浅谈水中钢栈桥设计与施工.docx

    浅谈水中钢栈桥设计与施工    摘要：本文主要以南京至高淳新通道工程跨石臼湖段栈桥为实例，简述了钢栈桥设计与施工技术关键词：钢栈桥；施工1施工背景南京至高淳新通道工程是南京放射性主通道之一，是南京至高淳快速联系通道，是区域综合运输走廊的重要组成部分，同时也是区域城镇发展轴的重要支撑路线全长约48km，其中跨越石臼湖段路线全长约12.682km结合工程实际，在跨石臼湖段需设置钢栈桥，以加快施工进度2钢栈桥结构设计栈桥沿主线右侧搭设，距主线净距离2m，总长6520.2m钢管桩的入土深度大于6米时，栈桥跨径设计为15米；根据现场实际情况，当钢管桩的入土深度达不到6米时，结构局部调整改为采用双排桩，栈桥跨径变更为12米栈桥为上承式结构形式，栈桥下部管桩全部采用Φ600*10规格钢管桩15米每跨下部结构为单排桩，每排3根Φ600*10钢管桩；12米每跨下部结构为双排桩，每排同样设计为3根Φ600*10钢管桩栈桥每排钢管桩的横向间距为3.20米，钢管桩横向剪刀撑采用［22a槽钢交叉焊接栈桥下部结构横梁采用双拼I40a工字钢栈桥上部结构主桁架采用321型装配式公路钢桥桁架，栈桥设置8道桁架片，间距为90cm+130cm+90cm+130cm+90cm+130cm+90cm。

桥面系为钢结构桥面，桥面系横向分配梁采用I25a工字钢间距75cm铺设，I25a工字钢与贝雷片用U型螺栓连接，I25a工字钢上纵向间距30cm铺设I12工字钢，面板用10mm花纹钢板满铺供车辆通行为确保栈桥在使用过程中的稳定性及防止型钢受热变型，在15米跨段每7跨设置一组制动墩并设置20cm伸缩缝，在12米跨段每9跨设置20cm伸缩缝15米跨单排桩断面图12米跨双排桩断面图为保证栈桥上车辆转向及车辆人员分流，尤其是运输钢管桩的拖挂车（长度多大于13m），拟每630m（2联）设立一个错车平台，平台尺寸为7.8m*33m平台同栈桥设计要求，下部采用Φ800*10mm钢管桩，单排设立2根，共6排3施工工艺及方法3.1下部结构施工3.1.1桩基础施工（1）钢管桩制作钢管桩采用Q235钢板卷制而成，材料符合设计及规范要求管节拼装定位应在专门台架上进行，管节对口应保持在同一轴线上进行管节管径差，椭圆度以及桩成品的外形尺寸必须满足规范要求钢管焊接前，将焊缝上下30mm范围内的铁锈、油污和杂物清除干净焊缝处外观允许偏差符合下表要求：（2）沉入钢管桩①钢管桩打设需结合桥梁的位置，对栈桥钢管桩精确定位，并在桩位处设置辅桩。

近区钢管施工时采用全站仪定位，水中钢管桩施工时采用GPS定位，以保证钢管桩的施工精确度柴油锤沉桩施工钓鱼法沉桩施工钢管桩运输采用300吨船舶③钢管桩就位，陆上采用80T履带吊配合DZ120振桩锤施打钢管桩（振动锤施工达不到规定的入土深度时则用80T履带吊车配合柴油锤振桩锤施打钢管桩），水上工作面采用80T履带吊配合DZ120振桩锤采用钓鱼法施打钢管桩陆上部分履带吊停放在钢栈桥的施工便道上，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开始打入水上部分采用D120型的振动锤进行施工，采用钓鱼法进行，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后开始振动，在打入过程中根据辅桩要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正每根桩的的下沉应一气呵成，中途不可有较长时间的停顿，以免管桩周围土体扰动恢复造成沉桩困难桩顶铺设好型钢主梁及桥面板后，履带吊前移，进行插打下一跨钢管桩按此方法，循序渐进的施工打入钢管桩时，应严格控制桩身的垂直度，确保钢管桩合理承载，沉桩以标高控制沉桩偏差：桩位平面位置：±10cm；桩顶标高：±10cm；桩身垂直度：小于1%水上部分要求相同④每排钢管桩下沉到位后，桩之间用[22槽钢进行连接，以增加桩的稳定性。

⑤施工电焊采用普通交流电焊机，该机效率高焊接质量好，焊缝变形小，可以全位置焊接，操作较方便，用人工手工（焊枪）焊接3）桩基承载力检测根据桩基承载力的设计要求，选择具体典型地质断面的墩位的一跨栈桥，采用静载试验的方法进行检测堆载重量不小于栈桥单跨总荷载的重量，在栈桥上设置沉降位移观测点进行跟踪观测待静载试验完成，沉降观测结果满足桩基承载力后，再做后续钢栈桥施工整个静载试验时间为两个星期左右3.1.2下横梁安装及桩顶处理下横梁为双拼I40a型钢，在架设时，应先将辅板（1cm厚铁板）焊接与钢管桩连接，以确保冠材的稳定性如果桩存在较大偏位，横梁与桩之间无法可靠连接，将桩顶抄水平后，用钢板封顶，横梁再与封顶钢板焊接，并在桩顶范围的横梁与桩之间设置加劲板3.2上部结构施工3.2.1主梁安装贝雷架沿顺桥方向布置，采用四道单排单层贝雷架搭设首先，在后场将贝雷架拼装成单排单层贝雷桁架梁，并运至施工现场然后在主梁上放好贝雷桁架梁的位置线将贝雷桁架梁吊装就位，其偏差不大于5cm注意贝雷架桁梁的支撑点部位如未位于贝雷片的端部节点时，每片贝雷片都要用双[10的槽钢加强支点，以提高贝雷桁梁的的抗剪性能每道贝雷梁之间采用90#支撑架连接，以增加贝雷梁的整体稳定性。

贝雷梁安放好以后，采用下图所示的方式将贝雷梁焊接固定于2I40a型钢主梁，注意不能直接焊接贝雷片下弦杆，采用门式卡将贝雷片下弦杆固定在主梁上，具体固定方式见下图：门式卡固定法3.2.2桥面板安装（1）加工及运输桥面板包括I25a、I12及钢面板，I25定尺8米、I12定尺6米、钢面板在成产加工区加工成8米宽6米长的吊装段，汽车吊吊至半挂车上，半挂车运输至钢栈桥1）陆上工作面：由履带吊直接起吊安装；2）水上工作面：半挂车运输至临时码头，转运至运输船，由浮吊进行起吊安装2）吊点设置以及具体安装方法I25a、I12设置2个吊点，吊点在型钢中点对称，钢丝绳卡环固定、钢面板设置2个吊点，在面板宽方向中点对称设置2个钢丝绳抱箍贝类梁安装完成后，其上逐片铺设I25横向分配梁，I25与贝雷梁间采用Ф16“U”型螺拴固定，每个节点1套螺栓然后在I25上铺设［12纵向分配梁，间距35cm，如遇与“U”型螺栓螺母冲突时，可适当调整其间距再安装钢面板，钢面板与纵梁接触点均要满焊，焊缝质量要满足要求，每块面板间设置2cm的伸缩缝，用于防止因温度变化而引起的桥面翘曲起伏3.2.3附属结构施工钢栈桥的两侧设有栏杆，栏杆采用工10工字钢作为立杆，2米一个，中间开孔穿2道φ48*3mm电焊钢管作为横杆，具体样式见下图。

在栈桥外侧栏杆底部位置的内侧设置φ140*3.5mm的电缆管道供全桥施工电缆的布设每隔100m安放一个救生圈，每隔60m设置路灯每个错车平台设置高音喇叭每个错车平台设置集装箱作为现场临时办公室，详见设计说明附属结构示意图4钢栈桥拆除待桥梁结构合拢后进行钢栈桥拆除，钢栈桥拆除顺序与安装顺序相反，由上至下拆除拆除贝雷纵梁时，人工将贝雷间的贝雷销拆除后，整体分节段吊装运走钢管桩拆除先将外露部分用气隔割掉，埋于地面以下部分用挖掘机挖开后，再采用吊车配合振动锤进行拔除5总结钢栈桥施工是一个严谨的工程，在满足承载力要求的同时，还得考虑地质水文、施工工期及场地条件施工中需加强管控使用过程中及时进行沉降观测、位移变形等工作本文通过对钢管桩施工、上部结构施工、钢栈桥拆除等施工内容的研究，论述了该钢栈桥水中钻孔施工工艺是可行的，为今后类似环境下钢栈桥施工提供了技术指导  -全文完-。