海滩区域现浇箱梁支架设计及应用

汪倩 李家平

（中交二航局 深圳 518067）

海滩区域现浇箱梁支架设计及应用

汪倩 李家平

（中交二航局 深圳 518067）

针对惠州海湾大桥北岸0#～4#墩现浇箱梁地质情况，对拟采用的3种施工方案进行了比选，确定采用少支点支架，在2#～4#墩之间采用承台+跨中布置的临时钻孔灌注桩作受力基础，解决了海滩区域大跨度现浇箱梁支架搭设的难题，工程实践证明该支架形式具有明显的经济和安全效益。

海滩区域；现浇箱梁；支架

1 工程概况及重难点分析

1.1 工程简介

惠州海湾大桥全长2741m。其中北引桥2#～4#墩为50m跨的混凝土连续箱梁，单箱单室截面，主梁顶宽11.75m，底宽5.0m，主梁梁高为2.9m，高跨比为1/17.2。主梁两侧悬臂长2.875m，悬臂端部厚度20cm，悬臂根部厚度50cm。悬臂板端混凝土留15cm宽后浇带，与防撞栏混凝土一起浇筑。

图1 箱梁结构形式

1.2 地质情况

北岸2～4#墩位于浅滩处，地质主要以强（中）风化变质砂岩为主，层厚2～5m；水深0～3m左右（潮差1.6m左右），分布众多不规则礁石。原有4#～2#墩海滩因施工桩基和承台时已用片石和黄土进行了回填。

其主要重难点如下：

（1）回填区域为新填土及片石，也没有进行基础处理和护坡处理（成本太高），只是作为桩基和承台施工时的便道和平台。基础固结及沉降尚未完成，承载力也不够，采用满堂支架施工存在倾覆和垮塌的风险。

（2）0#-4#墩箱梁施工正好处于6～8月份，处于台风高发季节，临时回填便道存在被海浪袭击的可能，支架的安全很关键。

（3）由于表层分布大量的不规则礁石，所以施打钢管桩比较困难。

2 支架方案的选择

参考其他类似工程经验，列举了三种在技术上可行的技术方案。并在适用性和经济性上作比较，最终确定方案三为最佳方案。

表1 方案比选

3 支架方案设计与计算

在桥墩之间基础采用钻孔灌注桩，每排设置两根直径1.2m，桩间采用3拼H600型钢作为钢系梁，桩长以入岩2倍D为准（没有覆盖层，）；钢管少支架体系分为下部支撑系统和上部梁系。单跨支架下部支撑系统主要由每排4根φ630mm×8mm钢管桩，桩顶用2H600×200型钢，柱间水平横撑及剪刀撑连接。墩旁钢管柱支撑于承台顶，承台混凝土施工前，在承台表面预埋钢筋。柱间联系撑用2[25a焊接而成，联系撑与钢管两端焊接成整体。上部梁系由卸载沙箱、横向H600×200主横梁，纵向贝雷梁、I25a分配梁、与模板系组成。贝雷梁双排单层布置，底板布置4排，间距45cm，两侧腹板各布置4排，间距45cm，翼缘板两侧各布置2排，间距90cm。

3.1 钻孔灌注桩及条形基础施工

图2 北岸支架4#-2#墩基础横断面布置图

北岸支架4#-2#墩基础如图2。北岸支架2#-0#台之间由于地质条件较好，采用条形基础，条形基础长11m，宽1.5m，高0.8m，C30混凝土。

3.2 支架计算

利用MIDAS CIVIL建模整体计算，考虑空载和浇筑混凝土两个工况，而浇筑工况在支架承受竖向荷载作用及工作风速不超过14m/s时处于最不利状态。箱梁混凝土浇筑时，按最不利荷载组合原则考虑钢支架结构及箱梁模板自重、施工人员及设备荷载、温度荷载和风荷载。其中施工人员及设备荷载取2.0kN/m2计算，混凝土倾倒及振捣荷载、局部施工活载等，集度按2.5kN/m2考虑，温度荷载按温差±10℃考虑，支架所在高度正常工作时按风速14m/s取值。

建模时，所有杆件用梁单元模拟，采用的边界条件为：①钢管桩根部固结约束；②纵梁与钢管桩顶部铰接约束；③各层梁系之间采用铰约束模拟焊接。加载时按标准组合和基本组合进行荷载效应组合。

图3 支架模型图

经计算，最大综合应力为114MPa，在钢管桩顶部位置；支架整体竖向变形值最大为24.2mm；两钢管桩之间纵梁最大变形为4.8mm；支架整体横桥向变形值最大为4.9mm，均满足设计及规范要求。

4 结论

惠州海湾大桥北岸2#～4#墩上部结构通过采用承台+跨中布置临时钻孔灌注桩作受力基础的少支点支架形式顺利完成了施工，解决了海滩抛石、礁石区域大跨度支架搭设的难题。通过与其他施工方式对比，该结构形式具有安全程度高、良好的经济性和可操作性，可在类似工程条件下推广使用。

U445.57

A

1004-7344（2016）11-0129-01

2016-3-25

汪倩（1982-），男，湖北黄冈人，工程师，本科，从事工程施工工作。