鋼平臺搭設(shè)方案在新田作業(yè)區(qū)水工建筑物工程中的應(yīng)用

單靜靜 重慶新田港口物流有限公司

1.工程概況

重慶港萬州港區(qū)新田作業(yè)區(qū)位于萬州區(qū)新田鎮(zhèn)白水湖區(qū)域，長江右岸，設(shè)計吞吐量625萬噸/年，其中集裝箱45萬TEU/年，散雜貨175萬噸/年。工程建設(shè)5個5000噸級的直立式多用途泊位以及建設(shè)后方陸域堆場、道路、裝卸工藝、交通組織、給排水、消防、供電照明及相應(yīng)的配套設(shè)施等。本次施工為3#、4#、5#泊位水工建筑物工程，整個平臺共布置3條鋼棧橋與鋼平臺連接，鋼棧橋設(shè)置在結(jié)構(gòu)引橋下游側(cè)，依托于結(jié)構(gòu)引橋由上游至下游編號為2#，3#，4#。先修筑橋臺再搭設(shè)鋼棧橋，由鋼棧橋從岸側(cè)向江心搭設(shè)鋼平臺。

2.地形地貌

場地位于長江南岸，主要屬淺丘斜坡、溝谷及岸坡地貌；地形總體由東向西向長江傾斜，南北向溝谷相間，場地中部和南端地勢低洼，地形坡度一般為10°～20°,個別可達到35°，局部形成陡崖；勘察區(qū)最高點高程為300.00m，最低點位于長江內(nèi)，高程為120m左右，最大相對高差180m。1#-2#泊位位置岸坡沖溝切割深度較小，延伸亦較小；岸坡水位變動帶覆蓋層薄，大部分基巖出露；水位線以上地表植被較發(fā)育。

3.鋼平臺施工

3.1 方案比較

方案一：鋼平臺頂標高163.0m；

方案二（推薦）：鋼平臺頂標高167.0m。

工期比較：方案一：2016年5月1日開始，2016年6月4日結(jié)束；方案二：2016年4月1日開始，2016年5月30日結(jié)束。方案二比方案一工期提前30天，鋼平臺搭設(shè)有效施工時間增加35天。

材料比較：方案一和方案二平聯(lián)及面層系結(jié)構(gòu)相同，只是鋼管樁長度不同，方案二比方案一鋼管樁單根長4米，總計增加鋼管樁約280t。

綜合比較：由于本項目是搶水施工，有效施工時間較短，為順利完成施工任務(wù)，推薦使用方案二。

鋼平臺頂標高不選擇170.0m的理由：根據(jù)結(jié)構(gòu)計算，鋼平臺必須要將158.0m平聯(lián)施工完成后才能夠上鉆機。鋼平臺頂標高提高后，如果平聯(lián)標高按相同高度提高，鋼管樁自由端變大，長細比不滿足要求；如果平聯(lián)標高不提高，鋼平臺施工時間不變，則鋼平臺頂標高提高就失去意義。所以將鋼平臺頂標高定位167.0m。

3.2 功效分析

鋼平臺搭設(shè)24小時作業(yè)，分為兩班。鋼平臺施工分四個工區(qū)，每個工區(qū)配備2臺起重設(shè)備，1個振動錘，10臺電焊機，每班配置14名工人。兩艘交通船和裝載機四個工區(qū)共同使用。鋼棧橋施工時由于沒有操作面，每個工區(qū)只能上1臺起重設(shè)備，每個工區(qū)每天完成2根鋼管樁及相應(yīng)平聯(lián)、斜撐及面層系施工。由于鋼平臺平聯(lián)斜撐數(shù)量增加，鋼平臺施工時工作面已經(jīng)形成，每個工區(qū)配備2臺起重設(shè)備，每個工區(qū)每天完成2根鋼管樁及相應(yīng)平聯(lián)、斜撐及面層系施工。

3.3 鉆孔鋼平臺施工

鋼平臺鋼管樁的布置根據(jù)碼頭樁位情況在保證鋼管樁和主梁、分配梁不影響鋼護筒下放的原則布置。多用途泊位鋼平臺按全泊位滿搭，分為鉆孔平臺(392＊29.75m)，后側(cè)通道(392＊8.75m)，全長392m，寬38.5m。沿長度方向?qū)撈脚_劃分為4個作業(yè)區(qū)(1#作業(yè)區(qū)：36#～54#排鋼管樁，2#作業(yè)區(qū)：2#引橋長、54#～63#排鋼管樁和3#引橋鉆孔平臺，3#作業(yè)區(qū)：3#棧橋和63#～75#排鋼管樁，4#作業(yè)區(qū)：75#～87#排鋼管樁)。鋼平臺頂高程167m，(36#～44#排)采用φ1000＊10mm鋼管樁、(45#～54#)排采用φ1200＊12mm鋼管樁、其余均采用φ800＊10mm鋼管樁作支撐樁，鋼管樁縱、橫向間距8.0m。主承重梁雙拼H588，次承重梁I56，分配梁I16，面板采用δ=10mm鋼板，平臺四周布置安全欄桿，欄桿高度1.2m采用Φ48＊3.5mm腳手管、立柱按3m間距布置[10型鋼；樁基位置設(shè)置裝配式欄桿，欄桿高度1.2m，立桿和水平桿均采用Φ48＊3.5mm腳手管。（36#～54#排）水平聯(lián)撐采用φ600＊8mm鋼管，斜撐為φ600＊8mm鋼管；其余均采用φ400＊6mm鋼管作為水平聯(lián)撐及斜撐。H588主梁下設(shè)置兩道雙拼槽25口字鋼斜撐。

3.4 施工步驟

鋼管樁制作→鋼管樁驗收→鋼管樁轉(zhuǎn)運→陸上鋼管樁施沉→水上鋼管樁施沉→平臺面層鋪裝

（1）陸上鋼管樁施沉。鋼管樁搭設(shè)分別從2#、3#、4#棧橋分3處同時開始搭設(shè)，鋼管樁安裝采用振動錘（DZ90A）振動下沉，起重設(shè)備為70T履帶吊。下沉?xí)r用兩臺經(jīng)緯儀在岸上兩個垂直的平面內(nèi)監(jiān)視鋼管樁的平面位置及傾斜度，隨時校正其傾斜度，其傾斜度要求控制在1%以內(nèi)。

鋼平臺采用70T履帶吊吊裝液壓振動錘（DZ90A）振動下沉鋼管樁，打完兩根樁，及時用平聯(lián)鋼管臨時連接，每下沉好一根鋼管樁，都要臨時和其他鋼管樁連接，防止因嵌固深度淺，被水流沖倒。其施工順序為從岸側(cè)逐漸往江心逐步展開。

單跨需縱橫方向水平撐及斜撐連接完成后，履帶吊才能向前推進。履帶吊起吊時應(yīng)停靠于樁附近，盡量不要在跨中起吊。

（2）水上鋼管樁施沉。3#泊位水上施工根據(jù)河床標高和設(shè)計計算確定使用Φ1200＊12mm、Φ1000＊10mm鋼管樁。下沉?xí)r用兩臺經(jīng)緯儀在岸上兩個垂直的平面內(nèi)監(jiān)視鋼管樁的平面位置及傾斜度，隨時校正其傾斜度，其傾斜度要求控制在1%以內(nèi)。

鋼管樁采用導(dǎo)向架定位，導(dǎo)向架一端固定在起重船上，先用起重船將第一節(jié)鋼管樁從自航駁上吊起放入導(dǎo)向架中，下放至露出導(dǎo)向架頂面1.5m時在鋼管樁上焊反牛腿支撐在導(dǎo)向架上，再將第二節(jié)鋼管樁吊起與第一節(jié)對接，焊接完成后解除與導(dǎo)向架之間連接，下放至第一節(jié)同一高度時再次焊反牛腿支撐在導(dǎo)向架上，如此循環(huán)直到鋼管樁長度滿足要求。

鋼平臺采用50t起重吊裝液壓振動錘（DZ120A）振動下沉鋼管樁，打完兩根樁，及時用平聯(lián)鋼管臨時連接，每下沉好一根鋼管樁，都要臨時和其他鋼管樁連接，防止因嵌固深度淺，被水流沖倒。其施工順序為從岸側(cè)逐漸往江心逐步展開。

（3）平臺面層鋪裝。平臺支撐鋼管樁下沉完畢后，由測量在鋼管樁上用紅油漆作標記，樁頂高于平臺標高時，將其上的樁頭全部割除，個別不夠高要接長，然后沿碼頭橫向安放雙拼HW588＊300型鋼，其上面縱向I56型鋼、I16分配梁和鋼平臺面層鋼板，最后安裝防護欄桿等附屬設(shè)施。鋼管樁樁頂采用HW588＊300型鋼進行連接，HW588＊300宜在樁頂進行對接，采用雙剖口焊。I56次梁與I16分配梁鋪設(shè)，I56型鋼采用順江方向布置，橫向間距為1m。I56滿平臺鋪設(shè)，在鉆孔樁位的位置與護筒間距為20cm。I16分配梁鋪設(shè)方法同I56一樣，間距為0.3m。面層系型鋼、鋼板鋪設(shè)施工，HW588與工56、工56與工16、工16與鋼板采用跳焊連接，焊縫長度不小于5cm。

（4）面板鋪設(shè)及欄桿安裝。鋼板面層為滿平臺鋪設(shè)，在樁位處留一個2.5m＊2.5m的孔洞。面板鋪設(shè)完成后在其鋼板上焊接Φ10帶肋鋼筋作為防滑條，防滑條間距為50cm。

欄桿沿鋼平臺四周邊緣布置，立桿采用［10高度為1.2m，立桿間距為2.0m，焊接在平臺分配梁I16上；平連采用φ48鋼管，平連布置2道，立柱頂部設(shè)置一道，向下間距為40cm設(shè)置一道。

樁位處欄桿采用裝配式，立柱采用采用φ48鋼管高度為1.2m，平連布置2道，立柱頂部設(shè)置一道，向下間距為40cm設(shè)置一道。欄桿安裝完成后使用密碼阻燃型安全網(wǎng)進行維護，水平兜網(wǎng)設(shè)置兩道，標高分別為167.0m和163.0m。

4.工程難點

本工程連續(xù)降雨及暴雨天氣對項目建設(shè)是嚴峻的考驗，對整個項目建設(shè)工期有相當大的影響；本施工區(qū)域已完成了港池開挖及邊坡防護工作，河床已無覆蓋層，3#泊位水深較深，鋼管樁單根最長48m，自由端較大，鋼平臺搭設(shè)難度和安全風(fēng)險極大；鋼平臺臨時通道及棧橋需要度過兩個蓄水期，臨時結(jié)構(gòu)在蓄水期的安全穩(wěn)定極為重要。

5.結(jié)語

本工程在現(xiàn)場施工時加強了與萬州水文站聯(lián)動，及時了解30天以內(nèi)的水位情況，在樁基施工過程中水位預(yù)計將超過167.0m，提前15天將原有平臺頂標高從+167升至+175，保證了樁基施工的順利完成。本次施工由鋼棧橋從岸側(cè)向江心搭設(shè)鋼平臺經(jīng)歷了兩個蓄水期，實現(xiàn)了臨時結(jié)構(gòu)在蓄水期的安全穩(wěn)定。