外砂河大橋結(jié)構(gòu)鋼護(hù)筒施工

田旭華+許奎

摘 要：針對(duì)外砂河大橋結(jié)構(gòu)鋼護(hù)筒單根重量重，長(zhǎng)度長(zhǎng)，入土深度深的特點(diǎn)，通過(guò)綜合分析比選，確定深水區(qū)采用打樁船配合ICE振動(dòng)錘整根施沉，淺水區(qū)采用履帶吊配合ICE振動(dòng)錘分節(jié)下沉施工工藝。同時(shí)探討了兩種施工工藝的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：鋼護(hù)筒；打樁船；振動(dòng)錘

一、概況

外砂河大橋全長(zhǎng)1880.6m，橋面寬40m（左右幅），雙向8車(chē)道。主橋?yàn)?1+108+61m的三跨梁拱組合結(jié)構(gòu)，互通引橋?yàn)楝F(xiàn)澆箱梁，水中9#～50#墩樁基300根鋼護(hù)筒均為結(jié)構(gòu)鋼護(hù)筒，參入結(jié)構(gòu)受力，焊縫等級(jí)Ⅱ，規(guī)格主要有Φ2100×25mm，Φ2300×20mm，Φ1900×20mm，Φ1900×18mm四種，最大長(zhǎng)度36.25m，最大重量41.46t，總重量9227t。

二、工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

1、水中鋼護(hù)筒全部為結(jié)構(gòu)鋼護(hù)筒，焊縫等級(jí)要求高，且工程量大。2、鋼護(hù)筒重量重，長(zhǎng)度長(zhǎng)，對(duì)起重吊裝及運(yùn)輸能力要求高。3、鋼護(hù)筒入土深度大，對(duì)鋼護(hù)筒施沉設(shè)備要求高。4、外砂河大橋位于入?？?，受涌浪的影響，鋼護(hù)筒準(zhǔn)確定位難度大。

三、主要施工工藝

針對(duì)上述問(wèn)題，主要解決思路為在深水區(qū)鋼護(hù)筒加工成螺旋管為，在珠海海重鋼結(jié)構(gòu)工廠采用自動(dòng)化的設(shè)備進(jìn)行加工，確保加工質(zhì)量和進(jìn)度，鋼護(hù)筒運(yùn)輸采用運(yùn)輸船整個(gè)運(yùn)輸，打樁船配合ICE600型液壓振動(dòng)錘整根施打。在岸側(cè)淺水區(qū)采用75t履帶吊在鋼平臺(tái)上配合ICE振動(dòng)錘進(jìn)行分節(jié)施打，現(xiàn)場(chǎng)接長(zhǎng)的工藝。

鋼護(hù)筒的加工由專(zhuān)業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)廠家進(jìn)行，所以重點(diǎn)論述鋼護(hù)筒施沉工藝。

（一）打樁船配合ICE液壓振動(dòng)錘施沉施工要點(diǎn)

鋼護(hù)筒施打定位。（1）由于打樁船吊鉤到樁架的凈距小（一般不足1m），為避免振動(dòng)錘和鋼護(hù)筒與樁架打架，而影響鋼護(hù)筒的垂直度，將樁架傾斜一定角度，使打樁船可滿(mǎn)足各種直徑鋼護(hù)筒施沉任務(wù)。（2）利用打樁船吊鉤與船體前端的凈距不大的優(yōu)勢(shì)，在船體前端焊接H600型鋼支座導(dǎo)向架，鋼護(hù)筒吊起進(jìn)入導(dǎo)向架后采用可調(diào)節(jié)限位調(diào)整鋼護(hù)筒的垂直度。通過(guò)導(dǎo)向架的設(shè)置，減小了水流力對(duì)鋼護(hù)筒垂直度的影響，極大的提高了定位精度施工效率。（3）為了提高鋼護(hù)筒的定位精度，盡量選擇在沒(méi)有涌浪的條件下進(jìn)行鋼護(hù)筒的施沉作業(yè)。

（二）履帶吊在鋼平臺(tái)上分節(jié)施沉施工要點(diǎn)

1、鋼護(hù)筒分節(jié)長(zhǎng)度確定

鋼護(hù)筒分節(jié)長(zhǎng)度確定原則為：首節(jié)鋼護(hù)筒施沉后在水流力和波浪力的作用下鋼護(hù)筒不發(fā)生傾斜，位移等，并且起重運(yùn)輸設(shè)備能夠滿(mǎn)足要求。

以10#墩鋼護(hù)筒為例進(jìn)行說(shuō)明。10#墩鋼護(hù)筒為Φ2100×25mm，

長(zhǎng)23.17m，重30.3t。泥面標(biāo)高-2m，平臺(tái)標(biāo)高為+6.3m。

（1）穩(wěn)定性要求。由于鋼護(hù)筒自身承載力可以滿(mǎn)足水流力和波浪力的荷載作用，那么為了保證鋼護(hù)筒不發(fā)生傾斜和位移，首節(jié)鋼護(hù)筒的入土深度必須位于嵌固點(diǎn)以下。

由《港口工程樁基規(guī)范》（JTS167-4-2012）附錄D.3.3條計(jì)算：

則首節(jié)鋼護(hù)筒的底標(biāo)高為-2-7.9=-9.9m。為了便于鋼護(hù)筒現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接，首節(jié)鋼護(hù)筒施沉的頂口為平臺(tái)以上0.5m，即頂標(biāo)高為6.3+0.5=6.8m。首節(jié)鋼護(hù)筒的長(zhǎng)度為6.8-（-7.9）=15.7m，取16m。

（2）起重運(yùn)輸設(shè)備

16m長(zhǎng)Φ2100×25mm的鋼護(hù)筒重20.7t，ICE600的振動(dòng)錘重7.2t，即首節(jié)鋼護(hù)筒施沉?xí)r履帶吊需要吊重為27.9t，75t履帶吊可滿(mǎn)足要求。

首節(jié)鋼護(hù)筒長(zhǎng)度最終確定為16m，第二節(jié)鋼護(hù)筒長(zhǎng)度為7.17m。

2、鋼護(hù)筒定位

鋼護(hù)筒定位采用在鋼平臺(tái)上安裝導(dǎo)向架，如圖1所示。

四、施工效果及小結(jié)

外砂河大橋全部300根結(jié)構(gòu)鋼護(hù)筒，根據(jù)不同條件，淺水區(qū)采用履帶吊+振動(dòng)錘分節(jié)下沉工藝，深水區(qū)采用打樁船+振動(dòng)錘整根下沉工藝，保質(zhì)、保量的完成了施工任務(wù)，鋼護(hù)筒的平面偏差±50mm以?xún)?nèi)，高程±100mm以?xún)?nèi)，垂直度小于1%。該方案值得借鑒及不足如下：1、對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼護(hù)筒，在專(zhuān)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠采用自動(dòng)化的加工設(shè)備，加工質(zhì)量容易保證，功效高。2、液壓振動(dòng)錘由于具備自重輕，激震力大，無(wú)極變頻的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于地層復(fù)雜、入土深度要求的高鋼護(hù)筒施沉工程有非常好的適用性。3、通過(guò)打樁船樁架傾斜一定角度與振動(dòng)錘相配合工藝，打破常用打樁船只能施沉樁徑1.5m一下的樁，同時(shí)施沉不同直徑樁基不用頻繁更換替打等，提高了施工效率。4、通過(guò)在打樁船前端設(shè)置導(dǎo)向架，減少了水流力對(duì)鋼護(hù)筒垂直度的影響，提高了使用精度。5、分析了鋼護(hù)筒分節(jié)下沉過(guò)程分節(jié)長(zhǎng)度的確定原則，并通過(guò)計(jì)算確定分節(jié)長(zhǎng)度，保證施工過(guò)程中的安全。

參考文獻(xiàn)：

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