公路大橋鋼便橋搭設施工技術的探討

孫亞峰

(中鐵二十三局集團第六工程有限公司,重慶市 401121)

公路大橋鋼便橋搭設施工技術的探討

孫亞峰

(中鐵二十三局集團第六工程有限公司,重慶市 401121)

以實際工程為例,對公路大橋鋼便橋搭設施工技術進行探討,對鋼便橋的施工流程和布置要點進行了分析,探討了安全保障措施和主要的施工方法，為同類工程提供參考。

公路大橋;鋼便橋搭設;施工技術;探討

1 工程案例

某公路大橋建設荷載等級標準為Ⅰ級,橋梁的整體寬度為55 m,有兩組幅橋,寬度分別為21.5 m,中間預留寬度為12 m。橋梁總體長度為1 202 m,引橋和主橋的長度分別為372 m和830 m。為了便于設備進場施工、材料運輸方便,以該橋4號墩為起點,21號墩為終結,搭設了臨時鋼便橋。鋼便橋的長度為810 m,設于大橋兩幅之間,并在跨中留設了航孔。

2 設計便橋

2.1 布置

此公路大橋鋼便橋主要在大橋左右幅中間布置,并連入橋梁鉆孔樁。為了保證施工安全,在橋梁鋼護欄兩側布置了鋼扶手護欄,并在每一個護欄上都放置了一個救生圈［1］。護欄兩側的欄桿上布置了反光標識和照明燈,為便橋上車輛晚上運輸提供辨識。大橋通航孔端頭的上游和下游的兩側分別布置了4個防撞墩,每一個防撞墩主要由3個厚度為10 mm,直徑為80 cm的鋼管樁構成,鋼管樁之間使用槽鋼進行連接。此外,在航道變窄的位置,還專門在防撞墩上設置了反光標志和夜間警示燈。斷面圖見圖1。

圖1 便橋斷面結構圖(單位:mm)

2.2 上部結構

行車便橋的下橫梁為雙拼145 a,上面放置了7個321軍用貝雷梁。各個貝雷梁直接的距離為90 cm,在貝雷梁的上部放置了112.6橫向分配梁,分配梁之間的距離為75 cm,在分配梁的上部放置了12.6縱向分配梁［2］。各個縱梁之間的距離為30 cm。橋面使用厚度為8 mm的鋼板鋪設。

2.3 便橋基礎設計

使用壁厚為10 mm、直徑為800 mm的鋼管樁作為便橋基礎,樁基要深入地面18 m左右。為了使后方和便橋可以很好連接,便橋岸側端頭處順橋方向填筑了5 m的土方,并對土方進行分層壓實。

3 便橋施工技術

3.1 施工的基本流程

加工鋼管樁→連接鋼管樁和振動錘→測量定位→振動下沉鋼管樁→按照剪力撐和鋼管樁間橫撐→在便橋下安裝I45a橫梁→安裝貝雷梁→縱、橫分配型鋼→橋面板鋪裝→安裝欄桿、防滑條、照明燈附屬結構。

3.2 施工方法

3.2.1 便橋起始墩

該工程便橋起始墩使用順橋填筑了長度為5 m的超長土方,并對土方進行了分層碾壓。放坡按照1∶1.5進行設置。

3.2.2 制作鋼管樁

該工程使用的鋼管樁大部分是從同類型的便橋下拆下來的,運送到施工現場后再次焊接使用。在專用的臺架上進行管結的定位和拼裝,保證所有的管結對口在同一個軸線上,對鋼管樁焊縫的質量進行了嚴格控制。

3.2.3 下沉鋼管樁的振動施工

該工程使用80 t履帶吊振動錘將鋼管樁夾住,然后在鋼管樁之間振動到位。樁頂標高的誤差控制在10 cm以內,樁位平面位置的偏差控制在10 cm以內,保持樁身垂直。在沉放鋼管樁時,要盡量將樁中心軸和振動軸心保持在一條直線上,樁的下沉要保持連續(xù)性,不能出現中途停頓過長的情況［3］。在鋼管樁達到設計沉入后,切除超出部分,長度不夠的接長,焊縫要達到鋼結構的規(guī)范要求,當鋼管樁的自由長度超過4 m時,要設置剪刀撐。

3.2.4 連接鋼管樁

鋼管樁下沉好以后,為了提高樁的穩(wěn)定性,要對各個行樁進行連接。使用φ430 mm×6 mm的鋼管從水平方向上進行連接。根據實際施工要求,進行鋼管的下料。將剪刀撐設置在橫撐上,并使用20 a槽鋼在鋼管樁上進行焊接。在對H型鋼進行測量放線后,將H型鋼直接插入到鋼管樁中,從樁頂露出15 cm左右。

3.2.5 拼裝貝雷梁的縱、橫分配梁

先在陸地上將貝雷梁拼裝好,然后利用平板車將貝雷梁安裝到指定安裝位置。經過放線后確定貝雷梁的位置,確保便橋軸線和設計一致。為了降低貝雷梁磨損,使用厚度為3 cm的硬雜木墊在貝雷梁和雙拼工字鋼之間。將貝雷梁安裝好后,從豎向和橫向兩個方向焊接壓板和定位擋塊［4］,并在雙拼鋼上對其進行固定。拼裝好貝雷梁后,使用I12.6分配橫梁,橫梁之間的距離控制在75 cm,使用U型螺栓對貝雷梁和分配梁進行固定,然后再使用I12.6縱向分配梁鋪設在橫向分梁上,縱向分梁之間的距離控制在30 cm左右。當和U型螺栓產生沖突時,要對縱向分配梁之間的距離進行調整。橋面板鋪設完成后,使用鋼筋防滑條焊接到上面,防滑條之間的距離控制在60 cm。便橋的欄桿高度為1.2 m,使用方鋼進行焊接,各個立柱之間的距離控制在1.5 m,并將其焊接在便橋上。

3.2.6 安裝樁頂下橫梁

鋼管樁陳放結束后,即可安裝樁頂橫梁。所有的鋼管樁順著流水的方向向測定標高的位置進行開口,然后將樁頂切割成“凹”狀,未來便于樁頂橫梁的契入。每一排鋼管樁的凹槽要保持在一條直線上,焊接鋼衡量工字鋼的樁頂和下底［5］。使用鋼板對樁頂凹槽開口下方進行補強處理,以防出現開口撕裂的情況。

3.2.7 附屬結構的施工

橋面板使用25 b槽鋼進行安裝,便橋的兩側要設置護欄,并使用鋼管將護欄焊接在橋面板的槽鋼上,橋面立柱之間的距離控制在1.5 m,高度控制為1.3 m。護欄的橫桿要焊接在立柱上,橫桿數量為3個,各個橫桿之間的距離控制在50 cm之間,和地面保持30 cm的距離。使用紅白油對護欄進行涂刷,并進行交替布置,在起到警示效果的同時,達到美觀簡潔的效果。使用夜間航行警示燈懸掛在橋梁兩側,在便橋的橋頭安裝一個集裝箱,并安排相關人員進行看守,防止與施工無關的人進入到施工現場。

3.2.8 驗算受力情況

根據簡支梁對受力情況進行驗算,跨徑、貝雷縱梁根據相關施工手冊進行確定。按照《公路橋涵施工手冊》確定單樁允許承載力。墩作為便橋的主要承重基礎,根據摩擦樁進行計算,鋼管樁之間的距離控制在2.5 m。通過分析此地區(qū)的地質勘查資料,在40 m的長度范圍內,承重基礎的變化不會很大,由于27號墩處的淤泥厚度比較大,并且粉質黏度厚度比較薄,因此取27號墩作為不利地質進行計算。在鋼管樁樁頂標高的限制下,長度設定為2.2 m。進入到細砂層中的樁低深度為20 cm。因此,所有的樁長以21.42 m進行配樁。經計算,鋼便橋的受力達到了使用要求,可以滿足施工需要。

4 施工的注意事項

(1)為了保證鋼便橋結構受力的可靠性和穩(wěn)定性,鋼管樁沉樁偏位不能大于10 cm,便橋施工的所有跨件安裝穩(wěn)定后,才能進行重載。

(2)各排鋼管樁施工完成后,要做好樁間連接,將剪刀撐和橫撐焊接牢固,確保樁的穩(wěn)定性。

(3)在使用履帶吊進行沉樁時,雙拼工字鋼和履帶最前段懸臂處的水平距離要控制在3 m以內。為了保證吊車和便橋的安全性,吊車要居中。

(4)在便橋上同向行駛的車輛之間的距離要控制在15 m以上,車輛行駛速度控制在5 km/h以下。

5 施工安全保證措施

5.1 搭設鋼便橋時的安全保證措施

(1)要保證吊車的最大吊重和實際吊重有足夠的安全系數;(2)定期對履帶吊、汽車吊的設備安全進行校核;(3)安排專人指揮吊裝施工; (4)定期檢查施工機械的安全性,并定期對其進行加固;(5)鋼便橋要經過安全驗收后才能正式使用。

5.2 鋼便橋施工過程中的安全控制措施

(1)要在鋼便橋的兩側布置鋼扶手護欄;(2)鋼便橋的護欄上要布置一定數量的救生圈;(3)護欄上要布置一定數量的反光標識和照明燈,以保證車輛夜間作業(yè)的安全性;(4)設置航行警示標志和防撞墩標志;(5)安排專人對交通進行指揮;(6)安排相關人員定期對便橋上的垃圾和雜物進行清理,確保垃圾、雜物不被拋入到航道中;(7)定期進行環(huán)境保護監(jiān)測,對破壞環(huán)境的行為及時進行制止。

6 結語

綜上所述,該工程在施工完成后使用證明,墩身的沉降量很小,施工車輛可以順利通過,證明此施工方案是成功的,值得同類工程借鑒引用。

［1］周水興，何兆益，鄒毅松,等.路橋施工計算手冊［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［2］高玉蘭.軟塑淤泥地層中繼間頂進框架橋施工技［J］.鐵道標準，2011(2):76.

［3］任佩宏，宋俊偉.淺談鋼便橋的穩(wěn)定性計算與搭設［J］.科技信息，2011(5):I0320-I0321.

［4］周斌，段妹.靳江河鋼便橋設計及施工簡介［J］.黑龍江交通科技，2011(9):218-219..

［5］李洪路.宣寧高速水陽江2#大橋鋼便橋施工組織方案［J］.科技信息，2010(35):168.

U445

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1009-7716(2015)03-0125-03

2014-12-04

孫亞峰(1970-),男,山西大同人,高級工程師,從事橋梁施工技術工作。