復(fù)雜環(huán)境條件下鋼棧橋施工技術(shù)

劉躍輝

摘要：以衢寧鐵路洋角大橋施工鋼棧橋?yàn)槔榻B了鋼棧橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝及方法、拆除的全過程，總結(jié)了鋼棧橋基礎(chǔ)鋼管樁施工過程中的控制措施，成橋后使用過程中的監(jiān)控等，為類似工程提供借鑒。

Abstract： Taking Yangjiao Bridge of Quning Railway as an example， this paper introduces the structural design， construction method and technological process of the steel trestle， and the whole process of demolition， and sums up the control measures in the course of using the steel trestle， which provides a reference for similar projects.

關(guān)鍵詞：水中墩;鋼棧橋;拆除;監(jiān)控

Key words： water pier;steel trestle;demolish;supervisory control

中圖分類號(hào)：U448.18? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）05-0192-02

1? 工程概況

衢寧鐵路（福建段）洋角大橋起止里程DK337+472.0～DK337+970.6，全長498.6m，位于寧德市蕉城區(qū)和周寧縣境內(nèi)，該橋跨越霍童溪，位于洪口水庫范圍內(nèi)。5號(hào)主墩承臺(tái)位于水庫衢州側(cè)山坡上，墩身高110.5m;6號(hào)主墩承臺(tái)位于水庫寧德側(cè)山坡上，墩身高103.5m，水位受水庫蓄水影響及季節(jié)變化較大，橋位處水面寬約75m，常水位161.2m，施工期水位158.54m，水深約11m，河流為深谷地區(qū)，無河灘，河底內(nèi)多卵石。

以衢寧鐵路洋角大橋的臨時(shí)棧橋施工搭設(shè)為例，著重介紹復(fù)雜環(huán)境條件下臨時(shí)棧橋搭設(shè)施工方案，并為以后的棧橋設(shè)計(jì)和施工提供一定的參考價(jià)值。

2? 鋼棧橋設(shè)計(jì)

2.1 鋼棧橋荷載確定

鋼棧橋結(jié)構(gòu)按12m3混凝土攪拌運(yùn)輸車活載+結(jié)構(gòu)材料自重的荷載組合形式進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算[1]。

2.2 鋼棧橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)鋼棧橋橋位所處實(shí)際地質(zhì)和水深情況，其基礎(chǔ)采用如下形式布置[2]：

①棧橋0號(hào)、11號(hào)基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土橋臺(tái)，橋臺(tái)采用C20鋼筋混凝土，基礎(chǔ)尺寸為6.0m*1.0m*1.0m，臺(tái)背尺寸6.0m*2.24m*0.4m。

②棧橋1號(hào)、2號(hào)、9號(hào)基礎(chǔ)采用單墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，支墩采用橫向3根φ630mm鋼管按照橫向間距2.5m布置（橫向間采用[16槽鋼作為剪刀撐聯(lián)結(jié)）。鋼管樁支墩底部為混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)尺寸為6.8m*1.8m*1.5m。

③棧橋3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)基礎(chǔ)采用單墩水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，支墩采用橫向3根φ630mm鋼管按照橫向間距2.5m布置（橫向間采用[16槽鋼作為剪刀撐聯(lián)結(jié)）。墩底部為鋼管樁支墩加固，在河床底鉆孔后插入8根直徑φ108mm鋼管，鋼管長6.0m，在鋼管中灌注C30混凝土，沿設(shè)計(jì)混凝土基礎(chǔ)碼沙袋圍堰，在其中澆筑C30水下混凝土，基礎(chǔ)尺寸為6.8m*1.8m*1.5m。

④棧橋4號(hào)、6號(hào)和8號(hào)基礎(chǔ)采用雙墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，支墩為兩排基礎(chǔ)，每排間距3.0m，每排橫向采用3根φ630mm鋼管按照橫向間距2.5m布置，管樁與管樁之間用[16槽鋼水平向和剪刀方向牢固焊接。墩底部為鋼管樁支墩底部加固，在河床底鉆孔后插入8根直徑φ108mm鋼管，鋼管長6.0m，在鋼管中灌注C30混凝土，沿設(shè)計(jì)混凝土基礎(chǔ)碼沙袋圍堰，在其中澆筑C30水下混凝土，基礎(chǔ)尺寸為6.8m*4.5m*1.5m。

⑤棧橋10號(hào)基礎(chǔ)采用雙墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，支墩為兩排基礎(chǔ)，每排間距3.0m，每排橫向采用3根φ630mm鋼管按照橫向間距2.5m布置，管樁與管樁之間用[16槽鋼水平向和剪刀方向牢固焊接;鋼管樁支墩底部為混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)尺寸為6.8m*4.5m*1.5m。

⑥棧橋鋼管樁頂部布置兩根36cm工字鋼橫梁。管樁與管樁之間用 [16槽鋼作水平和剪刀向牢固焊接。為了增強(qiáng)便橋橫向穩(wěn)定性，在4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)和7號(hào)基礎(chǔ)墩位每個(gè)立柱左右兩側(cè)各設(shè)置兩根斜撐管，斜管按照與便橋支墩距離鋼管頂部7.0m控制，與立柱交角為35度，采用φ630mm鋼管，并用槽鋼[16作為平撐連接。

⑦上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。橋梁縱梁各跨跨徑設(shè)計(jì)為12m+3*9m +2*（9+3）m +2*9m+（3+9）m +（12+3）m+18m連續(xù)貝雷梁，最大不超過18m，縱梁布置兩組共7片貝雷片（規(guī)格為150cm×300cm），橫向布置形式為6×90cm;貝雷片縱向間用貝雷銷聯(lián)結(jié)，橫向用90型定型支撐片聯(lián)結(jié)以保證其整體穩(wěn)定性，貝雷片與工字鋼橫梁間用U型鐵件聯(lián)結(jié)以防滑動(dòng)。橋面采用裝配式鋼棧橋定型橋面板，單塊規(guī)格為4.5m×1.5m，橋面板結(jié)構(gòu)組成為10mm厚印花鋼板、I12cm工字鋼作為分配縱梁（間距30cm）、25cm工字鋼作為分配橫梁（間距80cm）。分配橫梁直接安放在貝雷片縱梁上并用螺栓聯(lián)結(jié)。制作好的橋面板直接安放在貝雷片縱梁上，并用螺栓聯(lián)結(jié)牢固。為安裝橋面欄桿需要每隔3片面板間安裝1根12cm槽鋼。鋼棧橋結(jié)構(gòu)示意見圖1。

3? 鋼棧橋施工

3.1 施工工藝

棧橋施工順序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→橋臺(tái)及岸上基礎(chǔ)施工→施工第一孔至第二孔（接長鋼管加固后施工橋面）→施工第三孔至第七孔（振動(dòng)下沉鋼管樁→加固基礎(chǔ)→施工橋面）→施工第八孔至第十一孔（接長鋼管加固后施工橋面）。

3.2 施工方法

鋼棧橋施工前先在河堤兩岸處開挖施工平臺(tái)，澆筑岸上基礎(chǔ)，然后采用汽車吊及DZ60型振動(dòng)錘、人工焊接等方法從岸邊一側(cè)向另一側(cè)逐孔施作鋼管樁基礎(chǔ)，再用吊車安裝橫梁（36cm工字鋼）、貝雷縱梁、橫向分配梁（25cm工字鋼@80cm）以及橋面槽鋼（[12槽鋼@30cm），完成第一孔棧橋的架設(shè)，如此循環(huán)，用同樣方法完成剩余橋孔的架設(shè)工作。最后進(jìn)行防護(hù)欄桿等附屬工程施工。

鋼管樁施打過程中，嚴(yán)格控制其垂直度、設(shè)計(jì)入土深度、貫入度等指標(biāo)，接長采用焊接方式，焊縫長度及高度滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。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連接，盡量減小單樁抗流時(shí)間。

上部結(jié)構(gòu)的安裝采用吊車按照從橋一側(cè)向另一側(cè)的順序進(jìn)行架設(shè)。主梁安裝完成后，將橋面系材料吊至安裝地點(diǎn)進(jìn)行鋪設(shè)，防護(hù)欄桿的施工緊跟其后進(jìn)行，欄桿安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制橫桿、立桿間距及高度。在棧橋進(jìn)出口安裝車輛減速帶限速、指引標(biāo)識(shí)、棧橋邊安裝限速、限載警示牌標(biāo)識(shí)。

4? 鋼棧橋拆除

拆除順序：護(hù)欄→橋面板→工字鋼橫梁→貝雷梁縱梁→剪刀撐槽鋼→鋼管樁拆除。

待水上連續(xù)剛構(gòu)梁合攏后開始拆除，鋼棧橋的拆除逐孔進(jìn)行，從6#主墩向5#主墩方向依次進(jìn)行。橋面護(hù)欄、附屬設(shè)施、橋面板、工字鋼模梁等采用人工割除，吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)至岸上材料堆放場。當(dāng)一孔橋面系型鋼拆除完成后，進(jìn)行貝雷梁縱梁的拆除，人工將貝雷梁間的貝雷銷拆除后，整體分節(jié)段吊裝至岸上。鋼管樁拆除前先將單排樁之間的剪刀撐連接系割除，待振動(dòng)錘液壓鉗夾緊鋼管樁后，啟動(dòng)振動(dòng)錘，采用吊車配合人工依次對(duì)鋼管樁進(jìn)行拔除并裝車運(yùn)走。整個(gè)鋼棧橋拆除完畢后，橋頭位置填土用挖掘機(jī)清除，恢復(fù)原河道。

5? 結(jié)束語

通過對(duì)衢寧鐵路洋角大橋的鋼棧橋的施工，可以得出以下一些結(jié)論：

鋼棧橋是水中橋梁施工重要的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，需綜合考慮工程地質(zhì)、水文情況、場地條件、施工工期、工程造價(jià)等方面的因素確定其結(jié)構(gòu)形式、跨度、凈空、建筑高度等參數(shù)，確保其承載能力、剛度、穩(wěn)定性符合要求。施工時(shí)要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

鋼棧橋搭設(shè)完成后及時(shí)進(jìn)行動(dòng)載試驗(yàn)，以驗(yàn)證其承載能力及穩(wěn)定性。使用過程中，應(yīng)定期監(jiān)測其沉降、位移情況[3]，確保在施工和使用過程中的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳陽明.淺析水中鋼棧橋設(shè)計(jì)與施工[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（1）.

[2]中鐵三局集團(tuán)有限公司，中鐵大橋局集團(tuán)有限公司.Q/CR9652-2017，客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國鐵道出版社，2017.

[3]劉貞，陳學(xué)爽.棧橋施工方法的分析和比較[J].市政公用建設(shè)，2008（5）.