泉州湾跨海大桥秀涂互通现浇箱梁钢管桩支架系统施工简介

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、项目概况

1、项目简介

泉州湾跨海大桥路线全长26.699公里 。跨海大桥长约12.451公里，设计时速100公里／小时。蚶江互通至秀涂互通段采用八车道，本文主要介绍了秀涂互通主线桥现浇箱梁施工的支撑体系。

秀涂互通主线桥左右幅第三联第一、二施工段跨越沿海大通道，且这两个施工段地势高低落差大，地质情况较差，岩石表层覆盖1～2m淤泥或黄土，故此处选用钢管桩支架作为现浇箱梁的支撑体系，跨线处钢管桩支架采用9m跨，可以极大地满足支架下方车辆通行需求。

2、箱梁和支架系统主要工程数量

秀涂互通主线桥第三联箱梁和支架系统主要工程数量见下表：

表1 秀涂互通主线桥第三联箱梁和支架系统主要工程数量

二、施工工艺

1、施工顺序

连续梁施工采用钢管桩支架现浇，钢管桩支架基础采用钢筋混凝土条形基础，钢管顶铺设双拼I40a主梁，其上布设贝雷片；梁体混凝土均采用混凝土泵车连续浇筑，一次性浇筑成型，关键线路为：支架系统施工支架预压模板施工钢筋绑扎砼浇筑预应力张拉压浆拆模支架系统拆除。

2、测量放样

在施工过程中必须严格控制梁底标高，支架的高度根据梁底标高以及底模厚度确定。用水准仪根据边线控制点进行底板标高复核。

3、钢管桩支架施工

3.1 支架下部结构施工

条形基础施工前应清除原地面软土等杂物，并挖至坚硬岩层。在岩层上浇筑找平垫层，然后浇筑C20钢筋混凝土条形基础，每根钢管桩下部预埋16mm厚钢板。立柱采用φ600×10mm钢管桩，钢管与预埋钢板进行焊接，并焊接牛腿进行加固。横桥向每根钢管之间均设置[20槽钢作平联及斜撑，纵桥向每隔一根设置一道φ300×6mm钢管作平联。

3.2 支架上部结构施工

柱顶横桥向设置双拼I40a工字钢主梁，其上布设贝雷片，每片贝雷片上布置四个可调顶托，顶托上纵桥向布置I12.6工字钢分配梁，分配梁上布设间距30cm的10×10cm方木。每两片贝雷片使用支撑花架组成一组，每组贝雷片之间使用槽钢作斜撑，空间交叉布置。

4、钢管桩支架计算

4.1主要条件参数

砼重度26kN/ m3；施工荷载2.5kN/m2；模板重量2.0kN/m2

风荷载 设计风速：28.4m/s（20年一遇）抗台风速：40.0m/s（30年一遇）

4.2、材料特性与设计要求

4.3主要材料力学特性及构件刚度要求

4.4荷载分析

4.4.1、计算工况

4.4.2、恒载

钢筋混凝土重力荷载按26kN/ m3考虑；模板系的重力荷载为2.0kN/m2；

支架本身重力荷载由有限元软件自行处理，MIDAS程序运行时：g=9.8N/s2，重力荷载比例系数设定为-1。

4.4.3、活载

（1）施工荷载按2.5KN/m2考虑。（2）风荷载（QW）：按桥址区域10m高度处取值，正常工作时风荷载参与荷载组合时取风速为28.4m/s，支架空载时取为40m/s。按《公路桥涵设计通用规范》之4.3.7款计算，作用在单位面积上的风荷载：

4.4.4 结构计算

计算模型中约束条件：钢管桩固接；平联与钢管桩及立柱固接；桩顶横梁与钢管桩固接。典型结构:

计算结果表明各构件（Q235b材料）：

最大组合应力：191MPa

支架主要构件强度均能满足设计及规范要求。

主横梁最大变形：7.60-3.04=4.56mm

贝雷片：Vmax =218kN

4.5主要构件计算

4.5.1 φ600×10钢立柱稳定性验算

查电算模型，最大轴应力62.7MPa，最大弯应力125MPa，最大轴力N=1162kN

回转半径计算长度lo=8m

属于b类截面

查表得: φ=0.905

――截面塑性发展系数，取1.0

N’EX――欧拉临界力

βmx――等效弯矩系数，取1.0

φ600×10钢管桩的稳定性满足要求。

4.5.2 φ400×6平联稳定性验算

查电算模型，最大轴应力2.23MPa，最大弯应力30.8MPa，最大轴力N=16.6kN

回转半径计算长度 l0=12m

属于b类截面

查表得: φ=0.648

――截面塑性发展系数，取1.0

N’EX――欧拉临界力

βmx――等效弯矩系数，取1.0

φ400×6平联的稳定性满足要求。

4.5.3I12.6工字钢分配梁验算

实心段单位荷载的计算

单位面积砼自重：g1=26kN/m3×3m=78KN/ m2；

单位荷载： kN/m2。

主肋布置间距60cm，计算荷载为kN/m，计算跨径取最不利为60cm；按四等跨连续梁计算内力。

5、支架预压

底模拼装好后，混凝土浇筑前必须对支架进行压载试验,堆压载荷为1.1倍箱梁重量，以消除非弹性变形。压载形式采用钢筋和砂袋预压。压载时在支架、基础上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测。分析整理数据得出控制立模标高和设置预拱度时的取值。

加载：按荷载总重的025%50%100%110%100%50%25%0进行加载及卸载，并测得各级荷载下的观测点变形值。预压时各点压重要均匀对称，防止出现反常情况。

稳定，观测。荷载施加110%后，前四个小时每小时观测一次，以后每四小时观测一次，并测量各测点数据；压重24小时后，再次测量各测点数据。

卸载：直至变形稳定后再进行卸载。卸载时必须对称逐级进行卸载。

6、支架拆除

箱梁施工完成后混凝土强度达到设计要求值、张拉压浆完成后拆除模板和支架。支架拆除时先拆翼板下支架，先旋转丝托使模板脱落，拆除模板的纵横梁，逐步由上到下拆除。

三、结论

现浇箱梁采用钢管桩支架系统相对于碗扣满堂脚手架，结构稳定好，系统载荷能力强，安全性能好，施工方便快捷，跨径大，尤其适用于跨越交通线路或大型障碍物进行箱梁现浇施工。