中小鋼便橋在城東湖閘加固工程中的應用

張家潁

一、工程概況

安徽省城東湖閘加固工程省道S310 改道便橋位于安徽省霍邱縣境內(nèi)，為城東湖閘加固工程施工期間封閉交通時的臨時便道，主要承擔施工封閉期間省道S310 繞行交通量。鋼便橋按公路-Ⅱ級進行限載（30t），限速（20km/h）單車道通行，嚴禁超載車輛通行。

在勘探深度范圍內(nèi)，地層自上而下可劃分為5層，分別描述為：

①層（Qa4l）：重粉質(zhì)壤土，表層1～1.5m 可塑狀，1～1.5m 以下為硬可塑，含鐵錳質(zhì)結(jié)核。該層分布廣泛。

②層（Qa4l）：輕粉質(zhì)壤土，夾較硬粉性團塊，該層普遍分布。

③層（Qa4l）：中～重粉質(zhì)壤土，局部可塑，局部軟可塑，該層普遍分布。

④層（Q3al）：重粉質(zhì)壤土～粉質(zhì)黏土，硬可塑，含鐵錳質(zhì)結(jié)核物，該層普遍分布。

⑤層（Q3al）：輕～中粉質(zhì)壤土，軟可塑，部分鉆孔揭露。

淮河引河寬度90m，水深1～-2m，水位隨季節(jié)性變化較大，無通航條件。

擬建鋼便橋主梁使用“321 型”標準貝雷片，為下承式單層雙排貝雷梁，全長90m，共10 跨，跨徑組合為10×9m，橋面全寬7.4m，橋面布置為：0.45m 貝雷梁+6.5m 行車道+0.45m 貝雷梁。采用單幅通行，限速20km/h。便橋兩側(cè)搭設6%灰土橋臺與省道S310 改道連接。

二、施工方案

最初方案是使用一臺25t 級汽車吊配合45kW振動錘逐跨進占法施工。后由于施工過程中振動打樁機不能滿足設計施工的需要，振動打樁機在硬塑土層中進展緩慢，嚴重影響工程施工進度，后更改施工方案為引孔設備配合打樁機流水式作業(yè)施工。由于引孔需確保樁位準確，故需干地施工條件。引河水較淺，河面較窄，水流緩慢，決定采用土圍堰進占法施工。貝雷橋施工流程為：測量放樣出鋼便橋樁位位置→架設引孔設備引孔至施工深度（根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況調(diào)整）→采用汽車吊吊運鋼管樁進入引孔內(nèi)→打樁機進行打樁。

三、貝雷橋鋼便橋施工工藝簡介

采用全站儀對樁位進行精確放樣，并做上標記，隨后架設150 型鉆機進行對樁引孔，引孔直徑為40cm，引孔深度根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況調(diào)整。

移動150 型鉆機至下一樁位，并重復精確放樣步驟，在原樁位使用25t 級汽車吊配合45kW 振動錘，吊運鋼管樁至引孔孔洞內(nèi)并進行振動施打；由于本鋼管樁整體較長，施工中應對鋼管樁進行拼裝焊接；振動施打至沉樁深度和停錘條件（30min 內(nèi)沉樁深度小于5cm）滿足設計要求；采用水準儀測量控制鋼管樁設計高程，并進行截樁；安裝分配梁，組合貝雷梁進行拼裝；拼裝完畢進行橋面系工作。至此本跨施工完畢，重復進行下一跨工序。

四、鋼便橋拼裝搭設控制技術

1.鋼便橋的組織形式

該橋為直線裝配式橋梁，鋼便橋上部結(jié)構主梁采用“321”型標準貝雷片，為下承式單層雙排貝雷桁架，貝雷梁每隔6m 設置縱、橫向連接花架，采用9#角鋼連接。鋼便橋下部結(jié)構均采用Φ630×10mm 鋼管打入樁（按照摩擦樁設計）。橋臺兩側(cè)為雙排樁，為2×2 排列，橫向間距為6.95m，縱向為3m，橋墩均為1×2 排列，橫向中心距6.95m，樁口采用開槽方法，并在樁頂設置14mm 厚的“井”字型加強隔板，鋼管樁橫向設置Φ273×6mm 鋼管連接，并設置C22a 槽鋼斜撐加強聯(lián)系，并在1—9跨橋墩間設置縱聯(lián)鋼管及縱向剪刀撐。樁頂橫向分配梁、及橋臺縱向分配梁均采用雙拼I36a 工字鋼架設，在貝雷梁的下部空隙位置設置間距為1.5m 的I40a 工字鋼橫向分配梁。貝雷片與橫向分配梁之間用標準U 型卡或焊接，I40a 工字鋼分配梁橫梁上設置凈距為9.4cm C22a 槽鋼，槽鋼與橫向分配梁搭接部分采用角焊縫連接。槽鋼上鋪設8mm 花文鋼板，縱向分配梁槽鋼與橋面鋼板間采用角焊縫連接，角焊縫采取斷續(xù)焊的方式，每條焊縫長度為300mm，縱向間距為300mm，并在貝雷梁內(nèi)側(cè)設置1.3m 高的防護格柵，防護格柵上每5m 間距設置一道誘導標志。在便橋兩側(cè)搭設6%灰土橋臺，以利于橋頭與路面的順接。

2.鋼便橋下部結(jié)構施工

鋼管樁的打設。由于本工程河水較淺，流速較慢，采用進占法施工土圍堰形成干地施工條件，用全站儀對樁位進行精確放樣，并做上標記，隨后架設150 型鉆機進行對樁引孔，引孔直徑為40cm，引孔深度根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況調(diào)整。移動150 型鉆機至下一樁位，并重復上述工作內(nèi)容，在原樁位使用30t 級汽車吊配合45kW 振動錘，吊運鋼管樁至引孔孔洞內(nèi)并進行振動施打，直至滿足設計深度及停樁條件時。由于本工程單樁長度較長，在施工過程中需要接樁和截樁，?630mm 鋼管樁第一節(jié)施打完畢后應及時進行接樁，接樁前應將原樁變形段進行切割，注意管端平面與管軸線垂直，在進行接樁對焊時，要求焊縫滿焊并達到母材強度要求，同時在同樁徑鋼管樁四周均勻設4 塊200mm×300mm×10mm鋼板加強。在樁位施打穩(wěn)定后采用水準測量放樣樁頂高程，并在樁頂標記，隨后進行樁頂截樁。

3.鋼管樁間的平聯(lián)、剪刀撐的施工

首先進行平聯(lián)的測量放樣，技術員實測樁間平聯(lián)長度后下料。同排鋼管樁之間設置Φ273×6mm鋼管平聯(lián)及C22a 槽鋼斜撐加強聯(lián)系，1—9 跨間設置縱聯(lián)鋼管及縱向剪刀撐，以提高樁柱整體性。平聯(lián)時要注意橫撐、斜撐的設置須和鋼管樁的軸線保持一致，下料長度要保證焊接要求，焊縫均為雙面貼角焊縫，焊腳尺寸10mm，水平撐與節(jié)點板間焊接長度不小于300mm，斜撐與節(jié)點板間焊接長度不小于250mm，節(jié)點板與立柱間焊接長度不小于200mm。焊縫要求飽滿。樁頭施工必須注意水平高度的一致，防止局部應力不均。

待橫向連接完畢后對樁頂進行測量，將超過設計高度的鋼管樁切除，安放焊接樁帽。首先用吊車懸吊雙拼I36a主橫梁到測量放樣位置后安裝并固定，然后電焊工按測量放樣位置焊接橫梁，所有焊縫均要滿足相關規(guī)定要求。

4.鋼便橋上部結(jié)構施工

貝雷片采用標準型，長3m，高1.5m，首先將貝雷片用汽車運至施工場地，然后用汽車吊和人工配合預拼裝，每次拼裝一組貝雷，每組貝雷長度9m，貝雷片間用支撐架連接好。每次以單跨貝雷梁作為一組進行架設。架設前首先在下部結(jié)構頂橫梁上進行測量放樣，定出貝雷架準備位置，然后將拼裝好的一組貝雷主桁片裝車并運至吊車后面。吊車首先安裝一組貝雷，準確就位后先牢固捆綁在橫梁上，然后焊接限位器，將貝雷梁與I36a 型工字鋼連接固定，防止左右偏移扭轉(zhuǎn)。分配梁安設在鋼管樁槽口內(nèi)，并且兩側(cè)及底部采用薄鋼板與鋼管焊接固定，并注意在鋼管樁頂部設置加強隔板。依此類推完成整跨貝雷梁的安裝。第一跨貝雷梁拼裝完畢后開始鋪設橋面，然后依次進行直至最終完成。

5.便橋橋面及防護

便橋橋面設置在貝雷梁上，貝雷梁上設C22a 槽鋼分配梁，分配梁上滿鋪8mm 厚花紋鋼板，分配梁與貝雷梁用標準U 型卡連接或焊接。

便橋護欄采用高1.3m 的防護格柵，沿便橋縱向設置，采用A、B 型鋼板將其與貝雷架連接成整體，橋面使用規(guī)定的油漆線劃分行車道及兩側(cè)的人行道。在便橋上設置照明燈具，并在兩側(cè)橋頭位置設置限速、限高及限載等警示標志。

五、結(jié)語

通過對城東湖閘加固工程省道S310 改道便橋架設控制的研究、總結(jié)，為工程的順利實施提供了有力保障，并且有效地控制了施工偏差，保證后續(xù)工序的順利開展。對于中小鋼便橋施工經(jīng)驗的總結(jié)可為類似工程提供參考■