峽谷大跨徑下承式鋼棧橋施工技術(shù)研究及應(yīng)用

路巍

中交三公局第二工程有限公司 天津 301800

1 工程概況

本項(xiàng)目為西藏昌都地區(qū)察雅縣煙多鎮(zhèn)葉巴村至卡貢鄉(xiāng)橋梁工程，項(xiàng)目全長(zhǎng)為389.581m，其中K0+3.15— K0+138.15 為葉巴大橋部分。葉巴大橋原設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)為4×30m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T 梁，下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)為柱式臺(tái)，橋墩為柱式墩，樁基礎(chǔ)。

2 工藝特點(diǎn)

2.1 鋼棧橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗用鋼材少、成本較低

鋼棧橋結(jié)構(gòu)形式為單跨，兩側(cè)為重力式橋臺(tái)，無(wú)需施打鋼管樁。相對(duì)于通常鋼棧橋，節(jié)省了鋼管樁及之間平聯(lián)的鋼材，所耗用鋼材量少，施工成本較低[1]。

2.2 操作簡(jiǎn)便、施工安全有保障

由于樁基礎(chǔ)施工采用了筑島作業(yè)，因此棧橋施工作業(yè)面開(kāi)闊，為施工創(chuàng)造了良好的條件。鋼棧橋橋臺(tái)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式，縱向貝雷梁在地面拼裝，拼裝完成后一次性安裝，操作簡(jiǎn)便，施工安全有保障。

2.3 施工工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量穩(wěn)定

鋼棧橋主要施工工藝為：橋臺(tái)施工→主橫梁安裝→縱向貝雷梁安裝→橫向分配梁安裝→橋面板安裝。對(duì)比通常鋼棧橋施工，本工程大跨度鋼棧橋省去了施打鋼管樁的工序，無(wú)需解決鋼管樁入巖問(wèn)題，施工工藝簡(jiǎn)單，施工成活后棧橋質(zhì)量穩(wěn)定。

3 適用范圍

本工法適用于公路、鐵路跨越河谷、峽谷地區(qū)橋梁中鋼棧橋施工，尤其是江水面寬度不大于50m，水深且地勢(shì)受限，河床地質(zhì)情況為卵石、巖層等不利用施打鋼管樁的地區(qū)的鋼棧橋施工。本工法也適用于江水面寬度大于50m，但通過(guò)筑島平臺(tái)，能使橋位處江面寬度不大于50m 的鋼棧橋施工。按照本工法施工的單車道鋼棧橋，能夠承受60T 運(yùn)輸車、50T 履帶吊通行，最大跨徑可達(dá)50m[2]。

4 工藝原理

本鋼棧橋考慮到河谷狹窄，且河床地質(zhì)不宜于施打鋼管樁，故采用單跨設(shè)計(jì)，橋臺(tái)基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式。其工藝原理為：利用已成型筑島平臺(tái)，設(shè)置重力式橋臺(tái)，鋼棧橋形式可近似看作單跨簡(jiǎn)支梁，在橋臺(tái)上設(shè)置主橫梁，主橫梁上設(shè)置縱向貝雷梁，做下承式結(jié)構(gòu)，貝雷梁上設(shè)置H 型鋼作為分配橫梁，橫梁上設(shè)置鋼模板作為橋面板。其施工工藝簡(jiǎn)便，且受力簡(jiǎn)單，易于質(zhì)量控制。

5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

5.1 施工工藝流程

本工程鋼棧橋施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→橋臺(tái)基坑開(kāi)挖→橋臺(tái)鋼筋綁扎→橋臺(tái)模板安裝→橋臺(tái)混凝土澆筑→主橫梁安裝→縱向貝雷梁安裝橫向分配梁安裝→橋面板安裝→橋頭位置處理→鋼棧橋拆遷。

5.2 操作要點(diǎn)

5.2.1 橋臺(tái)基坑開(kāi)挖

在筑島平臺(tái)上按照設(shè)計(jì)位置放樣出橋臺(tái)位置，并放樣出橋臺(tái)基坑開(kāi)挖線，兩橋臺(tái)的土石開(kāi)挖，采用挖掘機(jī)進(jìn)行，將開(kāi)挖的土石料直接放置在兩橋臺(tái)的外側(cè)，為填筑兩橋臺(tái)外側(cè)的路基之用?；A(chǔ)底部采用人工撬挖，挖掘機(jī)配合。

5.2.2 橋臺(tái)鋼筋制作與安裝

橋臺(tái)尺寸為6m×2m×3m，鋼筋制作與安裝按照設(shè)計(jì)的體形尺寸、鋼筋號(hào)，在鋼筋加工廠并按圖紙編號(hào)，采用5T 自卸汽車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，主筋采用焊接，其余鋼筋采用綁扎連接。鋼筋安裝時(shí)注意在冠梁位置安裝好預(yù)埋件。混凝土澆筑完成后，再進(jìn)行工字鋼橫向支撐梁安裝，采用雙面焊與預(yù)埋鋼板連接成整體[3]。

5.2.3 模板安裝

橋臺(tái)混凝土模施工采用鋼模和木模組合而成。無(wú)論是模板還是支撐，其剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性都足夠：對(duì)于模板，應(yīng)進(jìn)行界面尺寸、軸線位置、垂直度以及平整度的自檢和互檢，并進(jìn)行各項(xiàng)檢查的嚴(yán)格交接，在確定合格之后，才可以開(kāi)展下道工序的具體施工。

（1）橋臺(tái)模板斜率控制方法。

在支設(shè)模板的過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)上下定位法來(lái)進(jìn)行斜率確定。在此過(guò)程中，技術(shù)人員需要將模板下口線彈出到砂漿調(diào)平層撒花姑娘，并通過(guò)鉛錘吊點(diǎn)的形式來(lái)做好上口定位工作，以此來(lái)給模板定位工作提供足夠的依據(jù)。

二水平主斜井裝備兩臺(tái)GDS-100型鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力400噸/小時(shí)，帶寬1m，全數(shù)字直流調(diào)速，最大運(yùn)行速度1.8 m/s，運(yùn)輸長(zhǎng)度1490m，井筒平均傾角17°，電機(jī)功率為2×400 kW。主要擔(dān)負(fù)井下戊一巖石帶式輸送機(jī)系統(tǒng)原煤運(yùn)輸任務(wù)。

（2）對(duì)拉布置。

橋臺(tái)拉桿采用D16mm 對(duì)拉絲做對(duì)拉桿，在拉桿通過(guò)混凝土部位采用PVC 管外套。拉桿上下各設(shè)置1 排，距地面高度20cm 設(shè)置一排，每間隔80cm 設(shè)置一排，距離頂部20cm 設(shè)置一排。拉桿外側(cè)螺母采用雙螺母，保證模板的牢固。除采用對(duì)拉加固方式外，在內(nèi)側(cè)采用鋼管頂、地錨斜拉加固，以保證混凝土澆筑時(shí)模板整體穩(wěn)定。

（3）模板安裝要求。

平整度＜=3mm，相鄰模板表面高差＜=2mm；模板內(nèi)尺寸偏差為+3，-5mm。在模板安裝過(guò)程中，一定要保障支撐的牢固性，避免出現(xiàn)松動(dòng)或者是跑模情況。模板縫隙也一定要拼接嚴(yán)密，不可出現(xiàn)漏漿情況。

（4）模板的拆除。

模板拆除時(shí)強(qiáng)度不低于2.5Mpa，以不掉棱角為準(zhǔn)，經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人核實(shí)后，方可拆模，否則不得拆模。拆模應(yīng)按“先松拉螺栓，再拔出對(duì)拉桿，最后拆模板”；拆模過(guò)程中，不可以在模板連接位置強(qiáng)行撬動(dòng)以此來(lái)避免模板損壞。對(duì)于拆除之后的模板，應(yīng)該運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢谜R碼放。

5.2.4 橋臺(tái)混凝土澆筑

橋臺(tái)采用C25 混凝土澆筑。振搗棒電源由發(fā)電機(jī)供給。混凝土由主體工程的拌和系統(tǒng)生產(chǎn)，由12m3 的混凝土罐車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，塌落度檢測(cè)合格后，利用挖掘機(jī)接料直接入倉(cāng)。在澆筑第一層混凝土前要求保持倉(cāng)面濕潤(rùn)，但不得有積水現(xiàn)象?；炷翝仓邦A(yù)鋪一層厚2-3cm 的水泥砂漿。在混凝土入倉(cāng)之后需要做到隨澆隨平，不可以出現(xiàn)混凝土堆積情況，如果倉(cāng)內(nèi)粗骨料出現(xiàn)了堆積情況，需要及時(shí)將其分散鋪撒均勻，避免出現(xiàn)蜂窩狀堆積情況。

5.2.5 鋼棧橋主體施工

首先在冠梁上安裝主橫梁，主橫梁為雙拼I40b 工字鋼，在貝雷片位置設(shè)置錨栓預(yù)埋?？v向貝雷梁按照設(shè)計(jì)要求在廠家加工，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)拼裝，吊車配合架設(shè)。首先在橋的一側(cè)將起始節(jié)拼裝好，拼裝一節(jié)往前延伸，再拼裝一節(jié)再往前延伸，直到全部拼裝完成。拼裝完成后，利用吊車整體安裝，在其上安裝分配橫梁，鋪設(shè)橋面板。

5.2.6 鋼棧橋安裝工工藝流程

施工放樣→貝雷桁架拼裝→棧橋主體安裝→便橋與橋頭便道連接處處理。

5.2.7 貝雷桁架拼裝

貝雷主梁應(yīng)該在施工場(chǎng)地進(jìn)行拼裝，將枕木墊在下面，通過(guò)吊車逐片將貝雷吊起，再借助于桁架銷子實(shí)現(xiàn)其接長(zhǎng)的互相連接。桁架需要借助于支撐架螺栓來(lái)起到豎向支撐作用和水平支撐作用，以此來(lái)將其與貝雷之間連接成一個(gè)整體，每一節(jié)貝雷接頭處都需要進(jìn)行一個(gè)支撐架的安裝。具體拼裝中，為了讓梁剛度得到有效保障，應(yīng)該通過(guò)錯(cuò)位連接的方法來(lái)進(jìn)行貝雷和支撐架間的連接，這樣就可以有效降低因?yàn)榻宇^變形所導(dǎo)致的主梁位移情況發(fā)生幾率。

5.2.8 便橋橋體安裝

在拼裝好主梁之后，應(yīng)通過(guò)吊車與挖掘機(jī)配合的形式將其安放到相鄰橋墩位置上，吊放過(guò)程中，應(yīng)保障吊車足夠穩(wěn)定。起吊利用50t汽車吊，先吊放貝雷梁至河道跨中上空，河岸側(cè)利用挖掘機(jī)配合。放穩(wěn)貝雷梁后，再重新起吊安裝。貝雷主梁安裝后，貝雷梁上設(shè)置H450＊200＊9＊14 橫向分配梁，以1.5m 間距均勻分布，通過(guò)U 型夾具來(lái)做好貝雷和橫梁之間的固定，每一組貝雷都需要通過(guò)斜撐來(lái)進(jìn)行連接加固，然后通過(guò)橋面板來(lái)進(jìn)行橋面滿鋪，橋面板與橫梁焊接連接，將橋面板牢固定在橫梁上。

5.2.9 棧橋主題與橋頭便道交接處處理

橋頭路和橋面之間的銜接非常關(guān)鍵，橋頭填土需要比橋面稍微高出一些，使其和橋面之間相平距離在2m 以上，以此來(lái)避免車輛上坡對(duì)其帶來(lái)擠壓推力，防止彎曲變形情況的出現(xiàn)。

5.2.10 鋼棧橋拆除

鋼便橋拆除遵循“先支后拆，后支先拆”的原則，先拆除橋面鋼板，后拆除橫向分配梁，再整體拆除貝雷梁，最后拆除主橫梁。整體拆除貝雷梁時(shí)要保證汽車吊停放位置平整，密實(shí)。

鋼棧橋拆除屬于臨水、高空作業(yè)，拆除時(shí)作業(yè)人員必須系掛好安全帶，穿好救生衣。專職安全員現(xiàn)場(chǎng)旁站，并對(duì)整體拆除工作統(tǒng)一指揮。

6 結(jié)語(yǔ)

采用本施工技術(shù)進(jìn)行鋼棧橋施工，做下承式單跨設(shè)計(jì)，跨徑達(dá)到39m，無(wú)需施打鋼管樁，節(jié)約了鋼管樁及平聯(lián)的鋼材，且不考慮鋼管樁入巖問(wèn)題，節(jié)省了水下作業(yè)的施工費(fèi)用。本工程對(duì)下承式鋼棧橋施工技術(shù)開(kāi)展了系統(tǒng)研究，形成了成熟的工法，為今后橋梁工程的發(fā)展提供技術(shù)資料。