鋼管樁貝雷梁便道橋的施工要點(diǎn)與維保措施分析

邱安昌

（福建新華夏建工集團(tuán)有限公司，福建 龍巖 364000）

0 引言

湄洲灣北岸荔港大道東吳段工程K0+000～K4+122.559段二期工程位于湄洲灣北岸經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的一條城市主干道，項(xiàng)目北起新文公路，南至濱海大道，全長5678.372m，設(shè)計(jì)時(shí)速為60km/h，道路寬度為37.5m。設(shè)計(jì)路線中間有一條河渠，將道路分成左右兩幅，渠頂寬約6～26m。目前在施工道路附近河渠上面有一座橋，該橋較為久遠(yuǎn)，考慮加固、維護(hù)成本及后續(xù)糾紛等，不宜通過重車；除此之外，距離最近的橋梁大約有8km，項(xiàng)目部綜合考慮后決定自行架設(shè)鋼管樁貝雷梁便道橋以便于工程的開展。本文僅就該鋼管樁貝雷梁便道橋的施工要點(diǎn)與維保措施進(jìn)行分析。

1 鋼管樁貝雷梁便道橋概況

1.1 設(shè)計(jì)要求

（1）計(jì)劃使用時(shí)間為12個(gè)月；

（2）鋼便橋設(shè)計(jì)行車速度：5km/h；

（3）鋼便橋?qū)挾龋轰摋驅(qū)?.0m，行車道寬4.5m（橋頭設(shè)置限寬構(gòu)筑物）；

（4）橋跨布置：9m×2連續(xù)貝雷梁橋；

（5）荷載設(shè)計(jì)：擬通過鋼便橋的主要機(jī)械有55t 混凝土運(yùn)輸車、45T 履帶式起重機(jī)、70t 后八輪自卸汽車（滿載碎石），考慮最不利荷載時(shí)，活載為G6=70t×10kN/t=700kN。

1.2 設(shè)計(jì)方案

鋼便橋連同橋臺(tái)處理段全長為27m，便橋橋面設(shè)計(jì)為平坡，便橋橋面標(biāo)高為5.3m，便橋橋面寬6.0m，橋面采用12mm 厚鐵板，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況以及河床地質(zhì)情況，便橋跨徑設(shè)計(jì)為9m，共2跨。

（1）下部結(jié)構(gòu)。便橋下部結(jié)構(gòu)形式為單排2 根Ф630mm×8mm 螺旋縫電焊鋼管樁，經(jīng)計(jì)算管樁埋入河床深度不少于13.8m，單根管樁長度為20.5m，若地層有變化，可根據(jù)實(shí)際情況接長或減短管樁。橫橋向管樁布置間距為4.0m，縱橋向管樁布置間距為9m，鋼管樁橫橋向、縱橋向之間均采用[20a 槽鋼水平連接，并設(shè)置[20a槽鋼斜撐，便橋跨徑設(shè)計(jì)為共2跨。

（2）上部結(jié)構(gòu)。鋼管樁頂部采用長度為6m 的2I36b 工字鋼作為帽梁，工字鋼牢固地焊接在鋼管樁上形成穩(wěn)定框架結(jié)構(gòu)；縱梁采用3 組國產(chǎn)321 型貝雷梁,每組為雙排單層貝雷縱梁布置，排距為0.9m，組距為2.0m；貝雷縱梁上采用I20 工字鋼上分配梁橫橋向布設(shè)，間距為30cm。

（3）橋臺(tái)結(jié)構(gòu)。橋臺(tái)挖除原渠護(hù)坡?lián)Q填2m 厚片石后鋪筑0.3m厚C30混凝土路面。

1.3 施工流程設(shè)計(jì)

為保證便道橋施工質(zhì)量并滿足工期要求，結(jié)合設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)施工流程如下：鋼管樁、連系梁制作、運(yùn)輸→50T履帶式起重機(jī)帶振動(dòng)錘DZ60振動(dòng)捶打鋼管樁→鋼管樁頂橫梁及樁間系梁焊接→貝雷梁及聯(lián)系支撐架安裝→分配梁安裝→橋面板12mm 厚鐵板鋪設(shè)→欄桿安裝→便橋使用、監(jiān)測(cè)、維護(hù)→便橋拆除。

2 鋼管樁貝雷梁便道橋施工要點(diǎn)

2.1 鋼管樁制作

鋼管樁現(xiàn)場(chǎng)檢查要求：鋼管樁采用Q235 材質(zhì)，管壁厚符合設(shè)計(jì)尺寸（≥8mm），表面如有裂縫、氣泡、起鱗、夾層等缺陷應(yīng)切除。焊接鋼板厚度12mm、焊條采用522 型。管道接口切割成坡口狀，用氧氣乙炔加熱，敲除坡口表面的氧化皮、熔渣等，并用小型磨光機(jī)對(duì)不平處打磨[1]。

鋼管樁加工焊接時(shí)，應(yīng)注意：（1）為增強(qiáng)鋼管樁的剛度及鋼管樁側(cè)摩阻力，鋼管樁均采用開口型；（2）鋼管樁的相鄰部位接縫應(yīng)錯(cuò)開80cm 以上；（3）鋼管樁接長時(shí)應(yīng)采取多層施焊方法，每層焊縫應(yīng)飽滿，焊縫接頭應(yīng)按照規(guī)定錯(cuò)開；（4）焊縫位置上下50mm 范圍內(nèi)的銹跡和雜物應(yīng)清理干凈；（5）鋼管樁樁身接長處、樁頂處與樁尖處沿樁周加焊八塊加勁鋼板（高度20cm、厚度12mm）；（6）焊接過程有現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員全過程跟蹤并及時(shí)檢驗(yàn)，不得在陰雨天焊接作業(yè)，并應(yīng)在焊接現(xiàn)場(chǎng)有遮擋，避免風(fēng)吹焊縫施工點(diǎn)。

2.2 鋼管樁下沉

在護(hù)岸上安排一臺(tái)50T 履帶式起重機(jī)，渠河中安排一艘小船配合鋼管樁（鋼護(hù)筒）下沉、定位。鋼管樁等半成品加工質(zhì)量應(yīng)預(yù)先檢查合格后方可用平板車運(yùn)至護(hù)岸。護(hù)岸履帶吊地面位置應(yīng)結(jié)實(shí)平整，否則需預(yù)先進(jìn)行換填硬化。鋼管樁起吊時(shí)采用50T 履帶式起重機(jī)的副吊，用兩點(diǎn)起吊法吊至空中后轉(zhuǎn)換成垂直起吊，預(yù)先綁扎結(jié)實(shí)牽引纜繩；50T履帶式起重機(jī)主吊起吊振動(dòng)錘及夾具和鋼管樁至河中，再轉(zhuǎn)換成用吊振動(dòng)錘夾具夾緊鋼管樁[2]，垂吊夾緊后平移至導(dǎo)向架內(nèi)，平面位置與垂直度校正后即可振動(dòng)下沉。

2.2.1 鋼管樁的垂直度控制

預(yù)先在樁身作掛鉤焊接點(diǎn)，掛上鋼絲鐵塊檢查樁身垂直度，并在左右護(hù)岸各設(shè)置一臺(tái)全站儀用垂直十字絲輔助檢查垂直度，全站儀激光測(cè)設(shè)點(diǎn)位復(fù)核樁位，監(jiān)測(cè)應(yīng)全過程跟蹤直至終孔。振動(dòng)樁時(shí)，必須時(shí)刻關(guān)注樁身垂直度，確保錘與樁在同一縱軸上。先試壓空打樁，小幅度進(jìn)尺，后正式振動(dòng)錘樁。每根樁的樁頂末尾3m 范圍內(nèi)，每隔10cm 處畫出清晰標(biāo)線，其余段落范圍每隔50cm畫出清晰標(biāo)線，便于判斷入土、終孔深度[3]。

2.2.2 停止錘擊標(biāo)準(zhǔn)

（1）在設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高0.5m 范圍的貫入度為5cm/min左右時(shí)，可以判斷為合格，終孔停止錘擊施工；

（2）當(dāng)貫入度達(dá)到“控制貫入度”5cm/min，而樁底標(biāo)高已到設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)繼續(xù)振動(dòng)30～40 次，如無異常變化，可確定終孔（若樁底標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高1m 以上應(yīng)立即上報(bào)，重新驗(yàn)算）；

（3）當(dāng)樁底實(shí)測(cè)標(biāo)高已達(dá)設(shè)計(jì)高程，但是貫入度依然大于5cm/min，應(yīng)繼續(xù)振動(dòng)下沉，待貫入度達(dá)到設(shè)計(jì)值方可收錘。

2.3 樁頂處理及樁間聯(lián)接

鋼管樁施打完成后應(yīng)及時(shí)測(cè)量樁頂高程，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來確定切割或者接長至設(shè)計(jì)高程，使得樁頂高程一致。在樁頂焊接規(guī)格為700mm×700mm×12mm的鋼板，鋼管樁與鋼板焊接工藝為滿焊。鋼管樁樁間橫向連接、縱向連接系采用槽鋼20a 焊接，并設(shè)置[20a槽鋼斜撐，焊縫需飽滿。

2.4 橫梁安裝

利用吊車將焊接好的2I36b（雙拼）工字鋼組合梁提升到位，對(duì)正中心，擺放到位，然后用鋼板頂住焊接工字鋼橫梁，要求兩側(cè)焊縫不短于10cm。焊接完成后應(yīng)驗(yàn)收合格方可進(jìn)行下一步。在橫梁上標(biāo)記好每一組貝雷梁位置[4]。

2.5 貝雷梁安裝

安裝完成工字鋼橫梁后，預(yù)先在工字鋼橫梁上按照設(shè)計(jì)間距用粉筆做好記號(hào)，用履帶吊機(jī)兩點(diǎn)法吊裝每組貝雷梁。貝雷片在陸地上按兩片一組采用90cm標(biāo)準(zhǔn)支撐架聯(lián)接拼裝，驗(yàn)收合格方可吊運(yùn)，用平板拖車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)采用吊車吊裝安放在橫梁上（后端與已安裝的貝雷桁架片通過端部連接銷拼裝），縱梁安裝到位后，在每片貝雷梁與橫梁相交處用鋼板焊接頂住[5]。

貝雷梁安裝時(shí)先安裝鋼便橋左右兩組貝雷梁，后吊裝中間組貝雷梁。貝雷片節(jié)點(diǎn)的位置要落在工字鋼橫梁上，若尺寸不是剛好，需采用［10 槽鋼頂接貝雷片上下弦桿進(jìn)行加固，連接方式采用限位焊接。除用90型標(biāo)準(zhǔn)連接件組合貝雷梁外，還用[12 槽鋼與U 型箍將每片貝雷梁橫向鎖扣，縱向每隔4m 上下各設(shè)一道。每組貝雷梁之間用支撐架連接，以使整個(gè)上部結(jié)構(gòu)形成整體，以免貝雷梁晃動(dòng)。

2.6 分配梁工字鋼安裝

小分配梁為20a 工字鋼，平放安裝，間距為30cm。注意工字鋼間距均勻分布，保證受力合理均衡。每根工字鋼兩端用U 型鎖扣將工字鋼與貝雷梁上弦桿鎖緊。工字鋼搭接長度不小于1m。采用吊機(jī)安裝，從中間往兩邊排放，人工撥移就位。每根工字鋼底部用Φ 12鋼筋焊接成整體，順橋向每3m設(shè)置一道。

2.7 橋面面板安裝

每塊橋面面板順橋向長度2.0m，寬度6m，厚度12mm，采用吊車直接安裝在分配梁上固定焊接。

2.8 護(hù)欄等附屬設(shè)施安裝

（1）護(hù)欄施工。護(hù)欄材料選用直徑為48mm 厚度為3mm的鋼管，安裝間距為2m，高度為1.0m，欄桿按照規(guī)定涂刷紅白相間的油漆。為了夜間方便引導(dǎo)車輛行進(jìn)，將反光標(biāo)志粘貼在欄桿上。在欄桿75cm 內(nèi)不宜堆放機(jī)械設(shè)備和材料，確保鋼便橋安全。

（2）標(biāo)志標(biāo)牌。在鋼便橋上入口處設(shè)置限速5km/h行駛警示牌，并焊接限寬鋼板。

2.9 鋼便橋拆除

根據(jù)拆除方案中從上到下，從一端到另一端的順序進(jìn)行鋼便橋拆除，遵循后裝先拆，先小件后大件原則，分配梁與橫梁先切割拆除，鋼管樁則先拆除樁間連接，再拔出鋼管樁。具體流程為：施工準(zhǔn)備→橋面系拆除→橋面板拆除→小分配梁拆除→貝雷梁拆除→大橫梁、樁間系梁拆除→鋼管樁拔除→平板車轉(zhuǎn)運(yùn)。

（1）施工準(zhǔn)備：準(zhǔn)備足夠人員、機(jī)械，清理便道，達(dá)到施工條件。

（2）拆除橋面系、面板：使用吊車進(jìn)行吊裝拆除配合，拆除時(shí)注意機(jī)械安全。

（3）拆除貝雷梁：用氧氣乙炔割槍進(jìn)行貝雷梁拆除，并使用鋼絲繩綁裝固定，施工時(shí)，注意拆除貝雷梁的相關(guān)限位構(gòu)件，拆除后放置于平地上再進(jìn)行貝雷梁弦桿、花窗的梢子及螺栓進(jìn)行拆除。

（4）拆除橫梁、樁間聯(lián)系：用氧氣乙炔割槍進(jìn)行橫梁拆除，并使用鋼絲繩綁裝固定，用吊車進(jìn)行吊裝拆除。施工時(shí)，注意拆除橫梁的相關(guān)限位構(gòu)件。

（5）拆除鋼管樁：用振動(dòng)錘夾住鋼管樁進(jìn)行拔除，并使用鋼絲繩綁裝固定，用吊車進(jìn)行吊裝拆除；拔除時(shí)，注意觀察夾頭是否與管樁緊貼，連續(xù)振動(dòng)時(shí)間不宜超過30min；操作人員應(yīng)注意觀察油泵讀數(shù)、電壓及電流讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)停止施工并查找原因，排除隱患后方可施工。管樁應(yīng)完全拔除后，使用振動(dòng)錘夾住管樁，用吊車放置于平整的場(chǎng)地上。

（6）逐孔依次拆除直至完成：按以上步驟逐孔依次拆除直至完成全橋拆除。

3 鋼管樁貝雷梁便道橋施工質(zhì)量要求

（1）鋼管樁樁位控制是整個(gè)測(cè)量控制的關(guān)鍵，可采用具備免棱鏡激光測(cè)距功能的全站儀進(jìn)行放樣及標(biāo)高測(cè)量，并將左岸的控制點(diǎn)當(dāng)做監(jiān)測(cè)站，在鋼管樁錘擊施工時(shí)進(jìn)行全過程監(jiān)控測(cè)量，確保每根鋼管樁定位準(zhǔn)確，樁身垂直。鋼管樁平面偏差小于5cm，傾斜度小于1%樁長。

（2）現(xiàn)有鋼管樁每節(jié)長度不一，接樁長度應(yīng)在預(yù)制場(chǎng)確定。

（3）相鄰管節(jié)的焊縫必須錯(cuò)開，錯(cuò)縫距離應(yīng)大于800mm，相鄰管節(jié)的管徑差≤3mm。

（4）鋼管樁施工質(zhì)量控制采用貫入度和標(biāo)高雙重控制標(biāo)準(zhǔn)。

（5）鋼管樁采用“涂裝法”防腐，即在鋼管樁表面涂抹焦油環(huán)氧涂料（該涂料具備防腐性好，在土中不易老化、粘結(jié)性好，打樁時(shí)不會(huì)因摩擦而剝離或損傷等）。

（6）貝雷梁片主梁采用履帶吊安裝，先在大橫梁上進(jìn)行測(cè)量放樣，劃線標(biāo)出貝雷梁準(zhǔn)確位置，將拼裝好后的貝雷梁組合用平板拖車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。貝雷梁安裝完成后需檢查其上下限位裝置是否安裝牢固，質(zhì)量不合格的需返工處理，每個(gè)貝雷梁銷軸保險(xiǎn)必須安裝到位。

（7）施工過程中對(duì)每一道工序進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，保證鋼管樁、工字鋼橫梁、貝雷梁、橋面板等位置及標(biāo)高滿足相關(guān)要求。

（8）支墩的立柱鋼管應(yīng)滿足鋼管外徑與壁厚。

（9）大橫梁應(yīng)適當(dāng)加長，以便支架縱梁橫移拆除。

4 鋼管樁貝雷梁便道橋維保措施

合理使用和日常維護(hù)保養(yǎng)是保持鋼便橋使用期限的有力保障，必須定期（要求每月初及重載車通過后）檢查。應(yīng)做好以下維護(hù)措施：

（1）自卸汽車載重不得超過70t，不得有兩輛重車同時(shí)在便橋上放置或通行，重型機(jī)械設(shè)備在鋼便橋上通行要垂直居中自行車道，降低對(duì)鋼便橋的沖擊性。

（2）查驗(yàn)防護(hù)欄是不是毀壞，若有毀壞，立即修補(bǔ)，對(duì)防護(hù)欄警告漆不顯著地區(qū)須再次上漆。

（3）查驗(yàn)橋面鋼板及連接板是不是有漲縮、焊接破裂狀況，如果有就要立即修補(bǔ)。

（4）定期查驗(yàn)貝雷片的銷釘、定位銷、鎖扣等，如有松動(dòng)要立即加固。

（5）每周用水平儀監(jiān)測(cè)每根樁頂標(biāo)高，沉降數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào)，及時(shí)調(diào)整方案。

（6）每月有監(jiān)測(cè)便橋鋼管樁的沖刷狀況，尤其是汛期，可以通過拍照對(duì)比，如有較大變化可采用拋沙包圍護(hù)等措施。

5 結(jié)束語

鋼管樁貝雷梁便道橋嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案和施工規(guī)范精心組織施工，鋼管樁樁頂高程一致，垂直度偏差符合規(guī)范要求，樁間連接穩(wěn)定可靠，橫梁、貝雷梁和分配梁、橋面面板和護(hù)欄安裝位置準(zhǔn)確，鋼便橋的承載力和剛度符合設(shè)計(jì)要求。鋼管樁貝雷梁便道橋使用過程中，積極采用維保措施，保障了便道橋長期使用的穩(wěn)定性和安全性。鋼管樁貝雷梁便道橋的成功建設(shè)和安全使用，成為湄洲灣北岸荔港大道東吳段工程項(xiàng)目順利開展的重要支撐，值得借鑒和推廣。