潮汐型河流条件下升降式钢便桥施工技术研究

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摘要：钢栈桥在建设工程中应用相当普遍，常见于跨既有线、河流、山谷等，特别是跨河流结构物工程施工。

关键词： 施工技术； 措施；对策

中图分类号： TU74 文献标识码： A

引言：在跨越水位受潮汐影响、且满足通航净空需求的河道中，常规的钢栈桥结构型式固然可以满足通航和工程行车的要求，但常规结构型式的钢栈桥存在桥长较长、工程量较大、栈桥结构较高、河道两侧征地较多、成本较大等弊端。升降式钢便桥既保证了道路行车，又满足了通航需要。故本文主要针对提升式钢栈桥在通航条件下的应用进行研究。

1.潮汐河条件下钢便桥施工研究

1.1钢管桩插打施工

钢管桩基采取“钓鱼法”进行钢管桩施工，即在已经修筑好钢栈桥上，以履带吊吊挂振动锤逐孔向前打设钢管桩，每孔钢管桩打设完毕铺设上部结构，履带吊前移，继续下一孔的钢栈桥施工。由履带吊配合DZ60型振动锤插打钢管桩。采用全站仪控制钢管桩的偏位及垂直度，沉桩以标高进行控制，贯入度进行校核。履带吊起吊钢管桩至设计桩位，测量定位后缓慢下放管桩，并在自重情况下入土稳定，观测垂直度，满足要求后低档振动下沉，待钢管桩入土一定深度后高档振动下沉，至钢管桩露出水面高度为1.5m～2.0m时停锤，焊接上节钢管桩振动下沉。

1.2放线定位

每孔钢管桩的位置用全站仪放线，用钢尺拉距离复核，确保钢管桩平面位置正确，根据现场征地进度及便道施工情况选择南岸栈桥由下田村向东园方向逐排打桩。每施工一排或两排钢管桩，即焊接横撑，安装顶托、横梁、纵梁、桥面，吊车向前推进，进行下一跨栈桥施工。

1.3打桩

打桩前检查钢管桩的垂直度，打桩过程中控制振动力静压－弱振－中振－强振，最大下沉速度1m/分钟；同时要控制垂直度垂直偏差为0.5％。根据计算要求达到设计入土深度，为防止地层土质变化，打桩过程中还要观察钢管桩的下沉速度，如果速度很快那么需要增加桩长，如果未打到设计深度但锤击2分钟未下沉，说明地基土层比较好，可停止打桩。

1.4接桩

钢管桩打好后需接桩至栈桥设计桩顶标高。打桩后修整钢管桩顶端变形部位，变形严重的采用氧气乙炔切割。修整后测量桩顶标高，按设计桩顶标高截取相应长度的接桩，采用吊车吊起接桩，使用电焊机焊接，焊缝要均匀饱满，四周焊接4块加强钢板，加强钢板与钢管同种材料，焊接后的钢管保持垂直，接桩后的钢管桩顶面标高平齐，间距正确。

1.5桩间连接

每排钢管桩施工完毕后采用[20槽钢作为斜撑、横撑将同排的钢管桩连接，提高栈桥整体稳定性。

1.6双排墩钢管桩的定位打设

①将贝雷片从以架好的墩中心，以已架好的贝雷片为基准方向向外悬挑架设3组贝雷片，用吊车将导向架吊装在贝雷梁上，根据图纸计算出需打设钢管桩位置，调节导向架。（打好第一排桩基，将钢管桩切割到设计标高，先不安装承重梁，以避免钢管桩过高影响第二排钢管桩导向架的定位。）

②导向架经复核准确无误后，用U型抱箍将导向架固定在贝雷梁上，通过在导向架与贝雷片的接触点，加减钢垫板，使导向架始终保持水平。

③履带吊大钩吊住振动锤（在锤头位置系根麻绳），小钩将钢管桩吊起放直，下放振动锤，通过工人牵动麻绳，调整夹具位置，使夹具准确牢固夹住钢管桩。

④通过在栈桥纵横方向上站人，观测控制管桩垂直度。

⑤打好第一排桩基，将钢管桩切割到设计标高，先不安装承重梁，（以

避免钢管桩过高影响第二排钢管桩导向架的定位），移动导向架，按图纸位

置准确固定导向架，按同样的方法打设第二排钢管桩。

1.72#墩以后的墩均可以参照照双排桩钢管定位打设方法定位施工。

2.钢管平联及牛腿施工

钢管桩插打完毕后，即进行钢管平联、剪刀撑的焊接。钢管平联采用直径为[20 的槽钢进行联接。由于钢管桩的施打存在一定误差，因此用于联接的钢管下料长度要根据钢管桩间实测长度而定。联接设置的目的在于保证每个墩钢管桩及整座钢栈桥的稳定，因此必须保证联接钢管的焊接质量，且联接钢管与钢管桩接触的空间曲线要尽量保证无过大间隙，钢管与钢管间必须确保满焊。施焊前应对焊接部位的钢管桩表面进行清理，去除锈皮、粘附的泥土等杂物，并保证表面干燥。焊接完成后，应保证焊缝冷却前不接触到冷水。

钢管桩的联接施工是平台施工中的重点、难点，由于施工环境恶劣、安全隐患多、施工中不可预见因素多、工期紧、任务重，因此在施工过程中首先要保证施工人员的安全；其次，在安全得到保证的前提下，一定要保证施工质量。首先保证焊接材料满足相关规范要求，并由专职电焊工进行施焊，焊缝质量必须满足行业标准要求。任何一道检查不合格，绝对不能转序。钢管联接未施工完成前，不得转序进行上部结构的铺设。

钢管联接施工过程中应及时进行钢管桩牛腿放样及焊接。若由于钢管桩偏位造成牛腿的安装位置无法与设计位置吻合时，采取补强措施进行加固。

2.1安装桩顶横梁

桩顶横梁为双拼2I36工字钢，可提前加工，在钢管桩基施工完成后整体吊放，加工时，应注意支点处的加劲立板焊接位置准确。实际安装时，若由于安装误差造成桩顶横梁与牛腿间不能紧密接触，则采用加垫薄钢板或钢楔等方法进行施焊调平处理。桩顶横梁与牛腿之间采用焊接固定。

2.2安装贝雷梁

桩顶横梁架设完成后，采用履带吊吊装贝雷梁。每一孔贝雷梁提前在

加工场按组拼装好，整组运至施工现场由履带吊架置于桩顶横梁上，调整好位置后，焊接门式限位器，将贝雷梁固定于桩顶横梁上，桩顶横梁与贝雷梁之间加垫1cm橡胶垫用作减震。两组贝雷梁安装完毕，在组与组之间加设10＃角铁斜撑，斜撑空间交错布置，每遇贝雷片连接处设置一道。

2.3 铺设桥面板

桥面分配梁铺设完毕且焊接牢固后，即组织铺设10mm厚的桥面板。桥面板为卷板剪裁分块而成，每块长6m，宽1.5m（由板材的定尺规格可以调整）。每幅之间留有6cm空隙以便与I20工字钢焊接，焊接采用间断焊，焊缝长度3cm，防止重车行驶引起钢板反卷。

2.4桥面附属工程施工

栈桥栏杆立柱采用φ48mm的钢管制作，栈桥两边护栏高1.2m，每3m设置一道立杆焊接在桥面系10mm防滑钢板上，水平横联上下设置两道间距0.6m，栏杆上间隔粉刷红白油漆。栏杆上间隔一定距离设置夜间通航警示灯。

3.通航孔净宽与净高的确定

3.1根据现场实际调查，南溪河水位受海水涨退潮影响，南溪河航道通行的船只日常为运输海水船只通过，经过我部现场量测，采砂船最大宽度为7m，空载水面上船体高度为4.5m，水流方向与栈桥斜角13度。

3.2根据上述情况，通航孔净宽设置为18m完全满足通航要求。

3.3钢栈桥桥面标高+6.5m，通航孔采用四台电动单梁20t进行提升，最大提升高度为6m，即最大提升标高为+10.5m；日常通航水位+2.6m，空载船体水面高度为4.5m，通航船体顶部高程为+7.1m。

4. 提升系统的设置和防撞墩的设置

为确保船只的安全通过，并保证通过船只不对栈桥产生撞击危险，特设置主跨提升系统，在有通航需要时，提升主跨，保证船只安全通行。同时为避免船只撞击钢栈桥及其桥墩，在主跨两侧设置防撞墩。

4.1提升装置

4.2在通航孔栈桥墩钢管桩的同一轴线外侧1m，左右侧各打设2根钢管桩φ529×8mm，钢管桩顶高度标高拟定为+11.5m，共计施打8根提升钢管。每侧两根用I40进行连接，横桥向4根用[20槽钢通过贝雷片下部进行连接施焊，以保证其整体稳定性。

4.3同侧提升钢管桩的顶部设置双拼6mI40工字钢，作为提升吊桥的横梁。

4.4根据计算提升主跨桥面系、贝雷纵梁及工字钢分配梁、横担重量为31t。依据栈桥提升点位置，在I40双拼工字钢每个点位上安放20吨的电动葫芦各1只，共计4只，用于栈桥的升降。在栈桥升降时，需要4个吊点位置保持平衡升降。

4.5通航孔栈桥的最高提升高度为4米。

4.6防撞墩

在每根提升钢管横向轴线位置外侧10米处打设钢管桩，按间距2米布置成等边三角形。钢管顶面高程控制在+6.0m，钢管顶部用[20a槽钢将3根钢管桩牢固连接成一个整体，增加抗撞能力。

参考文献：

[1]《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004

[2]《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB 50068-2001）

[3]《钢结构设计规范》GB50017-2003

[4]公路施工手册《桥涵》上、下册 人民交通出版社

[5]《路桥施工计算手册》 人民交通出版社

[6]《钢结构（第二版）》 中国建筑工业出版社

[7]《装配式公路钢桥多用途使用手册》（工程科研设计所）

8、公路工程《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社