淺（無）覆蓋層下臨時(shí)鋼棧橋施工技術(shù)研究與應(yīng)用

張紅昌　湯有斌

【摘 要】論文以株洲市湘江七橋臨時(shí)鋼棧橋施工為工程背景，綜合公司參建大橋臨時(shí)鋼棧橋的相關(guān)案例文獻(xiàn)，介紹了淺（無）覆蓋層地質(zhì)情況下，臨時(shí)鋼棧橋的施工技術(shù)，并通過方案對(duì)比、施工工藝、質(zhì)量控制及施工效果等，總結(jié)了淺（無）覆蓋層下棧橋施工的施工要點(diǎn)，為該地質(zhì)情況下的臨時(shí)鋼棧橋的施工提供借鑒。

【Abstract】Taking the temporary steel trestle construction of Xiangjiang Seven Bridge in Zhuzhou City as the engineering background， and combined with the relevant case literature of the company participating in the temporary steel trestle bridge construction， the paper introduces the temporary steel trestle construction technology under shallow （no） overburden geological condition. Through scheme comparison， construction technology， quality control and construction effect， the construction points of trestle bridge under shallow （no） overburden are summarized， so as to provide a reference for the construction of temporary steel trestle under this geological condition.

【關(guān)鍵詞】淺（無）覆蓋層;臨時(shí)鋼棧橋;施工要點(diǎn)

【Keywords】 shallow （no） cover layer; temporary steel trestle; construction key points

【中圖分類號(hào)】U445.469 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）06-00136-02

1 引言

近年來，伴隨著改革開放的步伐，我國(guó)大型橋梁的設(shè)計(jì)和建設(shè)也得到了飛速發(fā)展，中國(guó)的路橋工程技術(shù)也在日新月異，在國(guó)際業(yè)界聲譽(yù)日隆，完美地展現(xiàn)了中國(guó)符號(hào)。一般跨江、河、淺海區(qū)域的橋梁施工，以前都是通過拋土筑島的方法，變水上施工為陸上施工，但傳統(tǒng)的拋土筑島弊端較多，如容易造成水土流失、對(duì)附近水域造成污染、后期恢復(fù)河道相當(dāng)麻煩等。隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)環(huán)保的重視越來越高，對(duì)工期的要求越來越緊，傳統(tǒng)的拋土筑島已經(jīng)不能滿足施工的需要了，臨時(shí)棧橋便逐漸地、頻繁地出現(xiàn)于目前跨大江大河、跨山谷的工程實(shí)例中，而鋼棧橋因?yàn)椴牧铣Ｒ?、搭設(shè)方便、適用性廣、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性高而被普遍應(yīng)用于臨時(shí)棧橋施工中。本文就株洲湘江七橋臨時(shí)鋼棧橋在淺覆蓋層下的施工技術(shù)進(jìn)行闡述，以便可以為類似項(xiàng)目的施工提供一些借鑒和交流。

2 工程概況

株洲湘江七橋位于淥水湘江出口上游約400m，株洲航電樞紐下游約5km處。湘江源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，河網(wǎng)發(fā)育，水量充沛。據(jù)株洲水文站實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，多年平均流量1810m3/s，最大洪峰流量為20700 m3/s，最高洪水位42.69m，斷面平均流速1.95m/s，沖刷深度0.55m。橋位區(qū)附近區(qū)域性斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體完整性較差，地層巖性變化較大，工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性一般，河床覆蓋層薄，最薄處表層僅0.7m厚的圓礫。

本橋主橋?yàn)椋?5m+6×90m+55m）C55預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，主梁?jiǎn)畏鶖嗝鏋閱蜗鋯问倚谓孛妫?號(hào)塊采用支架現(xiàn)澆，其他號(hào)塊箱梁采用掛籃懸臂現(xiàn)澆施工。全橋共有7個(gè)主墩，需要配備14套掛籃，工期緊張，任務(wù)繁重，因此，主墩樁基、承臺(tái)和墩身的工期對(duì)全橋的工期制約就尤為重要了。如何保證主墩的下構(gòu)盡快施工出水面而不受汛期的影響，是本項(xiàng)目施工組織的重要環(huán)節(jié)。

本項(xiàng)目擬采用搭設(shè)鋼棧橋的方式作為主墩的運(yùn)輸通道，變水上施工為陸上施工，各施工材料和機(jī)具均可通過臨時(shí)鋼棧橋進(jìn)行運(yùn)輸，人員也可由鋼棧橋至施工作業(yè)工作面，減少人員乘坐交通船舶過程中的安全隱患，最主要的是減少了主墩施工受汛期的影響。需要采用搭設(shè)水上棧橋施工的橋墩主要包括：13#～16#墩、17#～19#墩共7個(gè)橋墩，主橋16#～17#墩之間為保證橋梁施工期間的正常通航要求，不搭設(shè)施工棧橋。在各水上施工橋墩處設(shè)置分棧橋，分棧橋作為水上橋墩基礎(chǔ)與墩柱施工的通道和機(jī)械設(shè)備施工作業(yè)的停置場(chǎng)地。

3 棧橋的使用要求

①棧橋承載力需要滿足履帶吊在橋面行走及起重要求，材料運(yùn)輸車輛及混凝土罐車行走及錯(cuò)車要求。②棧橋的寬度設(shè)置應(yīng)滿足各種施工車輛行走和錯(cuò)車、吊車支腿吊裝作業(yè)的要求。③棧橋的平面位置不得妨礙主墩鉆孔樁施工、鋼圍堰的拼裝下放，承臺(tái)及墩身施工，且不得妨礙箱梁的材料起吊上橋面。

本項(xiàng)目通過綜合比選，棧橋平面位置位于橋軸線的上游側(cè)，這樣在墩身完成后，還可以通過增設(shè)連接件將棧橋與墩身連為整體，從而增加棧橋使用過程中的安全性和穩(wěn)定性[1]。

4 棧橋的工藝流程

本項(xiàng)目鋼棧橋跨度采用6m、9m、12m三種型式，主棧橋橋面寬度按7m設(shè)計(jì);分棧橋長(zhǎng)度9m，寬度為10m。棧橋采用鋼管樁基礎(chǔ)。下橫梁采用2工56a型鋼，主縱梁采用1.5m高的321型貝雷梁。貝雷梁上依次鋪設(shè)工25a的橫向分配梁、28a槽鋼作為面板，最后安裝欄桿等附屬結(jié)構(gòu)，棧橋起點(diǎn)為重力式橋臺(tái)。

本項(xiàng)目鋼棧橋施工工藝采用釣魚法，即由履帶吊配合振動(dòng)錘振動(dòng)沉樁，起重設(shè)備同時(shí)安裝上部結(jié)構(gòu)，從堤岸向水中逐跨施工的作業(yè)方法。為保證施工進(jìn)度，兩岸分別安排履帶吊同步進(jìn)行兩岸鋼棧橋的搭設(shè)。

5 淺（無）覆蓋層情況下的棧橋樁基施工

本項(xiàng)目棧橋位置處河床基本無覆蓋層，那么棧橋樁基的施工方法對(duì)棧橋的搭設(shè)工期、棧橋系統(tǒng)的穩(wěn)定性就顯得尤為重要。通過本公司類似項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn)，本棧橋樁基施工采用板凳樁+錨桿加固的方法進(jìn)行。

本棧橋采用履帶吊進(jìn)行搭設(shè)，搭設(shè)方向從岸側(cè)向江心逐跨進(jìn)行，板凳樁法即將前后兩排的4根?1000mm鋼管樁，通過焊接平聯(lián)和斜撐形成一個(gè)整體，類似于一個(gè)一個(gè)的板凳，以增加棧橋的穩(wěn)定性。

對(duì)于局部無覆蓋層且水流過急的位置，可以先行在岸上將?1000mm鋼管樁加工成板凳形式，然后通過履帶吊將加工好的板凳樁直接下放到預(yù)定位置，在板凳樁的?1000mm鋼管樁內(nèi)套入?800mm的鋼管樁，通過調(diào)節(jié)?800mm的鋼管樁對(duì)板凳樁進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平后將內(nèi)外鋼管樁焊接固定，然后在板凳樁上再進(jìn)行后續(xù)常規(guī)的主梁及縱橫向分配梁、橋面板的施工。

由于本項(xiàng)目距離航電樞紐僅5km，在洪水期航電樞紐泄洪的情況下水流流量及流速均會(huì)很高，為了保證度汛期間棧橋的安全性，需要對(duì)棧橋進(jìn)行加固處理。

棧橋樁基加固的常規(guī)方法有錨樁法、錨桿法和拉錨法，錨樁一般采用鉆孔灌注樁，需要樁基設(shè)備進(jìn)行成樁并灌注混凝土，待混凝土澆筑完成后才能進(jìn)行后續(xù)棧橋的搭設(shè)，會(huì)導(dǎo)致棧橋的施工周期較長(zhǎng)。錨桿法采用地質(zhì)鉆機(jī)等鉆孔設(shè)備進(jìn)行成孔，再安裝錨桿并注漿，將錨桿與鋼管樁基礎(chǔ)連接成整體，此方法可以在搭設(shè)好的棧橋平臺(tái)上進(jìn)行，不會(huì)對(duì)棧橋的搭設(shè)工期產(chǎn)生影響。拉錨法即在岸上加工好一定尺寸的錨塊，通過起重設(shè)備下放到棧橋上游側(cè)，再通過鋼絲繩將錨塊與棧橋連接。

本項(xiàng)目由于工期緊，為確保棧橋在高水位期間的安全，通過比選采用的錨桿法對(duì)棧橋基礎(chǔ)進(jìn)行加固以抵抗水平力。在主棧橋上游側(cè)?1000mm鋼管樁內(nèi)采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，孔直徑10cm，進(jìn)入巖層17m，成孔后植入JL32作為錨桿然后壓漿，JL32上口錨固于棧橋頂面上，以方便檢查錨桿受力情況，對(duì)錨桿施加30t的預(yù)應(yīng)力[2]。

6結(jié)語

本項(xiàng)目鋼棧橋由于選擇搭設(shè)方案比較合適，所以搭設(shè)周期較短，在比較短的時(shí)間內(nèi)就形成了有效的主橋樁基施工作業(yè)平臺(tái)，從而對(duì)主橋樁基、承臺(tái)及墩身能趕在汛期來臨前出水起到了極大的作用，有效地保證了全橋的施工工期。

錨桿加固措施相比較錨樁加固措施來說，一是成樁方便且經(jīng)濟(jì)，二是不會(huì)對(duì)棧橋的搭設(shè)周期產(chǎn)生影響，對(duì)于工期較緊張的項(xiàng)目比較合適。鋼棧橋搭設(shè)的部分細(xì)節(jié)質(zhì)量要求較高，例如，鋼管樁與主梁的接頭安全、主梁與貝雷架的連接固定、特殊地質(zhì)下基礎(chǔ)的加固處理等方面，所以在施工過程中要求我們要嚴(yán)格把控，不能因?yàn)榧?xì)節(jié)的疏忽造成不好的后果。

本項(xiàng)目鋼棧橋在搭設(shè)完成后保證了主墩下部結(jié)構(gòu)的順利實(shí)施，極大降低了汛期對(duì)全橋工期的影響。并且在多次經(jīng)受洪水的侵襲后，棧橋整體穩(wěn)定性較好，安全性能也較高，安全圓滿完成了本項(xiàng)目的施工任務(wù)。株洲七橋按預(yù)定工期完成施工，得到了業(yè)主、監(jiān)理、政府部門和當(dāng)?shù)厝嗣竦囊恢潞迷u(píng)。

7 前景展望

通過搭設(shè)鋼棧橋替代傳統(tǒng)的拋土筑島，可以有效避免水土流失，并能縮短施工周期，而且工程完工后棧橋拆除比較簡(jiǎn)單，極大地節(jié)約了拆除的后期成本，對(duì)項(xiàng)目施工的提質(zhì)增效也能帶來積極的效果。

鋼棧橋施工工藝比較簡(jiǎn)單，施工用材比較常見，而且隨著科技的發(fā)展，各種新型材料不斷出現(xiàn)，采用新的材料可能會(huì)更好地提高棧橋的適用性和安全性，值得我們不斷做出嘗試并改進(jìn)，讓棧橋的施工標(biāo)準(zhǔn)化、常態(tài)化，讓鋼棧橋的應(yīng)用更加廣泛，更好地為項(xiàng)目的施工服務(wù)。

隨著科技的不斷發(fā)展，我們要加快推進(jìn)現(xiàn)代工程管理，進(jìn)一步規(guī)范項(xiàng)目的施工行為，不斷提升工程建設(shè)質(zhì)量，降低工程的安全隱患，從保護(hù)環(huán)境、提高自動(dòng)化、推行標(biāo)準(zhǔn)化的方面優(yōu)化施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)，從而更好地為項(xiàng)目施工服務(wù)，達(dá)到降本節(jié)支、提質(zhì)增效的目的。

【參考文獻(xiàn)】

【1】GB50017 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 [S].

【2】姜楓，朱艷峰.特大鋼棧橋海上施工結(jié)構(gòu)承載力研究與方案設(shè)計(jì)[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2018，15（06）：1487-1493.