鋼平臺(tái)搭設(shè)方案在新田作業(yè)區(qū)水工建筑物工程中的應(yīng)用

單靜靜 重慶新田港口物流有限公司

1.工程概況

重慶港萬(wàn)州港區(qū)新田作業(yè)區(qū)位于萬(wàn)州區(qū)新田鎮(zhèn)白水湖區(qū)域，長(zhǎng)江右岸，設(shè)計(jì)吞吐量625萬(wàn)噸/年，其中集裝箱45萬(wàn)TEU/年，散雜貨175萬(wàn)噸/年。工程建設(shè)5個(gè)5000噸級(jí)的直立式多用途泊位以及建設(shè)后方陸域堆場(chǎng)、道路、裝卸工藝、交通組織、給排水、消防、供電照明及相應(yīng)的配套設(shè)施等。本次施工為3#、4#、5#泊位水工建筑物工程，整個(gè)平臺(tái)共布置3條鋼棧橋與鋼平臺(tái)連接，鋼棧橋設(shè)置在結(jié)構(gòu)引橋下游側(cè)，依托于結(jié)構(gòu)引橋由上游至下游編號(hào)為2#，3#，4#。先修筑橋臺(tái)再搭設(shè)鋼棧橋，由鋼棧橋從岸側(cè)向江心搭設(shè)鋼平臺(tái)。

2.地形地貌

場(chǎng)地位于長(zhǎng)江南岸，主要屬淺丘斜坡、溝谷及岸坡地貌；地形總體由東向西向長(zhǎng)江傾斜，南北向溝谷相間，場(chǎng)地中部和南端地勢(shì)低洼，地形坡度一般為10°～20°,個(gè)別可達(dá)到35°，局部形成陡崖；勘察區(qū)最高點(diǎn)高程為300.00m，最低點(diǎn)位于長(zhǎng)江內(nèi)，高程為120m左右，最大相對(duì)高差180m。1#-2#泊位位置岸坡沖溝切割深度較小，延伸亦較??；岸坡水位變動(dòng)帶覆蓋層薄，大部分基巖出露；水位線以上地表植被較發(fā)育。

3.鋼平臺(tái)施工

3.1 方案比較

方案一：鋼平臺(tái)頂標(biāo)高163.0m；

方案二（推薦）：鋼平臺(tái)頂標(biāo)高167.0m。

工期比較：方案一：2016年5月1日開(kāi)始，2016年6月4日結(jié)束；方案二：2016年4月1日開(kāi)始，2016年5月30日結(jié)束。方案二比方案一工期提前30天，鋼平臺(tái)搭設(shè)有效施工時(shí)間增加35天。

材料比較：方案一和方案二平聯(lián)及面層系結(jié)構(gòu)相同，只是鋼管樁長(zhǎng)度不同，方案二比方案一鋼管樁單根長(zhǎng)4米，總計(jì)增加鋼管樁約280t。

綜合比較：由于本項(xiàng)目是搶水施工，有效施工時(shí)間較短，為順利完成施工任務(wù)，推薦使用方案二。

鋼平臺(tái)頂標(biāo)高不選擇170.0m的理由：根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算，鋼平臺(tái)必須要將158.0m平聯(lián)施工完成后才能夠上鉆機(jī)。鋼平臺(tái)頂標(biāo)高提高后，如果平聯(lián)標(biāo)高按相同高度提高，鋼管樁自由端變大，長(zhǎng)細(xì)比不滿(mǎn)足要求；如果平聯(lián)標(biāo)高不提高，鋼平臺(tái)施工時(shí)間不變，則鋼平臺(tái)頂標(biāo)高提高就失去意義。所以將鋼平臺(tái)頂標(biāo)高定位167.0m。

3.2 功效分析

鋼平臺(tái)搭設(shè)24小時(shí)作業(yè)，分為兩班。鋼平臺(tái)施工分四個(gè)工區(qū)，每個(gè)工區(qū)配備2臺(tái)起重設(shè)備，1個(gè)振動(dòng)錘，10臺(tái)電焊機(jī)，每班配置14名工人。兩艘交通船和裝載機(jī)四個(gè)工區(qū)共同使用。鋼棧橋施工時(shí)由于沒(méi)有操作面，每個(gè)工區(qū)只能上1臺(tái)起重設(shè)備，每個(gè)工區(qū)每天完成2根鋼管樁及相應(yīng)平聯(lián)、斜撐及面層系施工。由于鋼平臺(tái)平聯(lián)斜撐數(shù)量增加，鋼平臺(tái)施工時(shí)工作面已經(jīng)形成，每個(gè)工區(qū)配備2臺(tái)起重設(shè)備，每個(gè)工區(qū)每天完成2根鋼管樁及相應(yīng)平聯(lián)、斜撐及面層系施工。

3.3 鉆孔鋼平臺(tái)施工

鋼平臺(tái)鋼管樁的布置根據(jù)碼頭樁位情況在保證鋼管樁和主梁、分配梁不影響鋼護(hù)筒下放的原則布置。多用途泊位鋼平臺(tái)按全泊位滿(mǎn)搭，分為鉆孔平臺(tái)(392＊29.75m)，后側(cè)通道(392＊8.75m)，全長(zhǎng)392m，寬38.5m。沿長(zhǎng)度方向?qū)撈脚_(tái)劃分為4個(gè)作業(yè)區(qū)(1#作業(yè)區(qū)：36#～54#排鋼管樁，2#作業(yè)區(qū)：2#引橋長(zhǎng)、54#～63#排鋼管樁和3#引橋鉆孔平臺(tái)，3#作業(yè)區(qū)：3#棧橋和63#～75#排鋼管樁，4#作業(yè)區(qū)：75#～87#排鋼管樁)。鋼平臺(tái)頂高程167m，(36#～44#排)采用φ1000＊10mm鋼管樁、(45#～54#)排采用φ1200＊12mm鋼管樁、其余均采用φ800＊10mm鋼管樁作支撐樁，鋼管樁縱、橫向間距8.0m。主承重梁雙拼H588，次承重梁I56，分配梁I16，面板采用δ=10mm鋼板，平臺(tái)四周布置安全欄桿，欄桿高度1.2m采用Φ48＊3.5mm腳手管、立柱按3m間距布置[10型鋼；樁基位置設(shè)置裝配式欄桿，欄桿高度1.2m，立桿和水平桿均采用Φ48＊3.5mm腳手管。（36#～54#排）水平聯(lián)撐采用φ600＊8mm鋼管，斜撐為φ600＊8mm鋼管；其余均采用φ400＊6mm鋼管作為水平聯(lián)撐及斜撐。H588主梁下設(shè)置兩道雙拼槽25口字鋼斜撐。

3.4 施工步驟

鋼管樁制作→鋼管樁驗(yàn)收→鋼管樁轉(zhuǎn)運(yùn)→陸上鋼管樁施沉→水上鋼管樁施沉→平臺(tái)面層鋪裝

（1）陸上鋼管樁施沉。鋼管樁搭設(shè)分別從2#、3#、4#棧橋分3處同時(shí)開(kāi)始搭設(shè)，鋼管樁安裝采用振動(dòng)錘（DZ90A）振動(dòng)下沉，起重設(shè)備為70T履帶吊。下沉?xí)r用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在岸上兩個(gè)垂直的平面內(nèi)監(jiān)視鋼管樁的平面位置及傾斜度，隨時(shí)校正其傾斜度，其傾斜度要求控制在1%以?xún)?nèi)。

鋼平臺(tái)采用70T履帶吊吊裝液壓振動(dòng)錘（DZ90A）振動(dòng)下沉鋼管樁，打完兩根樁，及時(shí)用平聯(lián)鋼管臨時(shí)連接，每下沉好一根鋼管樁，都要臨時(shí)和其他鋼管樁連接，防止因嵌固深度淺，被水流沖倒。其施工順序?yàn)閺陌秱?cè)逐漸往江心逐步展開(kāi)。

單跨需縱橫方向水平撐及斜撐連接完成后，履帶吊才能向前推進(jìn)。履帶吊起吊時(shí)應(yīng)?？坑跇陡浇?，盡量不要在跨中起吊。

（2）水上鋼管樁施沉。3#泊位水上施工根據(jù)河床標(biāo)高和設(shè)計(jì)計(jì)算確定使用Φ1200＊12mm、Φ1000＊10mm鋼管樁。下沉?xí)r用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在岸上兩個(gè)垂直的平面內(nèi)監(jiān)視鋼管樁的平面位置及傾斜度，隨時(shí)校正其傾斜度，其傾斜度要求控制在1%以?xún)?nèi)。

鋼管樁采用導(dǎo)向架定位，導(dǎo)向架一端固定在起重船上，先用起重船將第一節(jié)鋼管樁從自航駁上吊起放入導(dǎo)向架中，下放至露出導(dǎo)向架頂面1.5m時(shí)在鋼管樁上焊反牛腿支撐在導(dǎo)向架上，再將第二節(jié)鋼管樁吊起與第一節(jié)對(duì)接，焊接完成后解除與導(dǎo)向架之間連接，下放至第一節(jié)同一高度時(shí)再次焊反牛腿支撐在導(dǎo)向架上，如此循環(huán)直到鋼管樁長(zhǎng)度滿(mǎn)足要求。

鋼平臺(tái)采用50t起重吊裝液壓振動(dòng)錘（DZ120A）振動(dòng)下沉鋼管樁，打完兩根樁，及時(shí)用平聯(lián)鋼管臨時(shí)連接，每下沉好一根鋼管樁，都要臨時(shí)和其他鋼管樁連接，防止因嵌固深度淺，被水流沖倒。其施工順序?yàn)閺陌秱?cè)逐漸往江心逐步展開(kāi)。

（3）平臺(tái)面層鋪裝。平臺(tái)支撐鋼管樁下沉完畢后，由測(cè)量在鋼管樁上用紅油漆作標(biāo)記，樁頂高于平臺(tái)標(biāo)高時(shí)，將其上的樁頭全部割除，個(gè)別不夠高要接長(zhǎng)，然后沿碼頭橫向安放雙拼HW588＊300型鋼，其上面縱向I56型鋼、I16分配梁和鋼平臺(tái)面層鋼板，最后安裝防護(hù)欄桿等附屬設(shè)施。鋼管樁樁頂采用HW588＊300型鋼進(jìn)行連接，HW588＊300宜在樁頂進(jìn)行對(duì)接，采用雙剖口焊。I56次梁與I16分配梁鋪設(shè)，I56型鋼采用順江方向布置，橫向間距為1m。I56滿(mǎn)平臺(tái)鋪設(shè)，在鉆孔樁位的位置與護(hù)筒間距為20cm。I16分配梁鋪設(shè)方法同I56一樣，間距為0.3m。面層系型鋼、鋼板鋪設(shè)施工，HW588與工56、工56與工16、工16與鋼板采用跳焊連接，焊縫長(zhǎng)度不小于5cm。

（4）面板鋪設(shè)及欄桿安裝。鋼板面層為滿(mǎn)平臺(tái)鋪設(shè)，在樁位處留一個(gè)2.5m＊2.5m的孔洞。面板鋪設(shè)完成后在其鋼板上焊接Φ10帶肋鋼筋作為防滑條，防滑條間距為50cm。

欄桿沿鋼平臺(tái)四周邊緣布置，立桿采用［10高度為1.2m，立桿間距為2.0m，焊接在平臺(tái)分配梁I16上；平連采用φ48鋼管，平連布置2道，立柱頂部設(shè)置一道，向下間距為40cm設(shè)置一道。

樁位處欄桿采用裝配式，立柱采用采用φ48鋼管高度為1.2m，平連布置2道，立柱頂部設(shè)置一道，向下間距為40cm設(shè)置一道。欄桿安裝完成后使用密碼阻燃型安全網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)，水平兜網(wǎng)設(shè)置兩道，標(biāo)高分別為167.0m和163.0m。

4.工程難點(diǎn)

本工程連續(xù)降雨及暴雨天氣對(duì)項(xiàng)目建設(shè)是嚴(yán)峻的考驗(yàn)，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)工期有相當(dāng)大的影響；本施工區(qū)域已完成了港池開(kāi)挖及邊坡防護(hù)工作，河床已無(wú)覆蓋層，3#泊位水深較深，鋼管樁單根最長(zhǎng)48m，自由端較大，鋼平臺(tái)搭設(shè)難度和安全風(fēng)險(xiǎn)極大；鋼平臺(tái)臨時(shí)通道及棧橋需要度過(guò)兩個(gè)蓄水期，臨時(shí)結(jié)構(gòu)在蓄水期的安全穩(wěn)定極為重要。

5.結(jié)語(yǔ)

本工程在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)加強(qiáng)了與萬(wàn)州水文站聯(lián)動(dòng)，及時(shí)了解30天以?xún)?nèi)的水位情況，在樁基施工過(guò)程中水位預(yù)計(jì)將超過(guò)167.0m，提前15天將原有平臺(tái)頂標(biāo)高從+167升至+175，保證了樁基施工的順利完成。本次施工由鋼棧橋從岸側(cè)向江心搭設(shè)鋼平臺(tái)經(jīng)歷了兩個(gè)蓄水期，實(shí)現(xiàn)了臨時(shí)結(jié)構(gòu)在蓄水期的安全穩(wěn)定。