紫陽(yáng)港漢江大橋鋼結(jié)構(gòu)水上施工平臺(tái)施工技術(shù)探究

趙文軍

摘 要：鐵路、公路工程經(jīng)常穿越河流、湖泊及水庫(kù)，需要架設(shè)橋梁，橋梁的樁基工程經(jīng)常位于十幾米或者幾十米的水下，所以需要在水面之上搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)施工平臺(tái)，以便于機(jī)械及施工人員在上面進(jìn)行施工操作。水上施工平臺(tái)一是要滿足施工需要，更重要的是保證施工平臺(tái)的穩(wěn)定，確保施工安全。采用將水上施工平臺(tái)與樁基鋼護(hù)筒一體搭設(shè)的方法，并采取了平臺(tái)基礎(chǔ)防沖刷等防護(hù)措施，在滿足施工需要的基礎(chǔ)上增加了平臺(tái)的穩(wěn)定性與安全性，達(dá)到了水上樁基施工的目的。

關(guān)鍵詞：水上；鋼平臺(tái)；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）09-0019-02

1 概 述

通過導(dǎo)向裝置將水上鋼結(jié)構(gòu)施工平臺(tái)的基礎(chǔ)鋼管樁垂直沉入河床，然后利用振動(dòng)錘連續(xù)擊振使鋼管樁到達(dá)巖層面，使鋼管樁最大可能的保持穩(wěn)定，依次將所有設(shè)計(jì)鋼管樁下沉。鋼管樁頂部分組架設(shè)貝雷梁，在貝雷梁頂面與貝雷梁垂直方向鋪設(shè)型鋼，型鋼頂面鋪設(shè)防滑鋼板。

通過導(dǎo)向裝置將鋼護(hù)筒下沉，利用雙夾具振動(dòng)錘將鋼護(hù)筒振至巖層，確保其穩(wěn)定。用型鋼將水上施工平臺(tái)與鋼護(hù)筒牢固焊接，成為受力整體。從水上施工平臺(tái)頂面拋入鉛絲石籠及片石，在平臺(tái)頂利用地質(zhì)鉆機(jī)向河床鉆進(jìn)至中風(fēng)化巖層，提升過程中高壓注入水泥漿，將河床底淤泥、砂礫及強(qiáng)風(fēng)化巖層板結(jié)，保證水上施工平臺(tái)的整體穩(wěn)定，并且不受河流沖刷的影響。

2 施工工藝流程

施工船只拋錨定位→制作安裝導(dǎo)向架→沉入鋼管樁→平聯(lián)及斜撐施工→鋼管樁灌砂、封頂→拼裝、架設(shè)貝雷梁→鋪設(shè)型鋼及防滑鋼板。

3 施工工藝

3.1 施工船只拋錨定位

制作4個(gè)500 kg以上的鋼錨或混凝土錨，用Φ16 mm或以上鋼絲繩將其沉入河床淤泥中，鋼絲繩與置于施工船上的4臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)相連。

3.2 制作安裝導(dǎo)向架

使用工字鋼或槽鋼制作方架，上下底面邊長(zhǎng)大于鋼管樁直徑5 cm，高4～6 m。上下底面內(nèi)壁四周利用千斤頂或高強(qiáng)螺栓作為限位措施，將導(dǎo)向架垂直固定于施工船頭。

3.3 沉入鋼管樁

精確測(cè)量鋼管樁平面位置，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)船只及導(dǎo)向架準(zhǔn)確就位。浮吊將鋼管樁分段吊起自導(dǎo)向架內(nèi)下放至距導(dǎo)向架50～100 cm位置固定，吊起下一段鋼管樁與其垂直連接，將兩段鋼管樁焊接。依次下放鋼管樁，直至鋼管樁無(wú)法自行下沉為止。

吊起振動(dòng)錘放于鋼管樁頂，利用振動(dòng)錘自身重量壓入鋼管樁，浮吊緩緩下放，直至無(wú)法自動(dòng)下沉為止。振動(dòng)錘夾具牢牢夾住鋼管樁，開啟振動(dòng)將鋼管樁緩緩沉入，每根樁沉入一氣呵成。鋼管樁穿過淤泥層、砂礫層到達(dá)巖層，振動(dòng)錘持續(xù)振動(dòng)5～10 min鋼管樁無(wú)明顯下沉即可。中風(fēng)化巖層特別是層狀結(jié)構(gòu)巖層不可持續(xù)振動(dòng)時(shí)間太長(zhǎng)，一般2 min以上即可，否則振動(dòng)易造成巖層面滑動(dòng)，使鋼管樁偏位。割除設(shè)計(jì)高程以上部分鋼管樁。

3.4 平聯(lián)及斜撐施工

實(shí)地測(cè)量鋼管樁之間施作型鋼平聯(lián)及斜撐的長(zhǎng)度，下料加工平聯(lián)及斜撐型鋼。浮吊將平聯(lián)型鋼吊起，先簡(jiǎn)單焊接一端，等待兩端均與鋼管樁簡(jiǎn)單焊接并保持其處于水平狀態(tài)后，在兩端加設(shè)厚度>10 mm的鋼板幫焊。平聯(lián)施工完成后進(jìn)行斜撐的施工，斜撐準(zhǔn)確卡入平聯(lián)與鋼管樁所形成的框架內(nèi)，兩端加設(shè)厚度>10 mm的鋼板同時(shí)焊接。

3.5 鋼管樁灌砂、封頂

鋼管樁被平聯(lián)及斜撐固定后，利用輸砂船上傳送帶將砂灌入鋼管樁，間歇式灌入，以利于鋼管樁內(nèi)河水排出。鋼管樁灌砂后增加了自重，更有利于其穩(wěn)定。用邊長(zhǎng)大于鋼管樁直徑10 cm方形鋼板焊接于鋼管樁頂，焊接時(shí)保持鋼板頂面水平。

3.6 拼裝、架設(shè)貝雷梁

在河岸上加工廠將貝雷片拼接成段，拼接時(shí)應(yīng)該將安裝的桁架抬上，放在已裝好的桁架后面，并與其成一直線。

運(yùn)輸分成段的貝雷梁至水上施工平臺(tái)，分段吊至平臺(tái)頂面沿成排鋼管樁項(xiàng)架設(shè)。前后各桁架都必須隨時(shí)注意調(diào)整，保證成一直線，不得有彎折現(xiàn)象。貝雷梁與頂層平聯(lián)使高強(qiáng)度鋼質(zhì) “U”形卡牢固連接。

3.7 鋪設(shè)型鋼及防滑鋼板

在貝雷梁頂面與其垂直方向鋪設(shè)橫向型鋼，間距1 m，貝雷梁與型鋼用“U”形卡牢固連接。為保證其整體性，沿貝雷梁方向在貝雷梁內(nèi)層鋪設(shè)通長(zhǎng)縱向型鋼，縱向型鋼與橫向型鋼牢固焊接，型鋼頂面鋪設(shè)防滑型鋼板。

4 樁基施工準(zhǔn)備與鋼平臺(tái)聯(lián)接

鋼護(hù)筒加工所需要的鋼板應(yīng)定制長(zhǎng)度，以減少施工現(xiàn)場(chǎng)的切割工作量并減小浪費(fèi)。邊緣坡口寬度為5～7 mm，采用切割機(jī)進(jìn)行下料，打坡口，坡口表面平順。

卷板采用多次循環(huán)進(jìn)給法，先調(diào)節(jié)上輪的位置，使鋼板發(fā)生初步的變形，滾過20～30 cm，然后來(lái)回滾動(dòng)，用專用弧形卡尺初步測(cè)量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)繼續(xù)調(diào)整上滾輪，多次循環(huán)，直到達(dá)到規(guī)定的要求。

然后一直滾到下一個(gè)接口靠近滾輪的邊緣，此時(shí)用定位卡卡住上下兩個(gè)接口邊緣，將其靠攏，并調(diào)整相互間的位置，使其對(duì)接接頭滿足質(zhì)量要求。

然后用點(diǎn)焊定位焊接，再用二氧化碳保護(hù)焊焊接卷板內(nèi)側(cè)，焊接完成后，繼續(xù)滾動(dòng)，使接口滾到上面，再焊接，焊接完后繼續(xù)滾動(dòng)。

將卷制好的鋼護(hù)筒在河岸施工場(chǎng)地進(jìn)行2～5段的對(duì)接施工，運(yùn)輸至施工平臺(tái)。

加工安裝導(dǎo)向架，導(dǎo)向架加工同鋼管樁沉入導(dǎo)向架，只是上下底方形框尺寸較大，一般大于鋼護(hù)筒直徑5 cm。導(dǎo)向架自施工平臺(tái)向下安裝，長(zhǎng)度4～6 m，導(dǎo)向架底部與平臺(tái)牢固焊接。

分段沉入鋼護(hù)筒，方法同沉入鋼管樁。

鋼護(hù)筒沉入完成后，利用平聯(lián)及斜撐與水上施工平臺(tái)牢固連接，使其成為一個(gè)整體，增加平臺(tái)穩(wěn)定性，確保施工安全。

5 水上施工平臺(tái)的加固措施

運(yùn)輸片石及加工好的鉛絲石籠到平臺(tái)附近，自施工船只將片石及裝滿片石的鉛絲石籠沉入河床淤泥，保護(hù)鋼管樁，減小河流對(duì)水上施工平臺(tái)底部的沖刷。

使用地質(zhì)鉆機(jī)自施工平臺(tái)頂面鉆進(jìn)，一直鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁基底部，通過壓漿設(shè)備自空心鉆桿內(nèi)壓入水泥漿，根據(jù)地質(zhì)情況分段提升壓漿，破碎較為嚴(yán)重層面1～2 m分段提升注漿，地質(zhì)情況較好的層面2～4 m分段提升注漿。

6 結(jié) 語(yǔ)

通過水下施工鋼平臺(tái)與樁基施工護(hù)筒一體施工的方法，增強(qiáng)了水上施工平臺(tái)的穩(wěn)定性，為后續(xù)的樁基及承臺(tái)施工提供堅(jiān)實(shí)的作業(yè)平臺(tái)，保證施工的安全與施工質(zhì)量。

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