彭市漢江特大橋棧橋設(shè)計與施工

楊仁治

1 工程概況

彭市漢江特大橋起止里程為DK 104+505.935～DK 112+ 566.84，全長 8 060.905m。共235個墩臺，其中0號臺～118號墩及 124號墩～234號臺位于漢江防洪大堤外側(cè)，119號～123號墩位于漢江左右防洪大堤間的河道與河灘內(nèi)。118號 ～121號墩設(shè)計為(102+168+102)m連續(xù)剛構(gòu)，121號～125號墩設(shè)計為(60+ 2×100+60)m連續(xù)梁。

2 棧橋設(shè)計

119號墩～121號墩因水流影響需搭設(shè)棧橋作為現(xiàn)場機械、材料運輸通道，119號墩處堤岸邊，計劃在兩側(cè)搭設(shè) 36m長棧橋，120號～121號墩距岸堤較遠(yuǎn)，計劃在上游搭設(shè) 6m寬施工棧橋，120號墩處設(shè) 12m加寬平臺。根據(jù)近 10年水位記錄，棧橋頂標(biāo)高確定為33.7m。

120號～122號墩上游側(cè)棧橋橋面寬為 6m/12m，長 132m/ 27m，橋面高程+33.7m。棧橋基礎(chǔ)采用單排3根φ720×8mm鋼管樁，樁頂采用 2Ⅰ40型鋼作分配梁，樁間用[16槽鋼作剪刀支撐，在分配梁頂面架設(shè)8榀貝雷梁，貝雷梁上采用Ⅰ20@25 cm作為分配梁，橋面鋪設(shè)8mm厚鋼板。貝雷梁單孔跨度采用4.5m～12m。棧橋全長159.2m(4.5m+10.5m×2+3.2m+10.5m+ 12m×4+7.75m+2.5m+7.75m+9m+6m+9m+12m×2+ 6m)，梁部結(jié)構(gòu)為貝雷梁拼裝組成的連續(xù)梁;棧橋共布置 8片/14片單層貝雷梁，每 2片為一組，每組之間的每片貝雷梁通過橫向套管螺栓連接，兩組之間的貝雷梁下弦桿，用U形螺栓及[10槽鋼進行連接，上弦桿用特制U形螺栓通過連接Ⅰ20形成橫向連接系。貝雷梁頂面Ⅰ20分配梁按 25 cm間距(中心距)布置。橋面設(shè)計寬度為6m/12m，棧橋兩側(cè)采用φ48mm鋼管作為立柱，立柱上焊接水平φ48mm鋼管形成1.2m高的防護欄桿。鋼管樁施工采用 50 t履帶吊配合DZ90型振動錘進行施工。

119號墩上/下游設(shè)置棧橋橋面寬為 6m，長 36m，橋面高程+33.7m;其余設(shè)置同 120號墩側(cè)棧橋。棧橋結(jié)構(gòu)布置見圖 1。

3 棧橋計算

3.1 基本參數(shù)

施工水位:26.5m;河水最大流速:V=1.73m/s;樁類型為單排3根，且水中部分樁長為6.3m，樁的入土長度為19m，為單排最不利樁基，所以以S6號樁檢算。S6樁下的土體為:粉質(zhì)粘土，厚度為4.3m，平均液性指數(shù)為0.75，樁周極限摩阻為35 kPa;粉砂，厚度為9.7m，稍密，樁周極限摩阻為50 kPa;細(xì)砂，厚度為5m，中密，樁周極限摩阻為60 kPa。

3.2 相關(guān)荷載(按12m跨計算)

橋面板為鋼板，其容許彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為[σ]=170 MPa，[τ]=100 MPa，12 m×6.2 m范圍內(nèi)鋼板重為:12×6.2× 0.008×79=47 kN;Ⅰ16橫向分配梁共 49根，長度為6.2m，總重:6.2×0.21×48=62.5 kN;貝雷架共計8片，同時考慮連接系和螺栓銷軸重，在貝雷架自重的基礎(chǔ)上考慮1.3倍的系數(shù)，總重: 2.7×4×8×1.3=112.3 kN，主梁為貝雷梁桁架，上承式，弦桿容許承載力560 kN，豎桿容許承載力210 kN，斜桿容許承載力171.5 kN; 2Ⅰ40a帽梁重:2×0.68×6.1=8.3 kN。

PD100履帶吊機，自重488 kN，吊重 300 kN，縱向作用長度4.66m，單側(cè)輪子橫向作用寬度為 0.76m;經(jīng)橋面板、分配梁、貝雷桁架、鋼管樁等結(jié)構(gòu)計算，結(jié)果均滿足設(shè)計要求。

4 棧橋施工概況

4.1 施工準(zhǔn)備

物資、機械設(shè)備按照要求進場，為棧橋施工提供物資保障。與海事部門聯(lián)系，取得水上、水下作業(yè)施工許可證。根據(jù)水流情況及浮吊停放位置，埋設(shè)定位浮吊所用的地錨樁。調(diào)試、檢查各種施工設(shè)備。棧橋施工的主要設(shè)備配置見表 1。

表1 棧橋施工主要設(shè)備配置表

4.2 鋼管樁加工

鋼管樁進場后，根據(jù)其長度及設(shè)計所需的長度進行配料，鋼管樁長度根據(jù)浮吊的起重能力及作業(yè)半徑分兩節(jié)施工，第一節(jié)振動下沉后，吊裝第二節(jié)并與第一節(jié)焊接接長達(dá)到設(shè)計樁長 30m，要求鋼管橫向焊縫不得超過兩道，鋼管樁底部、頂部加設(shè) 16mm厚 30高鋼帶進行加固，當(dāng)兩節(jié)鋼管需進行對焊連接時，焊縫采用坡口、單面連續(xù)焊縫，并在外側(cè)加設(shè) 10m厚，15 cm寬的鋼帶以加強鋼管樁的整體強度。

4.3 棧橋施工

4.3.1 鋼管樁打設(shè)、墊梁安裝

陸上鋼管樁打設(shè)前按設(shè)計圖對各樁位放樣，并用石灰按放樣位置撒出鋼管樁輪廓線。使用 1臺 25 t汽車吊喂樁，1臺 50 t履帶吊打設(shè)，打設(shè)時從兩方向吊垂線檢查鋼管樁垂直度，保證垂直度滿足要求。鋼管樁采用分節(jié)打設(shè)、現(xiàn)場接長，施工時應(yīng)保證焊縫飽滿、管樁順直。水中鋼管樁打設(shè)時，將 80 t浮吊停放在插打鋼管樁處，起吊鋼管樁插入水中，并用纜繩控制位置，用卷尺測量定位鋼管樁位置，啟動震動錘使鋼管樁插入少許，復(fù)測鋼管樁垂直度及平面位置，鋼管樁位置偏差不得超過100mm，測量無誤后打設(shè)、接長至設(shè)計標(biāo)高。

按設(shè)計要求焊接鋼管樁橫向連接系，在鋼管樁頂面焊接墊梁。由于連接系和樁帽距地面較高，采用簡易作業(yè)平臺施工，平臺使用型鋼焊接。樁帽施工前首先要對樁頂標(biāo)高進行復(fù)核，并畫出樁頂標(biāo)高線，把高出部分切割。連接系焊縫高不小于6mm，樁帽焊縫不小于 10mm。墊梁加工應(yīng)按設(shè)計圖紙焊接綴板，保持墊梁上下平面平整。墊梁安裝時頂面水平，與樁帽間縫隙用鋼板塞緊，墊梁與樁帽用三角板焊接固定。

4.3.2 貝雷梁組拼、安裝

貝雷梁使用人工配合吊車拼裝，拼裝時首先安裝花架完成一組 3m節(jié)段，然后逐片安裝接長。貝雷梁分節(jié)按照梁跨組成分別組拼。貝雷梁安裝前首先在墊梁上測量放樣，用卷尺復(fù)核各點之間間距，無誤后在墊梁上畫出各組貝雷梁輪廓線。貝雷梁使用50 t履帶吊分組安裝，安裝順序先外側(cè)后內(nèi)側(cè)，從大里程至小里程逐孔安裝，直至安裝完成。貝雷梁就位后及時焊接固定門架固定，防止后續(xù)安裝碰撞移位。一孔貝雷梁安裝完成后使用 25 t汽車吊安裝橫向連接系，檢查花架、插銷安裝質(zhì)量，準(zhǔn)備鋪設(shè)橋面系。

4.3.3 橋面系安裝

按照設(shè)計間距均布Ⅰ20工鋼，在工鋼下緣割孔用φ20圓鋼制作U形螺栓連接工鋼與貝雷梁(每組貝雷梁連接一處，并前后錯開布置)。鋪設(shè)8mm扁豆花紋橋面板，面板與Ⅰ20工鋼斷焊連接，鋼板端頭、四角焊接牢固。面板鋪設(shè)完成后在棧橋兩側(cè)設(shè)置高1.2m扶手，扶手使用φ48mm鋼管與φ20圓鋼制成;立柱采用φ48mm鋼管間距3m，頂部設(shè)置φ48mm鋼管扶手，下設(shè)2道φ20圓鋼欄桿。扶手上涂刷警示漆，采用紅、白兩種間距 40 cm涂刷。

4.3.4 橋頭引道填筑

橋頭支墩、均布工鋼、面板安裝完成后開始填筑橋頭引道。引道兩側(cè)、棧橋側(cè)按 1∶1.5放坡，填筑完成后堆碼砂袋護坡。先利用河砂填筑至墊梁標(biāo)高，填筑時分層壓實;在貝雷梁側(cè)堆碼3層編織袋至貝雷梁頂標(biāo)高，填筑引道至貝雷梁頂標(biāo)高;棧橋橋頭6m范圍內(nèi)使用C 30混凝土硬化20 cm厚。

4.4 棧橋施工注意事項

鋼管樁接長應(yīng)注意焊縫質(zhì)量，接頭處增設(shè)綴板;加強控制鋼管樁平面位置及垂直度;鋼管樁入土深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求;各部位標(biāo)高、平整度應(yīng)符合設(shè)計要求;施工人員高空、水上作業(yè)應(yīng)注意施工安全;起重、吊裝作業(yè)應(yīng)配備專職安全員。

5 結(jié)語

現(xiàn)場棧橋設(shè)計合理，施工順利，在類似工程中值得借鑒。

[1] 王金彪.港團河施工便橋設(shè)計和施工[J].山西建筑，2009，35(20):306-307.