特殊地质临时钢栈桥的设计与施工

张会建

摘要：近年来跨江海大桥技术不断发展，水上施工已经越来越多出现在大桥施工中，随之一种新兴的水上物资设备运输通道（临时钢栈桥）得到了广泛的应用。本工程钢栈桥所处河床为裸岩或覆盖层较薄，为使钢栈桥满足度汛要求，设计采用了嵌岩式桩基作为钢栈桥基础，在此对该栈桥采用的有针对性的施工方法进行介绍，以供同水文地质条件下的桥梁施工参考。

关键词：水上施工 河床基岩裸露 钢栈桥施工

一、工程概况

兰渝铁路新井口嘉陵江特大桥中心里程为DK943+905.8,其跨江主桥为四线桥，主桥上部为（84＋152＋76）m连续刚构，81#、82#墩为水中墩。

1、工程特点

嘉陵江水流湍急，水位随季节及天气变化较大，新井口嘉陵江特大桥桥址处汛期水深近40m，枯水季节约20m，枯水季节仅（施工期）6个月，主桥水中墩施工工期压力较大。

2、水文特征

嘉陵江属于长江一级支流，水位受季节性降雨变化较大，雨季河水汹涌。桥址处主河槽底标高为147m左右，枯水季节江面宽度约300m，主河槽水深约20m，洪水期宽度可达约500m，最大水深达约47m以上。考虑20年一遇洪水，桥址处最大流速为V[1/20]=3.8m/s，最高水位为H[1/20]=192.69m。

3、地质特征

嘉陵江自西北向东南流经井口，桥轴线位于黑羊石滩下游微弯河道中，河槽断面呈宽谷形态，河岸基本无阶地。河底洪积层岸坡坡积层等覆盖层较薄，基岩大面积出露，岩层稳定坚硬。岸上地面表层为〈5-2〉层粉质粘土，其下为W3层强风化泥岩夹砂岩和W2层弱风化泥岩夹砂岩。河床表层为〈5-2〉层卵石土，厚1～2m，局部基岩裸露，其下为W2层弱风化泥岩夹砂岩。

二、栈桥设计

1、栈桥主体结构

根据水中墩施工需要，嘉陵江两岸分别设置临时施工栈桥，以方便水中墩施工材料运输及砼灌注。

栈桥标高设计考虑：（1）度洪安全。（2）方便水上钻孔桩施工，钢便桥桥面与钻孔桩平台齐平。（3）正常洪水不影响水上桩基及围堰施工。顶面标高为182.5m，与钻孔桩施工平台相同。

东岸施工栈桥设在桥墩下游，栈桥长度为126m，共设9孔，最大跨度为15m，全桥为直线布置。西岸施工栈桥设在桥墩上游，栈桥长度为99m，共设7孔，最大跨度为15m。栈桥桥面净宽5m。栈桥上部采用2组4片贝雷纵梁，与平台连接处设置2组6片。2组贝雷纵梁按4.2m间距布置，横向每3m间距采用10号槽钢加工支撑架连成整体；分配横梁采用28b型工字钢，间距为0.75m；桥面系采用22a型槽钢（卧放），布置23根。

桥墩采用钢管桩，横向间距5m。由于河床覆盖层较薄，桩身较长，钢管桩以端部承载为主，摩擦力承载为辅。为确保施工栈桥安全渡洪，栈桥按20年一遇洪水（V[1/20]＝3.8m/s）进行抗倾覆及稳定验算。根据力学计算钢管桩嵌入基岩（4～7m），管内灌注一定高度的钢筋砼，保证钢管桩端部承载及整体稳定性。在每排墩上下游设置锚碇进行拉锚，作为安全储备，确保汛期安全。

钢管桩采用φ1500×16mm钢管，管内设钢筋混凝土，管内砼高度距河床底8～12m。墩顶横梁采用2I28a型工字钢束。为加强桥墩的整体性，两根桩之间上部4.0m设置φ630×10mm钢管横撑及2[22a剪刀撑。在低水位时距水面上1.0m处增加一根φ630×10mm钢管横撑。

2、栈桥其它设施

为确保大桥施工中电的供应,栈桥上设置有电缆管道。护栏的竖杆、扶手横杆要刷上红白相间的警示反光油漆，防止水上船只过桥时对钢管桩的碰撞。

三、栈桥的施工

栈桥施工钢管桩采用冲击钻机成孔，采用DZJ120型振动锤进行沉桩,桥面铺装采用35t浮吊及25t汽车吊岸上辅助进行安装。

（1）栈桥桩基成孔

第一孔栈桥孔位于岸边浅水处，施工时采用船上安装钻机进行冲孔；其他孔位利用已成栈桥，在其上安装钻机进行冲孔。

（2）钢管桩施工

钢管桩采用厂制螺旋钢管，用汽车运至现场后进行焊接接长。钢管桩下沉施工方法：钢管桩下沉采用悬打法施工，用35t履带吊车配合振动锤施打钢管桩；插入栈桥基础钢管桩，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振动锤振动，在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。

沉桩施工要点及注意事项：a.沉桩开始时，可依靠桩的自重下沉，然后吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固，开动振动锤使桩下沉。施工过程中采用设计桩长与震动功率进行双控。b.振动锤与桩头必须用液压钳夹紧，无间隙或松动，否则振动力不能充分向下传递，影响钢管桩下沉，接头也易振坏，在振动锤振动过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，要及时修复。c.测量人员现场指挥精确定位，在钢管桩打设过程中要不断的检测桩位和桩的垂直度，并控制好桩顶标高。下沉时如钢管桩倾斜，应及时牵引校正，每振1～2min要暂停一下，并校正钢管桩一次。设备全部准备好后振桩锤方可插打钢管桩。D.钢管桩之间的接头必需满焊，各加长加劲板也需满焊并符合设计的焊缝厚度要求，经现场技术员检查钢管桩接头焊接质量合格后方可打设钢管桩。

（3）栈桥上部结构安装

贝雷梁的拼装。将安装的贝雷梁抬起，放在已装好的贝雷梁后面，并与其成一直线，两人用木棍穿过节点板将贝雷梁前端抬起，下弦销孔对准后，插入销栓，然后再抬起贝雷梁后端，插入上弦销栓并设保险插销。贝雷拼装按组进行，每次拼装一组贝雷（横向两排），每组贝雷长15m，贝雷片间用连接片连接好。

贝雷梁架设。结合35t吊机起重量，故单跨单排贝雷梁作为一组进行架设。a.在下部结构顶横梁上进行测量放样，定出贝雷架准确位置。b.将拼装好后的一组贝雷主桁片装车并运至已铺设栈桥面。c.35t浮吊车首先安装一组贝雷，准确就位后先牢固捆绑在横梁上，然后焊接限位器，再安装另一组贝雷，同时与安装好的一组贝雷用贝雷片剪刀撑进行连接。依此类推完成整跨贝雷梁的安装。

（4）型钢分配梁的安装

25t汽车吊车安装I28b型钢分配梁，并用骑马螺栓固定好。分配梁的支点必须放在贝雷梁竖弦杆或菱形弦杆的支点位置，以满足受力要求。桥面纵向铺设[22槽钢,槽钢与分配梁采用焊接，最后安装护栏立杆、护栏扶手和护栏钢筋以及涂刷油漆。

四、栈桥施工注意事项

在栈桥施工中，必须将钢管、牛腿、承重梁型钢、分配梁、桥面钢板全部焊接牢固，确保此段栈桥的整体稳定性，在栈桥施工期间加强施工观测力度，掌握栈桥在河床位置情况，待栈桥施工结束后以便采取有针对性的加固措施。

1、钢管桩施工中的注意事项

钢管桩在平面定位时采用全站仪进行，平面位置偏差控制在双排桩80mm，单排桩50mm以内，垂直度控制在1%以内。

2、钢管桩的连接注意事项

钢管桩施打完成后，应立即进行钢管桩的横向连接，焊接剪刀撑及钢管平联，夜间时应提前进行照明设施的安装，并设置一定数量的安全警示灯标志，防止过往船只碰撞。并确保已经施工完的钢管桩进行连接固定，防止在潮水的作用下发生倾覆等。

参考文献

[1]佟海朋，张世奎主编.杭州下沙大桥栈桥施工.重庆交通学院学报.2003,(12).

[2]彭伟主编.钢结构设计原理.西南交通大学出版社.2004.

[3]江正荣著.建筑施工计算手册.中国建筑工业出版社.2001.

[4]林宗凡著.钢-混凝土组合结构.同济大学出版社.2004.

Abstract

In recent years, as across rivers bridge technology developing, the construction on the water has more and more appeared in bridge construction, then a new kind of transportation (temporary steel zhanqiao ) for supplies equipment on water has a wide range of applications. As the river bed where the steel zhanqiao pier of this project is is LuoYan or the cover of river is thinner, to make the steel zhanqiao meet the requirement of tide over the flood, the design used the rock-socketed pile foundation as the foundation of the steel zhanqiao . Here I will introduce the the targeted construction method that the bridge adopted, providing reference for the bridge construction those have the same hydrogeology conditions.

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