南排出海河橋梁厚塊石覆蓋層預(yù)應(yīng)力管樁支架搭設(shè)施工技術(shù)探討

董　敏（海鹽縣園林市政局，浙江　嘉興　314300）

南排出海河橋梁厚塊石覆蓋層預(yù)應(yīng)力管樁支架搭設(shè)施工技術(shù)探討

董敏
（海鹽縣園林市政局，浙江嘉興314300）

常年受泄洪影響，南排出海河河床最大拋石厚度為4.0m～4.6m，土層有40余米覆蓋層。在此情況下，為確保橋梁施工安全、穩(wěn)步推進(jìn)，采用厚塊石覆蓋層預(yù)應(yīng)力管樁支架搭設(shè)施工技術(shù)，取得良好的施工效果，也為相似工況的施工提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

橋梁；預(yù)應(yīng)力；鋼管樁；支架；技術(shù)

南排出海河從浙江嘉興海鹽縣武原街道穿城而過(guò)，作為長(zhǎng)三角地區(qū)下游泄洪河道，該河道護(hù)岸常年受泄洪影響，為防止沖刷，每年進(jìn)行拋石加固，以致河床最大拋石厚度為4.0m～4.6m。經(jīng)檢測(cè)，土層有40余米覆蓋層。由于常年受泄洪影響，南排河上橋梁情況不容樂(lè)觀。玉帶橋位于秀水南路，跨越南排出海河，經(jīng)跟蹤監(jiān)測(cè)屬危橋，于2013年拆除重建。新建橋梁設(shè)計(jì)全長(zhǎng)96.12m，跨徑布置5.84m+80m+5.84m共計(jì)3跨，主跨采用下承式鋼管砼系桿提籃拱，橋梁寬度25m，設(shè)計(jì)荷載城-B級(jí)。下部結(jié)構(gòu)主墩采用實(shí)體墩結(jié)構(gòu)，縱橋向?qū)?.3m，承臺(tái)厚度2.5m，基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力鋼管樁。南排河道寬度78.5m，設(shè)計(jì)河底標(biāo)高-2.4m，河底最深處約為-6.0m，常水位約1.0m，近年最高水位為2.62m。根據(jù)南排河水流特點(diǎn)，決定橋梁支架搭設(shè)采用預(yù)應(yīng)力鋼管樁。

一、施工工法特點(diǎn)

1 水下管樁施工與陸上支架、貝雷梁拼裝同時(shí)進(jìn)行，節(jié)約施工時(shí)間。

2 定點(diǎn)清理拋石，預(yù)應(yīng)力管樁預(yù)制施工，施工質(zhì)量可靠方便快捷。

3 預(yù)應(yīng)力鋼管樁接長(zhǎng)，確保貫入度要求。

4 支架設(shè)計(jì)安裝時(shí)需充分考慮汛期水流影響，設(shè)置雙重防護(hù)，施工安全可靠。

二、工藝原理

1 地基處理及原理：根據(jù)樁位定點(diǎn)清理，采用預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行地基處理，根據(jù)貫入度要求對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行實(shí)時(shí)接長(zhǎng)。

2 支架搭設(shè)及原理：預(yù)應(yīng)力鋼管樁施工的同時(shí)，在岸上拼裝貝雷梁疊放組、立柱、貝雷橫梁等，使用浮吊運(yùn)送到鋼管樁30t船上，采用U形螺栓連接。安裝系桿支架及部分拱肋支架、鋪設(shè)支架頂工字鋼分配梁，工字鋼采用鋼板連接，工字鋼與貝雷梁之間采用U形螺栓連接。

三、施工工藝流程及操作要點(diǎn)

1 施工工藝流程

2 操作要點(diǎn)

（1）清理河道拋石：根據(jù)樁位定點(diǎn)清理拋石，清理面積為3m×3m。

（2）樁位放樣：橋梁中線進(jìn)行測(cè)量放樣，根據(jù)支架設(shè)計(jì)圖現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)確定臨時(shí)支墩基礎(chǔ)位置，墩身施工過(guò)程中提前進(jìn)行臨時(shí)支墩基礎(chǔ)施工。在1#、2#墩河道中各設(shè)置一艘100t挖泥船（帶長(zhǎng)臂17m挖機(jī)）和1艘150t打樁船（錘重大于4.5t），外購(gòu)Φ600mm預(yù)應(yīng)力鋼管樁進(jìn)行臨時(shí)支墩管樁打設(shè)，按貫入度7mm控制后，調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（3）打預(yù)應(yīng)力管樁：支架臨時(shí)墩臺(tái)基礎(chǔ)均采用4根Φ600mm預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，并采用150t船吊打樁船錘擊進(jìn)行樁基施工。

（4）支架搭設(shè)：采用岸上拼裝成組后進(jìn)行整體安裝。每個(gè)臨時(shí)支墩均采用縱橫向各兩排HN250×116雙拼型下鋼橫梁，變高立柱采用Φ274型鋼，Φ274鋼管立柱采用單根架立固定，立柱和鋼橫梁焊接后加焊加筋板，肋筋采用10mm 鋼板，邊長(zhǎng)10cm，每個(gè)立柱焊4塊。立柱上覆蓋I32工字鋼，與Φ270鋼管焊接。

（5）支架預(yù)壓：

①預(yù)壓目的：找到彈性變形值和非彈性形變值，驗(yàn)證支架系統(tǒng)的承載力和穩(wěn)定性，并根據(jù)支架預(yù)壓沉降的數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整支架標(biāo)高。②預(yù)壓重量和加載方式：全橋系梁自重＋模板系統(tǒng)總重的1.1倍=880t，按主跨支架均布荷載布置預(yù)壓重量，加載過(guò)程分3級(jí)，依次施加荷載應(yīng)為單元內(nèi)預(yù)壓荷載值的60%、80%、100%。縱向加載從跨中開(kāi)始向支點(diǎn)處進(jìn)行對(duì)稱布載；橫向加載從結(jié)構(gòu)中心線向兩側(cè)進(jìn)行對(duì)稱布載。③預(yù)壓施工：先2#-3#臨時(shí)支墩跨中向兩邊加載，再1#-2#，3#-4#同時(shí)加載。加載采用方形噸袋裝置黃砂土，重量符合設(shè)計(jì)要求。

（6）預(yù)壓監(jiān)測(cè)

①監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)：在堆載區(qū)設(shè)置系統(tǒng)測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量位置設(shè)在支架每跨的1/2及臨時(shí)支墩處，共設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)18個(gè)點(diǎn)。②監(jiān)測(cè)方法及設(shè)備：觀測(cè)時(shí)間為空載觀測(cè)一次作為原始數(shù)據(jù)，然后分別為在加載至60%荷載、80%荷載、100%荷載時(shí)觀測(cè)，加載完畢后每間隔12h觀測(cè)一次。監(jiān)測(cè)設(shè)備：Dso2精密水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)尺。③預(yù)壓驗(yàn)收及卸載：各測(cè)點(diǎn)沉降量平均值小于1mm，或連續(xù)三次各測(cè)點(diǎn)沉降量平均值累計(jì)小于5mm，方可停止預(yù)壓加載監(jiān)測(cè)并開(kāi)始卸載，程序與加載相反，每級(jí)卸載觀測(cè)一次，根據(jù)所測(cè)標(biāo)高數(shù)據(jù)計(jì)算出塑性沉降和彈性沉降曲線。

圖1　施工工藝流程圖

四、質(zhì)量控制措施

1 根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求用經(jīng)緯儀定位放樣。樁機(jī)就位后對(duì)樁位復(fù)核合格，吊樁就位時(shí)進(jìn)行樁垂直度檢查復(fù)測(cè)，在樁身上劃出以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記，以便觀察樁的入土深度及記錄每米沉樁的錘擊數(shù)；

2 第一節(jié)管樁起吊就位插入地面時(shí)的垂直度偏差不得大于0.5%，在兩個(gè)成90度的方向上同時(shí)觀測(cè)、校正；

3 保證施工過(guò)程中，樁錘、樁帽和樁身的中心線應(yīng)重合；

4 焊接接樁時(shí)樁頭應(yīng)高于地面0.5m～1.0m，上下節(jié)樁段保持順直，錯(cuò)位偏差不宜大于2mm；焊好的樁頭應(yīng)自然冷卻后方可繼續(xù)錘擊，時(shí)間不少于8min，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好即打；

5 打樁時(shí)錘墊選用20cm厚橡膠板墊，壓縮后厚度18cm左右，錘擊過(guò)程中經(jīng)常檢查及時(shí)更換；送樁前應(yīng)檢查樁的垂直度；軟土層中施工每根樁宜連續(xù)施打，停滯時(shí)間不宜長(zhǎng)。

6 觀測(cè)時(shí)間為空載觀測(cè)一次作為原始數(shù)據(jù)，然后分別為在加載至60%荷載、80%荷載、100%荷載時(shí)觀測(cè)，加載完畢后每間隔12h觀測(cè)一次。

結(jié)語(yǔ)

玉帶橋在南排出海河特殊工況下采用厚塊石覆蓋層預(yù)應(yīng)力管樁支架搭設(shè)施工技術(shù)具有明顯的技術(shù)效益與經(jīng)濟(jì)效益，安全可靠、保證施工質(zhì)量，且施工材料周轉(zhuǎn)快、勞動(dòng)效率高，為相似工況的施工提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1]陳寧文.厚塊石覆蓋層地質(zhì)條件下灌注樁施工技術(shù)[J].水利科技，2002（02）：45-46.

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