黃河不通航水域鋼護(hù)筒施工技術(shù)

鄧治國　李世芳

(1.山西路橋集團(tuán)運(yùn)寶黃河大橋建設(shè)管理有限公司，山西 運(yùn)城　044607；　2.山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城　044000)

1　項(xiàng)目簡介

運(yùn)寶黃河大橋主橋Z2,Z3,Z4墩位于黃河主槽中，樁基采用35根直徑為2.0 m的摩擦樁，樁基間距5 m，樁長分別為86 m,69 m,79 m，具體見圖1。

為避免樁基受黃河水泥沙沖刷，采用鋼護(hù)筒做耐久性防護(hù)措施，單根鋼護(hù)筒長度為35 m。由于橋位處不通航，給鋼護(hù)筒的運(yùn)輸、定位及施打帶來困難。為滿足首節(jié)鋼護(hù)筒的入土深度，及設(shè)備起吊需求，將鋼護(hù)筒分兩節(jié)制造運(yùn)輸，首節(jié)長度20 m，次節(jié)長度15 m。

2　鋼護(hù)筒及導(dǎo)向架制造

2.1　鋼護(hù)筒結(jié)構(gòu)

鋼護(hù)筒內(nèi)徑2.3 m，采用壁厚16 mm的Q235B鋼板卷制。鋼護(hù)筒在加工場制作，用牽引車運(yùn)至施工現(xiàn)場后再逐節(jié)焊接下沉。為避免鋼護(hù)筒在下沉過程中發(fā)生變形，對鋼護(hù)筒的底口進(jìn)行加強(qiáng)。在鋼護(hù)筒下底外周焊接長度為300 mm與鋼護(hù)筒厚度相同的鋼板作為刃腳，示意圖如圖2所示。

吊耳采用厚度為16 mm的Q235鋼板，豎板尺寸為豎向20 cm×環(huán)向16 cm，耳板尺寸為8 cm×16 cm，孔徑為5 cm。為防止護(hù)筒起吊、運(yùn)輸過程中變形，鋼護(hù)筒內(nèi)部設(shè)置∠75×7等邊角鋼“十字撐”，見圖3。

2.2　導(dǎo)向架設(shè)計(jì)制作

為保證鋼護(hù)筒的準(zhǔn)確定位及豎直度，在自重作用下及在連續(xù)施振時(shí)能夠垂直入土下沉，采用定位導(dǎo)向架定位，導(dǎo)向架采用鋼桁結(jié)構(gòu)，長8.25 m導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)形式見圖4。

3　鋼護(hù)筒運(yùn)輸及施打

3.1　施工工藝流程

鋼護(hù)筒施打流程圖見圖5。

3.2　鋼護(hù)筒運(yùn)輸及卸車

鋼護(hù)筒最大長度為20 m，起吊20 m鋼護(hù)筒時(shí)，在同一軸線上距鋼護(hù)筒口5 m處焊接吊點(diǎn)，鋼護(hù)筒在加工場采用2臺25 t汽車吊同時(shí)起吊至牽引車，吊鉤與鋼護(hù)筒吊點(diǎn)處用U型卡環(huán)連接起吊。牽引車上設(shè)置半徑為240 cm的U形槽，保證鋼護(hù)筒的安全就位與運(yùn)輸。待鋼護(hù)筒運(yùn)至施工場地后，用履帶吊采用三點(diǎn)起吊法水平起吊鋼護(hù)筒，用主鉤起吊鋼護(hù)筒口處對稱兩個吊點(diǎn)，副鉤吊另一端吊點(diǎn)，待護(hù)筒提起離開牽引車50 cm后，牽引車開走，將鋼護(hù)筒放至便橋上。

3.3　輔助樁及導(dǎo)向架施工

利用履帶吊及振動錘在鋼護(hù)筒兩側(cè)各施打一排輔助鋼管樁，輔助樁每排采用4根24 m長的φ630×12鋼管樁進(jìn)行順橋向布置，輔助橫梁安裝采用雙拼Ⅰ40a。通過測量精確定位導(dǎo)向架位置，利用履帶吊將導(dǎo)向架安裝在橫梁上。每排鋼護(hù)筒施工完后拔出輔助樁進(jìn)行面板安裝等工作。布置示意圖如圖6所示。

3.4　鋼護(hù)筒施打

1)首節(jié)鋼護(hù)筒：用履帶吊采用三點(diǎn)法起吊，直到鋼護(hù)筒由水平逐漸變?yōu)樨Q直狀態(tài)。對準(zhǔn)施工導(dǎo)向架緩慢下放鋼護(hù)筒，下放到一定高度后，撤下副鉤，并割除副鉤吊耳，后繼續(xù)下放。待鋼護(hù)筒著床并定位后，撤下主鉤改掛振動錘施打。啟動振錘的同時(shí)，吊車大鉤稍放松，并控制大鉤下降速度以便護(hù)筒在保持垂直的狀態(tài)下沉入土中。在確保鋼護(hù)筒的位置準(zhǔn)確，樁身有足夠的穩(wěn)定性后，再采用振動下沉(見圖7)。2)護(hù)筒接長及施打：首節(jié)鋼護(hù)筒施打至距離導(dǎo)向架50 cm時(shí)，停止施打，起吊第二節(jié)鋼護(hù)筒，并進(jìn)行焊接接長，后利用振動錘繼續(xù)施打，鋼護(hù)筒施打至導(dǎo)向架頂口上方50 cm處，將導(dǎo)向架調(diào)至另一樁位處，后繼續(xù)施打至設(shè)計(jì)標(biāo)高(見圖8)。3)注意事項(xiàng)：嚴(yán)格控制護(hù)筒著床時(shí)精度，當(dāng)護(hù)筒下水著床之前，應(yīng)立即在導(dǎo)向架上用機(jī)械千斤頂調(diào)節(jié)鋼護(hù)筒垂直度，測量校核，焊接工字鋼抵住鋼護(hù)筒，撤下千斤頂。施打過程中通過測量來控制護(hù)筒的位置和標(biāo)高。

4　結(jié)語

通過對鋼護(hù)筒分節(jié)制造安裝，并利用“輔助樁+導(dǎo)向架”技術(shù)，有效的解決了黃河不通航大流速水域的鋼護(hù)筒沉放技術(shù)，同時(shí)保證了鋼護(hù)筒的施工精度，為以后類似水域的鋼護(hù)筒施打提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]李嘉明．強(qiáng)潮急流河段大直徑樁基鋼護(hù)筒沉放關(guān)鍵技術(shù)[J].公路，2009(9):31-32．

[2]崔雪梅，吳澤和．大直徑鋼護(hù)筒下沉施工設(shè)備及其應(yīng)用[J]．橋梁建設(shè)，2006(S1):67-69．