跨江鋼棧橋及平臺(tái)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究

興寧至汕尾高速公路興寧至五華段畬江支線，浮湖梅江大橋設(shè)計(jì)為先簡(jiǎn)支后橋面連續(xù)+先簡(jiǎn)支后墩梁固結(jié)（5~7跨）預(yù)制T梁橋，所跨梅江為內(nèi)河Ⅶ級(jí)航道，跨徑布置：（30+3×30+3×40+3×30+3×30+30）m，橋梁總長(zhǎng)457m，橋梁交角105°。橋梁寬度為12.5 m，橋面凈寬2×11.5m，采用雙向四車(chē)道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度100Km/h。

1  施工方案的選擇

浮湖梅江大橋3#～8#墩位于水中，每個(gè)墩位單幅設(shè)4根間距4米直徑1.6米樁基，承臺(tái)尺寸6.6m×6.6m×3m，墩柱采用板式墩形式。為滿足水中樁基施工過(guò)程中材料運(yùn)輸及人行通道要求，擬在橋位左側(cè)（下游）搭設(shè)南北兩段鋼棧橋，鋼棧橋中心線距離橋位設(shè)計(jì)線14.24m，棧橋橫向與橋墩施工平臺(tái)相連。

北段從2#、3#墩之間開(kāi)始往5#墩搭設(shè)，長(zhǎng)88m跨徑布置為：8×11m=88m；南段從9#墩往6#墩搭設(shè)，長(zhǎng)99m跨徑布置為: 11×9m=99m；總長(zhǎng)187m，其中5#~6#墩處作為通航孔，河兩岸便道標(biāo)高為99.40m，測(cè)時(shí)水位90.30m，五年一遇洪水位98.70m，取鋼便橋及工作平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高均為96.73m。棧橋與路堤岸連接處設(shè)置砼擴(kuò)大基礎(chǔ)。棧橋頂面標(biāo)準(zhǔn)寬度均為6m，不單獨(dú)設(shè)置加寬段，利用施工平臺(tái)錯(cuò)車(chē)。

2  棧橋及平臺(tái)搭設(shè)方案

鋼棧橋采用鋼管樁加型鋼的組合結(jié)構(gòu)形式，采用φ630×8mm的螺旋鋼管樁基礎(chǔ)，每排鋼管之間的橫向間距均為4.0m（連接施工平臺(tái)處采用4根鋼管樁加強(qiáng)），鋼管樁頂兩側(cè)對(duì)稱焊弧形板。平聯(lián)及斜撐采用[16b的槽鋼。樁頂設(shè)雙肢I(xiàn)45b工字鋼承重橫梁，橫梁上設(shè)置五條H588型鋼做為縱梁，在縱梁上鋪設(shè)6m×1.5m預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)板，鋼結(jié)構(gòu)板采用間距46.6cm的20b工字鋼做為橫向分配梁，采用1cm厚鋼板作為行車(chē)面板。棧橋兩側(cè)設(shè)置1.2m高的Φ48×3mm的鋼管護(hù)欄，護(hù)欄表面涂刷紅白相間的油漆(30cm×30cm)，詳見(jiàn)圖1。

鋼棧橋與施工平臺(tái)交角105°，施工平臺(tái)長(zhǎng)19.59m~23.88m，寬16.0m，分別與3#、4#、5#、6#、7#、8#墩連接，工作平臺(tái)采用φ529×8mm鋼管樁，采用雙拼I45b工字鋼作為承重主梁。每排橋墩的樁間距為4.0米，跨徑為5.5~9.12米，施工平臺(tái)端向外懸挑1.0米。橫梁上設(shè)置I32b縱梁，縱梁按間距75cm滿布。在縱梁頂上布置[18b槽鋼，按23cm間距滿布。平臺(tái)不設(shè)置縱橫坡，棧橋標(biāo)高與平臺(tái)面標(biāo)高保持一致。

3  具體施工方法

3.1  施工工藝

鋼棧橋施工采用逐孔沉入鋼管樁，逐孔架設(shè)上部結(jié)構(gòu)的方法施工。鋼管樁沉樁采用50t履帶吊，配備DZ45A-II型振樁錘振沉。平聯(lián)、牛腿及下橫梁、承重主梁、分配梁及槽鋼面板均采用50t履帶吊安裝。

3.2  鋼管樁施工

3.2.1  鋼管樁的加工與制造

鋼管樁采用購(gòu)置設(shè)計(jì)規(guī)格的鋼管，利用汽車(chē)運(yùn)至工地，再根據(jù)每一根鋼管樁水中位置及水深來(lái)確定第一節(jié)的長(zhǎng)度，不宜大于15m，并應(yīng)考慮施工條件及地質(zhì)情況。管與管之間的連接采用拼接鋼板連接。鋼管樁的吊運(yùn)和堆放：吊裝采用兩吊點(diǎn)，兩個(gè)吊點(diǎn)距離樁端的距離分別為樁長(zhǎng)的五分之一。

3.2.2  鋼管樁振沉

振樁時(shí)，利用懸臂導(dǎo)向支架精確打入鋼管樁，測(cè)量組確定樁位與樁的垂直度滿足要求后，開(kāi)動(dòng)振樁錘振動(dòng)，在振動(dòng)過(guò)程中要不斷檢測(cè)樁位與樁的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。鋼管樁施工完成后，測(cè)量組復(fù)測(cè)鋼管樁偏位、傾斜度、頂標(biāo)高，符合要求后，方可焊接平聯(lián)和斜撐，按此方法由岸邊向跨中方向逐排振沉。

3.2.3  鋼管樁間斜撐、平聯(lián)、樁頂承重梁施工

鋼管樁沉樁施工完成后，測(cè)量組準(zhǔn)確放出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高值。割去多余的鋼管樁，保證同一個(gè)墩的兩根鋼管樁必須控制在同一條直線上，確保能準(zhǔn)確放置通長(zhǎng)的工字型鋼橫梁。工字鋼與封頂鋼板接觸處應(yīng)焊接，同時(shí)應(yīng)采用鋼板加工成10cm寬加勁板把工字鋼與鋼管焊接定位。

在安裝縱梁前，應(yīng)把握好低水位時(shí)間，采用剪刀撐和水平撐加固鋼管樁，水平撐和剪刀撐采用[16，交叉點(diǎn)焊接，斜撐與鋼管樁采用鋼板連接。

3.3  棧橋上部構(gòu)造施工

3.3.1  H型鋼縱梁的安裝

縱梁?jiǎn)胃L(zhǎng)12米，采用 50t履帶吊逐孔吊裝，由于型鋼縱梁重量較大，故單跨4根縱梁要求逐一吊裝。

棧橋主縱梁架設(shè)施工方法：在承重梁上進(jìn)行測(cè)量放樣，定出H型鋼縱梁間交錯(cuò)的準(zhǔn)確位置，通過(guò)50t履帶吊車(chē)一次性安裝。

3.3.2  分配梁的安裝

橫向分配梁加設(shè)施工方法：I20b的橫向分配梁工字鋼以及1cm厚鋼板按設(shè)計(jì)圖紙長(zhǎng)度下好料，在岸上加工成預(yù)制板形式，通過(guò)汽車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)至便橋上，通過(guò)50T履帶吊機(jī)安裝到縱主梁上，分配梁工字鋼需與主梁電焊固定，逐孔安裝。

3.3.3  橋面系施工

分配梁安裝完成后，施工平臺(tái)安裝橋面倒扣[18b槽鋼，槽鋼沿平臺(tái)縱向進(jìn)行擺放，橫向凈間距為3cm。槽鋼與橫向分配梁搭接位置進(jìn)行焊接，焊縫長(zhǎng)度不小于5cm。最后安裝護(hù)欄（Φ48mm，δ3.0mm鋼管做成的標(biāo)準(zhǔn)件）以及涂刷油漆。

4  結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

4.1  荷載取值

鋼棧橋在搭設(shè)時(shí)，采用50t履帶吊進(jìn)行懸臂振樁施工，50t履帶吊自重50t+吊重20t，考慮1.1的沖擊系數(shù)，驗(yàn)算荷載取77t。鋼棧橋搭設(shè)好后，通行的主要是10m3的砼罐車(chē)（根據(jù)砼罐車(chē)固有長(zhǎng)度及砼罐車(chē)間最小凈距離要求等條件，1跨11m棧橋最多僅能行駛1輛砼罐車(chē)，自重15t+砼重25t，考慮1.1的沖擊系數(shù)，驗(yàn)算荷載取45t）、50t履帶吊及運(yùn)輸材料的平板車(chē)。綜合考慮，驗(yàn)算取50t履帶吊和10m3砼罐車(chē)作用時(shí)的受力情況。

4.2  結(jié)構(gòu)工況分析

4.2.1  鋼棧橋施工階段

工況一：棧橋施工階段，50t履帶吊位于鋼管樁頂進(jìn)行吊裝施工，橫向考慮單側(cè)履帶垂直作用在外側(cè)工字鋼上。

工況二：棧橋施工階段，50t履帶吊位于一跨棧橋跨中，單側(cè)履帶垂直作用在外側(cè)工字鋼上。

4.2.2  棧橋正常使用階段

工況三：10m3砼罐車(chē)位于一跨棧橋跨中，單側(cè)輪胎垂直作用在外側(cè)工字鋼上。

工況四：10m3砼罐車(chē)位于棧橋鋼管樁樁頂位置，單側(cè)輪胎垂直作用在外側(cè)工字鋼上。

5  鋼棧橋的維護(hù)和檢修

鋼棧橋運(yùn)行期為18個(gè)月，使用時(shí)間較長(zhǎng)，鋼棧橋具體的維護(hù)項(xiàng)目包括以下幾點(diǎn)：

（1）檢查、平聯(lián)斜撐是否有松動(dòng)脫落情況；

（2）檢查棧橋使用的螺栓是否松動(dòng)，對(duì)螺栓、螺帽脫落的部位及時(shí)安裝復(fù)原；

（3）檢查警示燈、路燈線路及燈炮的完好情況，發(fā)現(xiàn)損壞的及時(shí)修復(fù)；

（4）對(duì)鋼棧橋橋面槽鋼發(fā)生翹曲或損壞的部位，及時(shí)修復(fù)或更換；

（5）對(duì)鋼棧橋焊縫脫落處進(jìn)行加強(qiáng)補(bǔ)焊；

（6）對(duì)欄桿在施工過(guò)程中損壞部位及時(shí)修復(fù)，并對(duì)欄桿的警示漆不明顯區(qū)段進(jìn)行重新刷漆。

6  結(jié)語(yǔ)

目前，該橋梁已建成通車(chē)，該棧橋歷經(jīng)1年半的運(yùn)營(yíng)，始終保持穩(wěn)定狀態(tài)，各構(gòu)件牢固穩(wěn)定、剛度大變形小、安全系數(shù)高，保證了工程的順利完成，相關(guān)施工方案和設(shè)計(jì)方案可為類似橋梁施工提供參考。

本文來(lái)源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://m.00559.cn/w/kj/21223.html