（广东省长大公路工程有限公司，广东广州510620）
摘要：本文主要介绍了在水中施工大坡度边跨现浇段采用组合式支架有效控制主梁标高。
关键词：大坡度；边跨现浇段；组合式支架；施工技术；钢管桩试验
前言
在特大桥梁建设过程中，采用支架法施工边跨现浇段越来越普遍，施工工艺也日臻成熟。但在实际施工过程中，使用支架工艺施工边跨现浇段对标高的控制最为关键，如何选择一个切合现场实际，能够精确、有效控制主梁标高的方案，是每个现场施工人员都应该认真思考的问题。
结合中山港特大桥扩建工程实际，在斜拉桥大坡度边跨现浇段施工时使用组合式支架有效控制主梁标高，不仅克服了水中施工支架的难度，而且支架的标高控制满足主梁在纵向和横向的变化，提高了边跨合龙的精度，保证了工程质量。
1工程简介
中山港特大桥呈南北走向，接S111省道，上跨科技大道并与之通过立交相接。桥位跨东河、小榄及两者之间的半岛，桥址西侧现有一座旧中山港大桥。
主桥为（125+265+125）m三跨双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，全长515m，为单向行驶左幅桥。斜拉索布置在主梁两侧成空间双索面，主塔塔形为宝瓶形。主梁采用预应力混凝土肋板式结构，π形梁，总宽19.2m，桥面宽18.6m，采用C60混凝土浇筑。主肋高度2.2m，桥面板厚0.3m，普通横梁厚0.26m，主塔处横梁加厚至1.5m。
主桥19#墩侧边跨现浇段长19.3m，混凝土浇筑方量约531.4m3，其纵坡为3.5%，左右侧主肋处横坡为0%，两侧主肋之间15m范围内的横坡为2%。同时，边跨现浇段为全底板、带空腔梁体，梁体下方为过水河道，为工程带来了不小的施工难度。
2施工方案确定
在确定施工方案过程中，需要考虑的因素有很多，主要包括有：地形地貌、地质情况、工程本身结构形式、以及现场材料设备等等。本项目中边跨现浇段位于过水河道上方，淤泥厚度约20m，而且河道靠近入海口，受潮汐影响，有涨落潮现象，因此下部支撑宜选择钢护筒作为受力支架。然而，由于边跨现浇段坡度比较大，最高点及最低点高差达0.74m，横向坡度有变化，同时又是全底板梁体，因此梁体底部宜采用满堂式管架，通过上下拖撑控制梁体标高。综合以上所述，本项目采用下部钢护筒，上部满堂式管架作为支撑形式。这种组合式支架既满足了地形地质的变化，又可以有效控制梁体的标高。
3支架施工
3.1支架结构概述
本项目支架结构从下到上依次为：Φ820×8mm螺旋钢管桩+I25a工字钢（平联）+双拼2I56a工字钢（承重梁）+贝雷梁+I25a工字钢（分布梁）+下托撑+2.5m高标准管架+上托撑+纵向10×10cm方钢+横向10×10方钢+6mm厚钢板（底板）。
支架布置了5排钢管桩，前后两排各5根，中间三排各6根，共28根，间距为3.0m+3.75m+4.5m+3.75m（间距是根据梁体空腔分布设置）；同时支架设置3层平联，间距为4.5m+6m（最底层布置在最高水位以上50cm处）；每排钢管桩顶部布置通长双拼2I56a工字钢作为承重梁，承重梁每根长度为24m，接头处位于钢管桩顶部；贝雷梁均匀放置于承重梁上部，共10组；贝雷梁上面布置分布梁，分布梁间距由标准管架的平联长度决定，本项目采用60cm的间距；分布梁上部为标准管架，上下托撑和钢底板。
3.2施工重点及难点
3.2.1钢管桩施工
钢管桩全部采用φ820×8mm螺旋管，利用MIDAS CIVIL建立现浇支架计算模型，得出钢管桩最大支反力为68.5t。根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第5章中相关规定，考虑最不利荷载效应标准组合统一取安全系数1.2，计算得出钢管桩最小埋深为30.0m，靠近河道中心处河床顶面标高为-1.0m。钢管桩施工采用80t浮吊配合功率为90千瓦的振动锤插打。钢管对接拼接时，相邻管的管径偏差≤3mm，相邻管对口板边高差＜1mm。上下两节桩在同一纵向轴线上。焊接前在焊缝上下10cm范围内清除铁锈、油污。钢管桩采用多层焊，焊完每层焊缝后，及时清除焊渣。焊接时围绕管桩外沿满焊一圈8mm高焊缝，然后在焊缝圈外均匀贴焊6块长20cm宽10cm厚1cm加劲钢板，加劲钢板需满焊，焊缝高8mm。现场钢管桩埋深如下表：
（2）由于受河床地质，施工场地因素影响，部分钢管桩插打深度未达到设计要求。
3.2.2钢管桩加载试验
（1）试验目的
单根钢管桩加载预压是整个安装过程中比较重要的工作之一。在施工过程中出现部分钢管桩插打至一定深度后无法下沉，且深度达不到设计要求，因此需原位检验单桩承载能力。
（2）试压过程
按照最不利状态考虑，选择埋深最小的钢管桩作为试验对象，其中第三排第三根钢管桩埋深最小，埋土深度为26.349m。主要施工机械设备配置包括油泵机一台、400t千斤顶一台、水准仪一台、浮吊一台。钢管桩进行承载力试压，按照钢管桩承载力2倍进行试压。加载试验拟采取“反压法”进行，以试压钢管桩两侧钢管桩为辅助钢管桩，利用油压千斤顶反顶扁担梁，慢速维持荷载法的试验方法。
每级荷载加完后，均需测量钢管桩顶监测点标高变化情况并记录。钢管桩下沉达到稳定后进行下一级加载；每级加载完毕后，每隔15min观测一次。总下沉量大于或等于40mm，本级荷载的下沉量大于或等于前一级荷载的下沉量的5倍时，加载即可终止。
（3）试压沉降结果
在承受计算最大荷载的219%（即150t）时，试验钢管桩总沉降量为25mm，辅助钢管桩总变形量分别为-1mm、+1mm、0mm、+8mm（“-”表示下沉，“+”表示抬升），加载过程中未出现异常沉降，说明单根钢管桩满足要求。
3.2.3支架底板标高控制
由于本项目边跨现浇段梁体比较大，横纵坡度也比较大，最大高差达74cm，单纯使用上部管架上下托撑控制标高比较困难，因此纵向坡度通过下部钢管桩初步控制，横向坡度通过上部管架上下托撑精密控制。
（1）支架纵向坡度控制
在支架安装过程中，同一排钢管桩顶标高是一样的，相邻两排之间有一定的高差，从第一排往第五排标高依次递增。承重梁水平放置于每排钢护筒顶部，而纵向放置的贝雷梁会与承重梁形成一个夹角，两者之间为“线接触”，不利于力的传递。本项目采用楔形钢板填充两者夹角，使“线接触”转变为“面接触”，同时焊接限位槽钢固定贝雷梁位置，保证每组贝雷梁在受力过程中不发生移位。
（2）支架横向坡度控制
支架上部结构为满堂式管架，支撑于贝雷梁上的分布梁上，间距为60cm。立管上下两端布置托撑，通过上下托撑可以精确控制支架底板标高，同时有利于以后支架的拆除。托撑的伸长量宜控制在20cm以内，保证管架的刚度、强度及稳定性。
3.2.4整体支架预压
（1）支架预压目的
边跨现浇段支架预压是整个安装过程中最关键最重要工作之一，是进行混凝土梁浇筑之前，对其的承载能力的一次全面检验；通过对支架分级加载预压试验提前发现支架结构及构件加工、安装所存在的问题和隐患，提前调整和整修。
a.消除基础沉降的影响；
b.消除支架非弹性变形的影响；
c.检验支架的稳定性、安全性是否满足施工要求；
d.提供弹性变形数据，作为施工的依据。
（2）加载过程
分级进行，在已铺设的底模上根据梁的实际荷载情况进行堆载。加载分三级进行，50%、100%、105%。吊装砂袋时，先吊装完下层，再吊装上层，使支架在吊装过程中均匀受压。预压加载严格按施工浇筑顺序进行加载，加载过程中测量监控工作全程跟踪。
（3）卸载过程
卸载时先卸载完上层配重，再卸载下层配重，使支架受到的压力均匀减少，同时注意及时进行回弹后观测。卸载后，按测得的沉降量及设计标高，重新调整模板标高，以保证混凝土施工后，底板仍保持其设计标高。
4结语
进过超载预压后，组合支架的强度、刚度及稳定性满足荷载的要求。预压卸载以后，通过管架上托撑调整底板标高，标高误差控制在±5mm以内，满足设计要求。
论文作者:刘少炜
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月下
论文发表时间:2016/9/7
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