深水急流鋼管棧橋設計與施工

肖華

摘要：以工程實例為依托，介紹深水急流鋼管棧橋設計、施工、監(jiān)測、維護等技術，供類似工程借鑒。

關鍵詞：鋼管棧橋；深水急流；設計；施工技術

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

文章編號：16723198（2014）02018602

1棧橋設計方案和參數(shù)

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及圖紙資料，梓江大橋位于梓江螺絲池水庫回水區(qū)內(nèi)，水深為13～15m，最大水流速度約5.4m/s，其下為2～5m卵石河床層；枯水季節(jié)有4個墩位于水中，雨季期間有5個墩位于水中，與河面斜交，長約240m。常年頻發(fā)洪水，常年洪水位344.28m（調(diào)查資料，每年頻率為3次左右），設計資料百年洪水位為347.40m。

考慮到工作平臺施工和樁基施工的需要，棧橋按通行60t履帶吊、8m3混凝土罐車進行設計。據(jù)此，棧橋?qū)挾仍O計為6m，棧橋軸線平行于橋梁軸線，全長220m，縱、橫坡設置為平坡，棧橋與主橋橋墩凈距約7m。

2棧橋施工技術

2.1鋼管樁施工

鋼管樁采用壁厚10mm的鋼板在鋼結(jié)構(gòu)加工場卷制，直徑820mm。鋼管樁打入強風化巖層3～4m，鋼管樁平均長度約24m，具體深度必須保證樁基承載力。25t汽車起吊振動錘（DZ90）進行插打施工。鋼管樁插打時嚴格按照樁布置圖設計位置進行。

樁施工注意事項：

（1）鋼管樁施沉前根據(jù)樁位圖計算每根樁中心的平面坐標，確定樁中心位置及沉樁順序，防止先施打的樁妨礙后續(xù)樁的施工。

（2）在流速較小時放鋼管樁。

（3）沉樁順序：鋼管樁施工總體按照先上游后下游，先岸側(cè)后江側(cè)的施工順序進行。

（4）鋼管樁平面位置及垂直度調(diào)整完成后，開始壓錘，依靠鋼管樁及打樁錘的重量將其壓入砂卵石層，復測樁位和傾斜度，偏差滿足要求后，開始錘擊。鋼管樁傾斜度不得大于1.5%。

（5）鋼管樁的樁尖標高由入土深度控制，若鋼管樁無法施打至設計標高，則采用內(nèi)沖內(nèi)排的方法進行輔助沉樁，直至鋼管樁的入土深度滿足設計要求。

2.2橋面施工

鋼管樁插打到位后，在工作樁水面以上部分焊接兩道水平連接桿件并設剪刀撐，將工作樁縱橫向連接成整體，增加穩(wěn)定性。

測量放線，保證工作樁頂面在同一水平位置。工作樁全部插打完成后，在樁頂開口（開口處應做加固處理）布設放置I28b工字鋼作為橫梁，再架設7道I45工字鋼作為縱梁，鋪設縱橫向分配梁及鋼板作行車路面。

3棧橋監(jiān)測方案及標準

通過計算表明，棧橋安全性滿足設計要求，但在計算中棧橋最大位移達到86mm，樁基最大應力達到180MPa，上部結(jié)構(gòu)應力達到140MPa，表明此種工況下，結(jié)果較危險。再加之計算中對實際情況進行了一定簡化，未考慮復雜的地質(zhì)條件、施工質(zhì)量、漂浮物等多種因素，因此必須制定較為保守的監(jiān)控標準以保證棧橋的安全，減小事故對人員、設備帶來的損傷。

本文通過對多種工況進行模擬計算，以計算中得到的結(jié)構(gòu)位移、應力結(jié)果為主要參考依據(jù)，并綜合相關規(guī)范及施工經(jīng)驗，制定現(xiàn)場監(jiān)控方案及標準，如表1所示的棧橋監(jiān)控方案，表2所示的棧橋監(jiān)控標準。

4棧橋維護加固措施

在洪峰過后，監(jiān)控若發(fā)現(xiàn)棧橋受損或失穩(wěn)時，則需在保障人員設備安全前提下對棧橋進行維護加固。

4.1棧橋檢查

（1）待洪水消退到警戒線下時，對棧橋各部進行仔細檢查，特別是焊接部位、螺旋管間距、連接桿件等。

（2）對全橋電線路進行檢查，重點是接地保護裝置及漏電保護設施、電線路的連接部位等。

（3）棧橋支墩處河床沖刷情況檢查，采用標高探測法與棧橋支墩施工時的標高比對，發(fā)現(xiàn)沖刷嚴重時，采取相應措施。

4.2漂浮物清除

待洪水消退到警戒線下時，進行漂浮物清除工作。

（1）組織打撈隊伍，對漂浮物進行打撈、清除。

（2）25噸汽車吊配合，使用鉆機撈渣筒將漂浮物分離散開。

（3）作業(yè)人員在小木船上或身系保險繩站在棧橋連接梁上，用打撈鉤將漂浮物推向下游；長大漂浮物則直接將其吊起清運除現(xiàn)場。

4.3棧橋加固

（1）對于傾斜的橋樁進行扶正，接長，增加入土深度，必要時在螺旋管內(nèi)填充碎石和砂的混合物以增大整體重量，確保穩(wěn)定；對于沖毀或在水下部分的樁體，則在原樁兩側(cè)打入新樁代替原樁。

（2）對全橋焊接部位（重點是縱橫向連接桿件）進行檢查，發(fā)現(xiàn)焊縫開裂、脫落時，須立即補焊，使結(jié)構(gòu)強度滿足計算要求。

（3）可通過對樁基部分拋填巖塊、石碴等方法，增加覆蓋層厚度。

（4）必要時采用錨錠等方式固定棧橋。

5結(jié)語

深水棧橋是跨水域橋梁建設的重要輔助方式，其施工質(zhì)量直接影響橋梁主體建設，因此必須嚴抓設計、施工、監(jiān)測、維護幾大環(huán)節(jié)，方能保證工程安全、優(yōu)質(zhì)。

參考文獻

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