钢栈桥及平台施工技术

钢栈桥及平台施工技术

牟平

中交二航局南方工程有限公司511466

摘要：在桥梁工程的建设过程中，需要运输设备以及材料，所以就需要建设栈桥。由于建设材料的不同，栈桥主要分为钢栈桥和木栈桥两种类型。钢栈桥的承载力强、有着便捷的安装和拆除的功能，并且其在使用过程经过回收仍可重复利用，这些特性让其为桥梁的施工建设提供了许多便利的条件，所以得到了桥梁建设工程的青睐及应用。本文以广州市南沙凤凰二桥主桥的钢栈桥施工为例，分析其在施工过程中遇到的重难点问题，并与本人的工程经验相结合，探讨了解决措施及具体的施工工艺，仅供参考。

1.工程概况

广州市南沙凤凰二桥主桥采用跨径组合40+4×58+40m的上承式砼葵花形拱桥，设主拱、腹拱，基础为钻孔灌注桩，群桩基础。主桥水上采用搭设钻孔平台进行桩基施工。水中墩位为61#-65#，合计5个墩位。

钢栈桥接施工便道，主要用于主桥施工材料的运输及设备行走通道，中心距桥轴27.325m，考虑横沥水道通航要求，在62～63#桥墩间设置临时通航孔。栈桥在水道两岸各一段，从两侧河堤往主墩搭设。其中，北侧由河堤至62#主墩处，长为80m；南侧由河堤至主墩63#墩处，长为136m。栈桥起始墩与大堤相接，高程与大堤沿江道路一致，标高为+9.00m，栈桥纵向不设纵坡，栈桥标准跨径布置为9m。

2.重难点分析

2.1栈桥垮堤

栈桥跨过河堤，河堤加固形式主要由片石组成，越靠近河堤处石头越大越密集，钢管桩难以穿透。

2.2主桥地质情况复杂

凤凰二桥主桥桥底地质情况复杂，地层起伏大，同一水平面处于不同地层，钢管桩施沉时垂直度不易控制，容易出现斜桩现象。

2.3海水腐蚀性强

栈桥处于河流入海口，随潮水涨落，海水对钢结构在干湿交替的条件下具有较强的腐蚀性，影响栈桥的使用时间与使用期间的安全性。

3.解决措施

3.1河堤处理与栈桥设计

靠近河堤处，片石密集，钢管桩难以施沉。为保证钢管桩顺利施工，通过调节桩位，寻找片石稀疏区域进行钢管桩施沉。确定桩位后，同时安排长臂挖机进场，对桩身周围片石进行清理，确保钢管桩顺利施沉。

3.2钢管桩定位与垂直度控制

3.2.1钢管桩定位

钢管桩施沉采用75t履带吊加DZ60振动锤，吊装过程中，因大风及潮汐起伏，水上波浪影响，钢管桩左右摇摆，定位困难。

为克服钢管桩左右摇晃不定的问题，经讨论后，采用导向架定位施工。导向架使用槽钢加工而成，纵向长度比栈桥跨度稍长，10m长，横向宽度为贝雷梁之间的宽度即0.9m。导向架加工形式为三棱柱形状，导向孔为0.7*0.9m的矩形孔。钢管桩施沉时，通过导向孔将钢管桩偏差控制在可控范围以内，后通过全站仪进行精确控制。

3.2.2垂直度控制

本项目地质情况复杂，同一水平面上常遇到两种不同地质的情况，钢管桩施沉时，较硬地层难以进入，而软弱地层易穿透，易造成钢管桩倾斜的情况。针对此类情况，因地质不可预计，故做好如下准备，避免钢管桩重复提升，致使桩底卷口，造成钢管桩施沉不到位。

①施工前，严格检查钢管桩桩身质量，注意桩底是否存在卷口，破环等现象。

②施工前，对振动锤进行例行检查，对于动力不足，振锤存在问题的，应及时更换或检修。

③施工前，通过地质柱状图解析施工区域的地质情况，标记出地质情况复杂的区域，且对钢管桩桩身长度进行标记。

④施工时，通过钢管桩下层的速度与桩身抖动的频率，及时判断所处地层情况，并及时作出应对。

⑤施工时，通过地质柱状图的复杂区域时，注意观测钢管桩下层的速度与桩身抖动的频率，通过调整振锤下降速度来保证桩身垂直度。

3.3栈桥防腐

为减少海水对钢管桩的腐蚀，确保栈桥的结构安全，对钢管桩进行防腐处理，处理方案采用环氧封闭漆涂层。根据《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》，处理部位应包括大气区、浪溅区、水位变动区和水下区，即冲刷后泥面标高至桩顶均应进行防腐处理。

4.施工工艺流程

该工程中，钢栈桥采用“钓鱼法”施工，就是使用逐孔振沉钢管桩，对每一个孔架设上部结构的施工技术。在施工场地外对钢管桩进行接长处理，并通过交通工具将其运送到施工现场，使用DZ-60振动锤和70t履带吊进行钢管桩施沉，达到设计标高后，按照施工图纸上的流程对平联、主横梁、贝雷梁、上部结构及桥面系依次完成安装，完成后进行下一跨钢栈桥的施工。

4.1钢管桩后场加工

钢管桩在生产完成后通过平板车运送到施工现场，在平板车上必须设置保护措施，例如可以在车的两旁设立栏杆或者障碍物起到对钢管桩的保护作用，并且还要用缆绳将其固定在车上，避免出现滑落等问题，造成钢管桩的损毁。平板车装桩采用多支垫堆放，垫木均匀放置，垫木顶面在同一平面上；钢管桩堆放形式使平板车在装桩、运输和起吊时保持平稳，避免钢管桩变形。

4.2钢管桩施工

钢管桩施沉采用75t履带吊DZ60振动锤，施沉过程利用全站仪配合，使钢管桩的平面位置到达设计桩位处。钢管桩施沉过程中测量用仪器随时监控垂直度。在沉桩过程中要进行测量监控，并做好沉桩记录。

钢管桩施沉完成后，及时进行平联的焊接，以增加稳定性。平联采用φ426×8mm钢管，钢管桩与平联之间的连接通过单端“哈佛接头”焊接连接。

4.3主横梁施工

主横梁采用双拼工56a型钢，通过在钢管桩槽口焊接加劲板将主横梁与钢管桩牢固固定，横梁均在后场加工、现场焊接安装。主横梁安装步骤如下：

①通过水平管将前一跨栈桥钢管桩槽口标高引至施沉钢管桩上，并划线；

②根据标高线将钢管桩开槽，槽口宽度40cm；

③履带吊吊装主横梁至钢管桩槽口安装、调位；

④焊接钯板将主横梁与钢管桩牢固固定，并在主横梁单侧焊接两块35*15*10mm三角加劲板。

4.4主纵梁施工

栈桥主纵梁采用“321”军用贝雷梁，预先在陆上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，采用75t履带吊安装在双拼I56a上。在主横梁上测量放样定出贝雷梁位置，相邻两片贝雷梁之间中心距离为3m。各组贝雷梁之间每隔6m用∠75×75×10mm角钢剪刀撑联结成整体，全部贝雷梁安装就位后，端头用I10工字钢焊接固定在主横梁上，横向用U形限位卡，将贝雷片固定在2I56a上，并在贝雷梁上通长设置橡胶垫块。

4.5桥面系施工

纵梁安装完成后，紧接着进行桥面板的铺设及附属设施的施工，桥面板采用履带吊直接逐块进行吊装安放，安放时，需注意控制桥面板横向位置，保持侧面边缘齐平，保证栈桥搭设美观。

桥面板铺设完成后，栈桥栏杆桥面以上高1.2m，采用40*40*3.5mm、30*30*2.5mm方钢焊接，立柱间距2m，纵杆上下布设两排，栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁、美观。栈桥栏杆两侧挂设救生圈。

4.6栈桥拆除

根据工程进度，待主体结构施工完成后，即可进行栈桥拆除。栈桥的拆除同样采用履带吊配合振动锤逐跨进行拆除，步骤如下：

①拆除栏杆、管线、照明等附属设施；

②用履带吊逐块起吊桥面板；

③截除贝雷梁限位装置，将贝雷梁按一组合进行整体拆除吊装；

④拆除下横梁及平联、斜撑；

⑤利用履带吊配合振动锤逐根拔除钢管桩。

5.总结

凤凰二桥主桥钢栈桥已使用24个月，在使用期间不仅经受住了施工中出现的各种荷载而且还多次直面台风袭击，结构一直稳固如初。钢栈桥设计施工应因地制宜，不同地质，不同工况，不同天气等对栈桥设计施工都影响巨大。