跨河橋梁施工棧橋及水上平臺(tái)技術(shù)

韓占春

(天津市政建設(shè)發(fā)展有限公司，天津 300000)

1 工程概況

某特大橋施工樁號(hào)為K3+099.201～K4+495.701，橋梁全長(zhǎng)1 396.5 m。設(shè)計(jì)線路在K3+820處與永定新河相交，交角約為80°。經(jīng)實(shí)地調(diào)查測(cè)量，確定線路18號(hào)～24號(hào)墩位于永定新河河道內(nèi)，需搭設(shè)跨永定新河施工棧橋及河道內(nèi)相應(yīng)墩位上的水上作業(yè)平臺(tái)，保證管段內(nèi)混凝土運(yùn)輸?shù)谋憷秃拥纼?nèi)工程施工的順利進(jìn)行。

2 棧橋設(shè)計(jì)

1)棧橋設(shè)計(jì)總長(zhǎng)285 m，寬6 m，標(biāo)準(zhǔn)跨徑9 m，河中設(shè)置4.8 m寬航道一跨。橋面標(biāo)高4.2 m，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查以及河道管理處相關(guān)資料顯示，水面標(biāo)高基本保持在1.6 m左右，橋面標(biāo)高高出水面2.6 m。起始樁中心線在17號(hào)墩大里程側(cè)10 m，終止段在25號(hào)墩小里程側(cè)10 m，棧橋與便道相接處設(shè)置長(zhǎng)度為20 m的平直緩沖段。

2)棧橋與施工便道相接處采用C20混凝土臺(tái)作橋臺(tái)，混凝土臺(tái)縱寬1 m，高1 m，橫寬6 m與棧橋面同寬，臺(tái)面標(biāo)高與棧橋貝雷梁底標(biāo)高相同，臺(tái)下1 m范圍內(nèi)采用三七灰土換填，分層夯實(shí)。

3)棧橋基礎(chǔ)采用φ630 mm鋼管樁，壁厚10 mm，每跨3根鋼管樁，樁間距2.5 m，每根鋼管樁入土長(zhǎng)12 m，根據(jù)水深和河底淤泥厚度不同選擇不同樁長(zhǎng);上部連接橫梁采用雙拼Ⅰ40b工字鋼;縱梁采用5組貝雷梁并排構(gòu)成，每2片一組，每組寬0.62 m，相鄰兩組凈間距0.7 m;縱梁上滿鋪20 cm×20 cm方木，護(hù)欄下順橋向鋪設(shè)護(hù)輪木，同時(shí)與橋面方木連接固定。

4)橫向鋼管樁之間采用［16槽鋼相互連接，以增強(qiáng)棧橋整體穩(wěn)定性;橫向雙拼Ⅰ40b工字鋼上順橋向扣焊［16槽鋼限制貝雷梁水平位移，貝雷梁下縱梁采用U形卡與工字鋼連接限制貝雷梁豎直位移，有縫隙處夾墊木條;5組貝雷梁橫向之間每3 m用［16槽鋼與螺栓錨接平聯(lián)上下梁各1道。

5)棧橋修建后，嚴(yán)格保證混凝土罐車裝載量不大于12 m3，行車間距為50 m以上，限制車速5 km/h。棧橋兩邊設(shè)護(hù)欄，涂刷反光油漆。

棧橋橫斷面示意圖見(jiàn)圖1。

3 水上平臺(tái)設(shè)計(jì)

1)每個(gè)水上平臺(tái)尺寸為12 m×36 m，棧橋與平臺(tái)相交處設(shè)置4 m×6 m小平臺(tái)用于轉(zhuǎn)彎處加寬。

2)基礎(chǔ)采用φ630 mm、壁厚10 mm鋼管樁，橫梁采用雙拼Ⅰ40b工字鋼、縱梁采用軍用貝雷梁，每2片連接成一組，各組按照0.7 m間距進(jìn)行布置，貝雷梁橫向之間每3 m用［16槽鋼與螺栓錨接平聯(lián)上下梁各1道，采用［10槽鋼在兩組相鄰貝雷梁間做剪刀撐?？v梁上橫向鋪設(shè)20 cm×20 cm的方木作為平臺(tái)。平臺(tái)頂標(biāo)高為4.2 m。

圖1 棧橋橫斷面示意圖

3)鋼管樁之間采用［16槽鋼相互連接，以增強(qiáng)施工作業(yè)平臺(tái)整體穩(wěn)定性，限位器和U形卡布置與棧橋布置相同。施工平臺(tái)順橋向兩端工程樁位置預(yù)留2.3 m寬不搭設(shè)貝雷梁用于埋設(shè)鉆孔樁鋼護(hù)筒，嚴(yán)禁行車。平臺(tái)四周設(shè)置欄桿，護(hù)欄的豎桿、扶手橫桿要刷上紅白相間的警示反光油漆?？缬蓝ㄐ潞邮┕蚬残璐罱ㄣ@孔樁平臺(tái)7個(gè)，結(jié)構(gòu)與棧橋行車道結(jié)構(gòu)相同，具體結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)鉆孔樁平臺(tái)布置示意圖。

施工平臺(tái)平面布置圖及斷面圖見(jiàn)圖2，圖3。

圖2 施工平臺(tái)平面布置圖

4 施工方法

1)鋼管樁下沉施工。

圖3 施工平臺(tái)斷面圖

鋼管樁下沉采用履帶吊配合振動(dòng)錘施打鋼管樁。履帶吊提起鋼管樁，打樁之前首先采用全站儀精確定位，采用履帶吊將鋼管吊起懸垂后，開(kāi)動(dòng)振樁錘下沉，中途應(yīng)隨時(shí)檢查管樁垂直度，如有偏差及時(shí)調(diào)整。管樁下沉到位后，在樁頂鋪設(shè)好分配梁、貝雷梁及橋面方木后，進(jìn)行插打下一跨鋼管樁。

2)鋼管樁間加固措施。

棧橋一個(gè)墩位處鋼管樁施工完成后，立即進(jìn)行該墩鋼管樁間剪刀撐、平聯(lián)、樁頂分配梁施工。

a.鋼管樁上進(jìn)行平聯(lián)位置的測(cè)量放樣。b.用履帶吊懸吊平聯(lián)、剪刀撐，到位后電焊工焊接平聯(lián)、剪刀撐。c.目前水位較高，橫向鋼管樁之間的斜撐無(wú)法焊接，臨時(shí)在鋼管樁和平聯(lián)之間設(shè)角撐連接，材料使用［16槽鋼，角撐長(zhǎng)度1 m，等水位降低以后拆除角撐焊接橫向斜撐。d.測(cè)量放樣，將超過(guò)設(shè)計(jì)高度的鋼管樁切除，履帶吊懸吊縱梁或橫梁到測(cè)量放樣位置后安裝并簡(jiǎn)單固定，電焊工按測(cè)量放樣位置焊接縱、橫梁，所有焊縫均要滿足設(shè)計(jì)要求。

3)棧橋上部結(jié)構(gòu)的安裝。

結(jié)合履帶吊起重量，單跨2排貝雷梁作為一組進(jìn)行架設(shè)，架設(shè)前將貝雷梁兩排一組用制式花架在每節(jié)之間橫向連接。

a.下部結(jié)構(gòu)頂橫梁上進(jìn)行測(cè)量放樣，標(biāo)記出貝雷架準(zhǔn)備位置。b.履帶吊每安裝一組貝雷梁，準(zhǔn)確就位后先牢固捆綁在橫梁上，然后焊接限位器，再安裝另一組貝雷梁(見(jiàn)圖4)。c.每跨貝雷梁與雙拼工字鋼相接處，采用U形卡連接起來(lái)，防止貝雷梁豎向移動(dòng)。依此類推完成整跨貝雷梁的安裝(見(jiàn)圖5)。

圖4 貝雷梁限位槽鋼安裝示意圖

圖5 貝雷梁與雙拼工字鋼用U形卡連接安裝示意圖

單跨棧橋上部結(jié)構(gòu)安裝完成后在貝雷梁頂鋪上20 cm×20 cm方木進(jìn)行棧橋橋面系施工，最后安裝護(hù)欄立桿、護(hù)欄扶手以及涂刷反光油漆。

5 檢測(cè)驗(yàn)收

1)棧橋鋼管樁承載力檢驗(yàn)。

搭設(shè)鋼管樁棧橋初期，分別在棧橋及平臺(tái)部位隨機(jī)選取1根鋼管樁做鋼管樁靜載試驗(yàn)。確定試樁穿越各土層的分段摩阻力，測(cè)定樁的極限承載力，指導(dǎo)下一步棧橋沉樁施工。

試驗(yàn)方法:采用單循環(huán)慢速維持荷載法進(jìn)行試驗(yàn)，采用錨樁橫梁反力裝置加載反力，每根試驗(yàn)樁配備錨樁2根，布置如圖6所示。

圖6 鋼管樁試樁試驗(yàn)布置圖

2)棧橋試車檢驗(yàn)。

由于棧橋施工采用50 t履帶吊施工，所以只需在履帶吊施工作業(yè)時(shí)，觀測(cè)棧橋的沉降，如果不發(fā)生變化則棧橋可以順利運(yùn)行。

6 結(jié)語(yǔ)

為保證跨河橋梁施工的順利進(jìn)行，在跨河棧橋的設(shè)計(jì)上必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，施工時(shí)的質(zhì)量控制和完成后的檢測(cè)驗(yàn)收更是施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須認(rèn)真組織施工，只有這樣才能確保跨河施工安全和施工質(zhì)量。

［1］JTG H63-2007，公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］何兆益.路橋施工計(jì)算手冊(cè)［M］.北京:人民交通出版社，1994:432-438.