彭市漢江特大橋棧橋設計與施工

楊仁治

1 工程概況

彭市漢江特大橋起止里程為DK 104+505.935～DK 112+ 566.84，全長 8 060.905m。共235個墩臺，其中0號臺～118號墩及 124號墩～234號臺位于漢江防洪大堤外側，119號～123號墩位于漢江左右防洪大堤間的河道與河灘內。118號 ～121號墩設計為(102+168+102)m連續剛構，121號～125號墩設計為(60+ 2×100+60)m連續梁。

2 棧橋設計

119號墩～121號墩因水流影響需搭設棧橋作為現場機械、材料運輸通道，119號墩處堤岸邊，計劃在兩側搭設 36m長棧橋，120號～121號墩距岸堤較遠，計劃在上游搭設 6m寬施工棧橋，120號墩處設 12m加寬平臺。根據近 10年水位記錄，棧橋頂標高確定為33.7m。

120號～122號墩上游側棧橋橋面寬為 6m/12m，長 132m/ 27m，橋面高程+33.7m。棧橋基礎采用單排3根φ720×8mm鋼管樁，樁頂采用 2Ⅰ40型鋼作分配梁，樁間用[16槽鋼作剪刀支撐，在分配梁頂面架設8榀貝雷梁，貝雷梁上采用Ⅰ20@25 cm作為分配梁，橋面鋪設8mm厚鋼板。貝雷梁單孔跨度采用4.5m～12m。棧橋全長159.2m(4.5m+10.5m×2+3.2m+10.5m+ 12m×4+7.75m+2.5m+7.75m+9m+6m+9m+12m×2+ 6m)，梁部結構為貝雷梁拼裝組成的連續梁;棧橋共布置 8片/14片單層貝雷梁，每 2片為一組，每組之間的每片貝雷梁通過橫向套管螺栓連接，兩組之間的貝雷梁下弦桿，用U形螺栓及[10槽鋼進行連接，上弦桿用特制U形螺栓通過連接Ⅰ20形成橫向連接系。貝雷梁頂面Ⅰ20分配梁按 25 cm間距(中心距)布置。橋面設計寬度為6m/12m，棧橋兩側采用φ48mm鋼管作為立柱，立柱上焊接水平φ48mm鋼管形成1.2m高的防護欄桿。鋼管樁施工采用 50 t履帶吊配合DZ90型振動錘進行施工。

119號墩上/下游設置棧橋橋面寬為 6m，長 36m，橋面高程+33.7m;其余設置同 120號墩側棧橋。棧橋結構布置見圖 1。

3 棧橋計算

3.1 基本參數

施工水位:26.5m;河水最大流速:V=1.73m/s;樁類型為單排3根，且水中部分樁長為6.3m，樁的入土長度為19m，為單排最不利樁基，所以以S6號樁檢算。S6樁下的土體為:粉質粘土，厚度為4.3m，平均液性指數為0.75，樁周極限摩阻為35 kPa;粉砂，厚度為9.7m，稍密，樁周極限摩阻為50 kPa;細砂，厚度為5m，中密，樁周極限摩阻為60 kPa。

3.2 相關荷載(按12m跨計算)

橋面板為鋼板，其容許彎曲應力和剪應力分別為[σ]=170 MPa，[τ]=100 MPa，12 m×6.2 m范圍內鋼板重為:12×6.2× 0.008×79=47 kN;Ⅰ16橫向分配梁共 49根，長度為6.2m，總重:6.2×0.21×48=62.5 kN;貝雷架共計8片，同時考慮連接系和螺栓銷軸重，在貝雷架自重的基礎上考慮1.3倍的系數，總重: 2.7×4×8×1.3=112.3 kN，主梁為貝雷梁桁架，上承式，弦桿容許承載力560 kN，豎桿容許承載力210 kN，斜桿容許承載力171.5 kN; 2Ⅰ40a帽梁重:2×0.68×6.1=8.3 kN。

PD100履帶吊機，自重488 kN，吊重 300 kN，縱向作用長度4.66m，單側輪子橫向作用寬度為 0.76m;經橋面板、分配梁、貝雷桁架、鋼管樁等結構計算，結果均滿足設計要求。

4 棧橋施工概況

4.1 施工準備

物資、機械設備按照要求進場，為棧橋施工提供物資保障。與海事部門聯系，取得水上、水下作業施工許可證。根據水流情況及浮吊停放位置，埋設定位浮吊所用的地錨樁。調試、檢查各種施工設備。棧橋施工的主要設備配置見表 1。

表1 棧橋施工主要設備配置表

4.2 鋼管樁加工

鋼管樁進場后，根據其長度及設計所需的長度進行配料，鋼管樁長度根據浮吊的起重能力及作業半徑分兩節施工，第一節振動下沉后，吊裝第二節并與第一節焊接接長達到設計樁長 30m，要求鋼管橫向焊縫不得超過兩道，鋼管樁底部、頂部加設 16mm厚 30高鋼帶進行加固，當兩節鋼管需進行對焊連接時，焊縫采用坡口、單面連續焊縫，并在外側加設 10m厚，15 cm寬的鋼帶以加強鋼管樁的整體強度。

4.3 棧橋施工

4.3.1 鋼管樁打設、墊梁安裝

陸上鋼管樁打設前按設計圖對各樁位放樣，并用石灰按放樣位置撒出鋼管樁輪廓線。使用 1臺 25 t汽車吊喂樁，1臺 50 t履帶吊打設，打設時從兩方向吊垂線檢查鋼管樁垂直度，保證垂直度滿足要求。鋼管樁采用分節打設、現場接長，施工時應保證焊縫飽滿、管樁順直。水中鋼管樁打設時，將 80 t浮吊停放在插打鋼管樁處，起吊鋼管樁插入水中，并用纜繩控制位置，用卷尺測量定位鋼管樁位置，啟動震動錘使鋼管樁插入少許，復測鋼管樁垂直度及平面位置，鋼管樁位置偏差不得超過100mm，測量無誤后打設、接長至設計標高。

按設計要求焊接鋼管樁橫向連接系，在鋼管樁頂面焊接墊梁。由于連接系和樁帽距地面較高，采用簡易作業平臺施工，平臺使用型鋼焊接。樁帽施工前首先要對樁頂標高進行復核，并畫出樁頂標高線，把高出部分切割。連接系焊縫高不小于6mm，樁帽焊縫不小于 10mm。墊梁加工應按設計圖紙焊接綴板，保持墊梁上下平面平整。墊梁安裝時頂面水平，與樁帽間縫隙用鋼板塞緊，墊梁與樁帽用三角板焊接固定。

4.3.2 貝雷梁組拼、安裝

貝雷梁使用人工配合吊車拼裝，拼裝時首先安裝花架完成一組 3m節段，然后逐片安裝接長。貝雷梁分節按照梁跨組成分別組拼。貝雷梁安裝前首先在墊梁上測量放樣，用卷尺復核各點之間間距，無誤后在墊梁上畫出各組貝雷梁輪廓線。貝雷梁使用50 t履帶吊分組安裝，安裝順序先外側后內側，從大里程至小里程逐孔安裝，直至安裝完成。貝雷梁就位后及時焊接固定門架固定，防止后續安裝碰撞移位。一孔貝雷梁安裝完成后使用 25 t汽車吊安裝橫向連接系，檢查花架、插銷安裝質量，準備鋪設橋面系。

4.3.3 橋面系安裝

按照設計間距均布Ⅰ20工鋼，在工鋼下緣割孔用φ20圓鋼制作U形螺栓連接工鋼與貝雷梁(每組貝雷梁連接一處，并前后錯開布置)。鋪設8mm扁豆花紋橋面板，面板與Ⅰ20工鋼斷焊連接，鋼板端頭、四角焊接牢固。面板鋪設完成后在棧橋兩側設置高1.2m扶手，扶手使用φ48mm鋼管與φ20圓鋼制成;立柱采用φ48mm鋼管間距3m，頂部設置φ48mm鋼管扶手，下設2道φ20圓鋼欄桿。扶手上涂刷警示漆，采用紅、白兩種間距 40 cm涂刷。

4.3.4 橋頭引道填筑

橋頭支墩、均布工鋼、面板安裝完成后開始填筑橋頭引道。引道兩側、棧橋側按 1∶1.5放坡，填筑完成后堆碼砂袋護坡。先利用河砂填筑至墊梁標高，填筑時分層壓實;在貝雷梁側堆碼3層編織袋至貝雷梁頂標高，填筑引道至貝雷梁頂標高;棧橋橋頭6m范圍內使用C 30混凝土硬化20 cm厚。

4.4 棧橋施工注意事項

鋼管樁接長應注意焊縫質量，接頭處增設綴板;加強控制鋼管樁平面位置及垂直度;鋼管樁入土深度應達到設計要求;各部位標高、平整度應符合設計要求;施工人員高空、水上作業應注意施工安全;起重、吊裝作業應配備專職安全員。

5 結語

現場棧橋設計合理，施工順利，在類似工程中值得借鑒。

[1] 王金彪.港團河施工便橋設計和施工[J].山西建筑，2009，35(20):306-307.