摘要：泰和赣江特大桥3#墩边跨现浇直线段施工是该桥上部结构施工的重难点工程，结合所处位置，边跨现浇直线段施工采取贝雷梁钢管支架现浇的方法施工，简单介绍了支架搭设设置及验算、支架预压、支架拆除等施工方法。
关键词：现浇直线段；贝雷梁钢管支架；预压
1 工程概况
泰和赣江特大桥位于江西省石（城）吉（安）高速公路泰和县境内，中心里程K170+370.4，横跨赣江，采用左右分离式断面，顶板宽14.4m，底板宽7m，箱梁顶面设置单向横坡，箱梁梁高4m，桥梁跨径组合为100+155+100m三跨连续刚构，边跨现浇直线段长21.4m。
泰和赣江特大桥主副孔过渡墩（3#墩）位于赣江河流中，墩身高度16.558m，墩身底标高54m，墩位处河床标高49m，钢管柱持力层标高为41.3m。
地形地貌：本标段路线主要位于“吉泰构造红盆”中，跨赣江，其中K169+600~K169+825属于赣江东南岸高地，地形起伏较大，地面高程在57~87m之间；K169+825~K170+300为赣江河床，主河床在东南靠近山体处，河流常年流水，冲刷严重，河床底部标高在45~51米之间；K170+300西北岸地貌由河漫滩过渡为河流低阶地，地表开阔。K170+300~K171+300主要为赣江河漫滩，主要为沙地，地表为荒地，属洪涝淹没区；K171+300以西主要为低阶地，地表为水稻田，发育水塘。
水文：线路位于赣江中上游，地形起伏较大，地面高程在57-58米之间，河床，常年流水，水量极其丰富。
2 施工方案选择
泰和赣江特大桥3#墩边跨现浇直线段施工是该桥上部结构施工的重难点工程之一，因该现浇直线段位于水中，无法采取常规的满堂支架法施工，同时现浇直线段长度达21.4m，也无法以墩身作为支撑点采取悬臂浇筑方案。结合3#墩所处位置的实际地质情况，边跨现浇直线段施工采取贝雷梁钢管支架现浇的方法施工。
3 支架施工
3.1钢管桩的吊运及打设
钢管桩在临时码头利用吊车吊装至运输船上，运至3#墩承台前端。钢管桩采用50T履带吊起吊90KW的震动锤打设，50T履带吊在临时码头开到泊船上用工字钢定位履带吊履带后开至3#墩。泊船首先进行抛锚定位，然后起吊钢管桩，在测量人员的测量控制下，钢管桩精确定位。测量复核导向架垂直度和平面位置满足设计要求后，方可进行沉桩施工。在打钢管桩的过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。按此方法，逐步完成每跨钢管桩的施工。打设时以击震60s钢管桩没有明显下沉为准。每排钢管桩打设完毕后，立即用剪刀撑焊接牢固。
3.2 支架搭设
支架是承担现浇段托架、模板、混凝土和施工荷载的主要受力构件，其设计荷载考虑：混凝土自重、模板支架重量、人群机具重量、风载、冲击荷载等。由于3#墩边跨现浇直线段位于水中，普通满堂支架施工难度较大，施工时按图纸要求在承台砼浇筑时预埋好所需预埋的钢板，要求预钢板位置准确无误，承台上钢管下端与钢板通过焊接的方式相连接，中水钢管采用焊接方式接长至设计标高。
3#墩承台设置1个钢管支墩，钢管采用φ529钢管，壁厚8mm，共用1排5根钢管，钢管之间用[20槽钢剪刀撑交叉连接，剪刀撑设置4层，每层间距2m，且每根钢管与墩柱预埋钢板剪刀撑相连，增加钢管的稳定性。
水中设置2个钢管支墩，钢管采用φ529钢管，壁厚8mm，每个支墩共用两排10根钢管，钢管之间用[20槽钢剪刀撑交叉连接，剪刀撑设置4层，每层间距2m，以增加钢管的稳定性。在钢管顶部用2I40工钢把5根钢管连成整体。
3.3 支架上部结构
支架上部结构采用贝雷梁，贝雷梁总长21~24m。每个边跨结构设置5组贝雷梁。贝雷梁采用U型螺栓与支墩上的2I40工钢连成一个整体。贝雷梁与工字钢之间设置硬轧木楔块，便于支架拆除。
贝雷梁上放置I28工钢，长16m，间距50cm。工字钢与贝雷梁采用U型螺栓连成整体。
边跨底板工字钢上铺设10*10cm方木，净距15cm，上铺设竹胶板作为底模。边跨底板两侧铺设10*10cm方木及木板组合平台，其上搭设满堂撑脚手架，铺设翼缘板模板。
3.4 钢管桩承载力计算
边跨梁自重820T，长度21.4m，梁底标高70.95m，实测试打钢管桩钢管桩底为41.3m，按地质资料支撑于弱风化泥质粉砂岩上。单根管桩承载力约为Ra=820/25*1.5*10=492KN
钢管桩桩基承载力验算：
根据公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）中沉桩的承载力验算要求，
[Ra]=
u*li*qik*ai
其中u—桩的周长，桩径0.529m；
li—承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m）；
qik—与li对应的各土层与桩侧摩阻力标准值（kPa）；
粗砂层为70KPa，深度2.2m，圆砾土层120KPa，2.5m，全风化泥质粉砂岩100kpa，0.9m，强风化泥质粉砂岩160kpa，0.6m
ai—震动沉桩对各土层桩侧摩阻力和端桩承载力的影响系数，取值0.9；
则[Ra]1=U*li*qik*ai/2=π*0.529*2.2*70*0.9/2=115.11KN
[Ra]2=U*li*qik*ai/2=π*0.529*2.5*120*0.9/2=224.24KN
[Ra]3=U*li*qik*ai/2=π*0.529*0.9*100*0.9/2=67.27KN
[Ra]4=U*li*qik*ai/2=π*0.529*0.6*160*0.9/2=71.75KN
又因为实际地质钢管桩已支撑在弱风化泥质粉砂岩上，弱风化泥质粉砂岩，[σ0]=4.5~31.7Mpa
[Ra]5=[σ0]*A=4.5*130.9=58.9KN
Ra<[Ra]1+[Ra]2+[Ra]3+[Ra]4+[Ra]5=537KN
承载力满足使用要求。
该支架剪刀撑设置较多，且每个钢管支墩的钢管均连接成整体结构，增加了整体稳定性，支架受剪不作检算。
4 支架预压
为保证现浇段砼结构的质量，检验支架的承载稳定性，在支架搭设完毕后必须进行预压处理，以消除支架非弹性变形，同时取得支架弹性变形和非弹性变形的实际数值，预压方法依据支架正上方梁段砼重量分布情况，在搭好的支架上堆放梁跨荷载1.2倍的砂袋，控制支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含测量误差）。
边跨梁体总长21.4m，总重量820T，待支架安装后进行预压，采用底模铺装到位，预压重量按照边跨支架上梁体重量的120%计算，预压重量为984T，预压时应保证施工安全，平衡受压，采用砂压法，在支架上铺设好的底模长度21.4m，宽度14m范围内预压，静载24小时以上，逐步观测其沉降量。其方法步骤如下：
⑴、预压材料一律使用袋装砂，用于施工的砂袋应预先称重，以便控制加载总重量。砂袋堆放根据梁体重量分布情况设置。
⑵、加载前，根据梁体断面形式，顺桥向选在跨点1m处、1/4跨、跨中位置布置沉降观测点，横桥向选在左侧、中心线、右侧三部位。支架预压采用分等级加载方式，每完成一级加载，均对所有测点进行一次测量。
到设计吨位后，稳定24小时，沉降趋于稳定，即可卸载。卸载也采用分级卸载的方式。每完成一级卸载，也对所以测点进行一次测量。
⑶、加压前，标高观测点用细扎丝垂线引到钢管桩身上，在细扎丝垂线与墩身相对应的位置都做好标记，观察预压过程中的沉降变化，作为每次沉降结果观测参照比较。
⑷、预压记录
1)观测点在预压前、预压后观测并记录结果。为减小人为观测误差，应定人、定仪器观测，观测时间应选择在早晨或者傍晚，避免在强光、高温时进行。
2)在压载过程中实施全天候跟踪观测支架的变形情况并做好记录，待支架不再发生沉降、预压结束为止。一边进行预压一边观测支架的变形情况，发现异常情况立即停止预压作业。及时查找原因，处理正常后方可继续加载。
3)整理预压结果记录，形成一个总体的结果分析报告，通过对支架变形包括弹性、非弹性变形数据的监控，将预压结构分析报告中的数据用于指导现浇段施工。
施工注意问题：
⑴、支架预压应确保安全，预压前应对所有托架构件进行检查，仔细复查，不得松动。杆件之间应用U型螺栓连接。支架外侧应设置栏杆等防护设施，防止意外冲撞支架的事故发生。
⑵、支架采用砂袋预压时，应安排专人进行指挥，并做好每袋砂袋重量记录，按设计荷载分阶段进行预压，预压注意两边平衡重原则，防止倾覆。
⑶、支架预压时，应做好防雨措施，对预压砂袋进行遮雨防护，防止雨水浸泡砂袋增加预压荷载造成超载，发生安全事故。
⑷、每一级加载时，通过测量观测，无异常后方可进行下一级加载。
⑸、预压吊装等符合各项操作规程，符合高空作业施工规范要求，尽量避免在夜间进行吊装预压。
5 支架拆除
梁体侧模，在预应力筋第一次张拉前拆除。张拉、压浆完成后，待梁体砼强度达到设计强度的75%时，方可拆除底模及支架。
在常温下，对梁体进行洒水养护24小时后，先拆除翼缘板满堂脚手架及侧模。具体拆模顺序由一联的中间跨向两端对称实施，先中间跨后边跨，先跨中，后支座处，先侧模，后底模。混凝土强度达到设计强度，预应力箱梁的支架需待预应力张拉完LF1、LF2、LF3预应力钢束后，孔内水泥浆达到22.5Mpa且箱梁结构砼强度达到设计强度的75%后，拆除支架靠近合拢段悬臂部分贝雷梁，边跨合拢后拆除支架，采取由合拢段向3#墩逐步拆除。
结束语
泰和赣江特大桥3#墩边跨直线段支架方案在该桥施工中取得了成功，该方案适用于水中墩边跨直线段施工，由于该支架高度为21.5m，直接采取钢管支墩作为支架，在高墩施工时，钢管支墩可采取砼墩柱，桩基础可根据实际经济情况采取钢管桩或钻孔桩，支架上部结构均可采取贝雷梁。
参考文献：
[1]江西省交通设计院 泰和赣江特大桥两阶段施工图设计 2008.08；
[2]公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000；
[3]公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）
[4]容桂水道特大桥施工技术与施工控制研究[学位论文]苏立华，2008年西南交通大学；
论文作者:陈立伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/19
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