陳 亮

(中鐵十八局集團第二工程有限公司，河北 唐山 064000)

1 工程概況

鋼棧橋是由鋼管樁、鋼橫梁、貝雷片、橋面系等部分組成的便橋型式[1]。

安溪縣同德大橋項目起點與G355(西二環(huán)路)平面交叉，向東利用現(xiàn)狀同德路布置，設置同德大橋跨越藍溪與河岸兩側河濱路，避開祖厝和辦公樓向東延伸，終點與興安路(原S206)平面交叉，工程建設范圍為K0+376～K1+520，建設里程1.144km。同德大橋主線上跨兩岸河濱路段，同德大橋主線四個象限分別設置A、B、C、D右轉(zhuǎn)匝道與兩岸河濱路相接，匝道橋旁設置4座人行梯道橋連接主線橋人行道及道路系統(tǒng)；主線設置同美中橋1座，于中心樁號K1+436處跨越現(xiàn)狀池塘，橋梁為半路半橋結構。

2 施工難點

目前，我國大多數(shù)跨河跨海橋梁施工過程中均采用了鋼棧橋作為輔助施工措施，因不同氣候條件、水文條件、地質(zhì)條件導致鋼棧橋施工面臨各種不同困難，所以必須通過科學的措施來控制棧橋搭設質(zhì)量。

安溪縣同德大橋水中鋼棧橋施工難點主要集中在以下幾方面：第一，擬建場地地表水系為雨源型山溪性河流，河溪水位、流量受季節(jié)性控制顯著，隨大氣降水量與時間變化，暴漲暴落，來得猛去得快，具典型的山間河流特征，對棧橋抗沖擊能力構成極大考驗。第二，河床之下2～6m深存在3～8cm直徑卵石層，給鋼管樁插打造成極大困難。

3 施工工藝流程

本工程鋼棧橋施工具體工藝流程為：施工準備工作→測量放樣→插打鋼管樁→安裝鋼橫梁→安裝貝雷梁→安裝分配梁→鋪裝橋面鋼板[2]。

鋼棧橋自0號墩開始采用逐跨施工的方式，即吊車以已完成的棧橋作為工作平臺，逐墩插打鋼管樁，鋪設棧橋橋面直至設計終點(棧橋施工流程見圖1、棧橋施工示意見圖2)。

圖1 棧橋施工流程

圖2 棧橋施工示意圖

3.1 施工前準備工作

首先將吊車、振動錘、鋼管樁、工字鋼、貝雷梁、鋼板等設備物資運至現(xiàn)場；專業(yè)施工隊伍進場；布置控制測量網(wǎng)；施工前完成棧橋及水上鋼平臺設計，向施工技術人員及施工隊伍進行施工技術交底，明確施工流程及質(zhì)量控制點。

3.2 測量定位

棧橋施工前，根據(jù)設計圖紙計算出鋼棧橋各墩位鋼管樁坐標，鋼管樁插打時在岸邊用2臺全站儀用交會法定位鋼管樁，標定鋼管樁預定打設位置后開始打樁。鋼管樁的中心誤差控制在5cm以內(nèi)。施工過程中，測量人員通過對講機與現(xiàn)場指揮員聯(lián)系，及時調(diào)整樁位以滿足要求；同時要保證鋼管樁的垂直度，并多次仔細調(diào)整定位[3]。

3.3 鋼管樁施工

3.3.1 鋼管樁準備

鋼管樁采用螺旋焊管，材質(zhì)Q235，接樁在現(xiàn)場進行，采用焊接接頭，焊縫高度應比鋼管表面高2mm，焊縫寬度不應小于鋼管壁厚的2倍。在對接焊縫外側焊接6塊鋼板加勁塊。鋼板加勁塊厚度不小于鋼管壁厚，長度不小于200mm，寬度不小于100mm，加勁塊與鋼管滿焊連接[4](鋼管樁接長結構見圖3)。

圖3 鋼管樁接長大樣

3.3.2 鋼管樁運輸

鋼管樁采用平板車運至現(xiàn)場，運輸過程中應固定好，防止滑落發(fā)生事故?，F(xiàn)場堆放場地保持平整，鋼管樁兩側用木楔塞緊，防止滑動。

3.3.3 鋼管樁振動下沉

鋼管樁平面位置及垂直度調(diào)整完成后，開始插打，依靠鋼管樁及振動錘的重量將其壓入土層，測量復測樁位和傾斜度，偏差滿足要求后，開始振動下沉。下沉過程中，及時檢查鋼管樁的傾斜度，若發(fā)現(xiàn)1%～2%傾斜度，挖機輕輕在另一側將鋼管樁頂回；若發(fā)現(xiàn)傾斜度大于2%，則將鋼管樁拔除，重新插打[5]。

判斷鋼管樁施打結束分為四種情況：第一，鋼管樁入土深度達到設計深度，貫入度控制在3cm/min以內(nèi)，振幅0.35cm，振動最小速度50cm/s，經(jīng)驗收可結束施打。第二，鋼管樁入土深度達到設計深度，鋼管樁仍急劇下沉，此時應繼續(xù)施打，直至貫入度控制在3cm/min以內(nèi)，振幅0.35cm，振動最小速度50cm/s，經(jīng)驗收可結束施打。第三，鋼管樁貫入度控制在3cm/min以內(nèi)，振幅0.35cm，振動最小速度50cm/s，承載力達到設計要求，但鋼管樁未達到設計深度，入土深度在5～8m之間時，根據(jù)樁位土層驗算，若鋼管樁穩(wěn)定性達到規(guī)范要求，經(jīng)驗收可結束施打。第四，鋼管樁入土深度達不到設計要求，承載力、鋼管穩(wěn)定性達不到設計要求時，增加板凳樁，即在距該樁位3m處增加一排鋼管樁，以增加穩(wěn)定性。鋼管樁頂打入到距水面以上2m左右暫停，現(xiàn)場焊接接長以后，繼續(xù)振打下沉，直到達到設計長度為止。一排鋼管樁下沉到位以后，及時測量標高，切除樁頂多余長度。

3.3.4 樁尖處理

因本工程施工地點河床下2～6m之間存在3～8cm直徑卵石層，導致鋼管樁難以插打至有效深度，因此須對鋼管樁底部做樁尖處理，主要方式為，利用與鋼管樁同厚度的鋼板制作圓錐樁尖，并焊接在鋼管樁底部(具體尺寸見圖4、加工情況見圖5)。

圖4 樁尖尺寸(單位：m)

圖5 樁尖加工

通過采用樁尖處理方式，本項目沉樁深度得到有效改善，以下為樁尖處理前后鋼管樁沉樁深度對比(樁尖處理前鋼管樁安裝記錄見表1、樁尖處理后鋼管樁安裝記錄見表2)。

表1 樁尖處理前鋼管樁安裝記錄

表2 樁尖處理后鋼管樁安裝記錄

通過樁尖處理前后鋼管樁安裝記錄數(shù)據(jù)對比，在樁尖處理之前，第一節(jié)鋼管樁受卵石層阻礙，難以沉入，入土深度無法滿足鋼管樁穩(wěn)定性要求。通過樁尖處理后，可以比較順利地將鋼管樁沉入設計要求。通過樁尖處理，極大程度上解決了該問題。

3.3.5 沉樁偏差

樁位平面位置：±10cm；

樁頂標高：±5cm；

樁身垂直度：1%。

3.3.6 鋼管樁橫向連接(剪刀撐)

每排鋼管樁下沉到位后，要進行樁之間的連接，以加強樁的穩(wěn)定性，避免發(fā)生意外事件，連接材料采用[16a槽鋼剪刀撐，尺寸需根據(jù)現(xiàn)場尺寸確定，高程位置根據(jù)施工時實際水位情況確定，剪刀撐施工在低水位時進行。

3.4 橫梁及縱梁鋪設

鋼管振動下沉到位后，測出設計樁頂標高，在相應位置采用氣焊割口，然后吊裝雙工字鋼橫梁。工字鋼雙拼要求焊縫長度20cm一道，焊縫寬度1cm，焊縫間距20cm，上下兩個面均要焊接。橫梁上采用6片貝雷片(間距90cm+110cm+90cm+110cm+90cm)平行鋪設作為縱梁，貝雷片分組拼裝成9m一段，分組拼裝好后以平板車運輸?shù)浆F(xiàn)場吊安。

貝雷梁安裝前，先根據(jù)設計在橫梁上標出各片貝雷梁安裝位置，然后根據(jù)標線安裝貝雷梁，以保證棧橋軸線不偏移。貝雷片間用連接片固定形成承重骨架，與橫梁接觸處采用12號槽鋼焊成門卡式卡扣固定在橫梁上。如果貝雷梁與橫向分配梁未處于受力點，如橫梁傾斜，鋼管樁標高控制不好導致橫梁受力不均等，應采取墊鋼板等糾偏措施確保貝雷梁和鋼板受力均勻，不出現(xiàn)偏心以及偏壓現(xiàn)象[6]。

3.5 橋面系施工

橋面系包括I20分配梁及橋面鋼板?？v梁上橫橋向采用I20@35cm做分配梁，與貝雷片接觸地方采用自制U形卡連接。I20分配梁上采用厚度8mm鋼板鋪成橋面，鋼板與工字鋼間采用點焊固定，鋼板接縫間采用斷續(xù)焊連接。橋面兩側采用φ48鋼管做護欄，護欄高度1.2m，立柱采用10號槽鋼，2m一道，立柱與分配梁間采用焊接固定。橫欄桿設置兩道。且鋼管刷紅白漆，相間布置，間距0.3m。欄桿下增設護輪帶，并在欄桿上每30m設置一個救生圈[7]。

3.6 纜索拉設

當?shù)睾酉?、流量受季?jié)性控制顯著，隨大氣降水量與時間變化，暴漲暴落，為防止棧橋被暴漲水流攜帶的漂浮物沖毀，須在棧橋上游80m及100m處設置兩道纜索攔截設施，以阻擋洪期體型較大的漂浮物，并在洪水退去后，安排人員、船清理纜索攔截的漂浮物，以應對下一次洪水來襲。

3.6.1 鋼管樁插打

測量定位后，在上游相應部位河流兩岸岸邊分別用振動錘插打鋼管樁，鋼管樁材料及振動錘與鋼棧橋所用的一致，鋼管樁入土6m，外露1.5m，在距正常水位以上0.5m、1m處，在兩岸鋼管樁上相對焊接吊耳，吊耳采用φ32螺紋鋼制作[8]，具體尺寸見圖6。

圖6 鋼管樁細節(jié)(單位：cm)

3.6.2 鋼索拉設

鋼管樁沉樁完畢后，用船只將長200m、直徑5mm的尼龍引繩從河岸一端拉至另外一端，將引繩一段與φ32鋼絲繩固定，用卷揚機將鋼絲繩從河岸一端拉至另外一端，用掐口將鋼絲繩兩端固定在鋼管樁吊耳上，鋼絲繩跨中自然下垂不超過20cm，見圖7。

圖7 纜索系統(tǒng)示意圖

4 結 語

安溪縣同德大橋鋼棧橋在施工過程中，既滿足了河流環(huán)保、水保要求，又保證了水中墩施工安全推進，能夠滿足50t混凝土罐車及50t汽車吊承載的要求。鋼棧橋施工措施在全國跨河跨海橋梁施工中仍將被大范圍采用，對其質(zhì)量等諸多問題的掌控也在不斷探索中。