设并排36b工字钢，间距3 m。横向工字钢上铺设纵向36b工字钢，间距为0.8 m。纵向工字钢上满铺20 cm×20 cm方木。

钢管桩采用履带吊加振锤将其打入土体，单根钢管桩不够长时采用焊接方式接长后继续打入规定深度。为增加焊缝强度，焊缝处往往设置竖向弧形肋板。

在打桩过程中注意：1)钢管桩位置准确、竖直；2)钢管桩在下沉过程中多次复测桩位及垂直度防止倾斜；3)钢管桩振动下沉时要控制好下沉速度宜先慢速待桩位正确稳定后再匀速下沉至接桩位置开始接桩。

2 钢管桩剪刀撑及平台施工

钢管桩打设完毕，开始安装桩帽、安装纵横向工字钢，两两钢管桩之间采用上下两道水平20槽钢相连，中间采用剪刀撑相连，焊接在钢管桩上成为一体增加整体稳定性。桩帽下设置加筋隔板。焊缝要满焊，焊接完毕对焊缝进行无损检测。施工过程派专人检测焊缝质量。钢管桩施工完毕后要做单桩承载力试验，试验合格后方可按照该入土深度进行钢管桩搭设。钢管桩支撑平台施工完毕后要对平台进行堆载预压试验，当连续3 d沉降量低于2 mm时方可卸载。

3 脚手架搭设及预压

该桥主梁宽28 m，现浇部分梁长136 m，采用满堂碗扣式脚手架，外侧设置1.8 m工作平台，为尽可能距铁路较远进行施工作业，一般靠铁路一侧不留工作平台。脚手架搭设宽度29.8 m。步距0.6 m，横杆间距0.6×0.6 m，在梁高大于4 m的腹板处进行支架立杆加密，横杆间距为0.6×0.3 m，水平及横纵向剪刀撑随支架搭设同步进行搭设，纵横剪刀撑间距3 m，当支架高度大于6 m时，设上中下3道水平剪刀撑。

预压荷载采用吨袋装土，吊车配合人工起吊就位来实现。预压时应按实际施工时荷载的分布来预压，荷载主要集中在腹板位置，其次在底板位置，翼板位置较小。

加载时，按照施工荷载的50%、100%、120%来分级加载，逐级加载逐次测量，加载完毕后每日间隔4 h进行一次沉降观测，当连续3 d沉降量低于2 mm时进行卸载，卸载一定要逐级均匀卸载，严禁对支架体系造成偏压。在预压前要时刻关注天气变化，遇有5级以上大风及大雨天气严禁吊装预压。已吊装预压袋要做好防雨措施，防止预压土吸水导致荷载较大对支架造成过载影响支架体系安全。

4 施工要点

在支撑体系上设置沉降观测点，定期观沉降变化，一旦异常，立即停工，全面检查组合体系，分析原因，问题解决后方可继续施工。该组合体系施工法优点是不必对原状地基进行特殊处理，但应保证地基基础周围排水要顺畅。钢管桩施工前应做首桩单桩承载力试验，满足要求后方可进行施工钢管桩及脚手架体系。

做好施工准备工作，箱梁浇注前及浇筑过程中必须派专人对钢管桩与脚手架组合体系和模板体系进行全面检查，排除危险源，发现异常情况及时处理，注重机械设备和原材料的调配，在最短时间内保质保量完成浇筑工作。

5 结 论

近年来,钢管桩与脚手架组合法浇筑箱梁混凝土施工在河道施工中应用广泛，在临近铁路转体箱梁施工中应用较少。在浇筑大吨位箱梁施工中，特别在软土地基近接铁路安全风险高的区域施工时优势明显，其结构简单，不必对地基做任何处理，施工方便；钢管桩打设时达到设计深度后不易沉降且整个支撑体系全部是钢材刚性大、稳定性好、安全性高、可操作性强、效率高、缩短工期；同时能节约资源、降低成本、钢管桩拔出后原状地基易恢复原状，可有效减少土地资源浪费。软土地区钢管桩与脚手架组合法现浇大吨位箱梁施工工艺在我单位承建的津秦客专滨海北站四纬路工程上跨津山铁路转体桥施工中已成功应用，满足施工要求及进度，取得了较好的经济及社会效益，为类似工程施工提供了宝贵经验数据，开创了钢管桩与脚手架组合支撑体系在软土地区临近铁路大吨位箱梁施工先例，应用前景广阔。