中小鋼便橋在城東湖閘加固工程中的應(yīng)用

張家潁

一、工程概況

安徽省城東湖閘加固工程省道S310 改道便橋位于安徽省霍邱縣境內(nèi)，為城東湖閘加固工程施工期間封閉交通時(shí)的臨時(shí)便道，主要承擔(dān)施工封閉期間省道S310 繞行交通量。鋼便橋按公路-Ⅱ級(jí)進(jìn)行限載（30t），限速（20km/h）單車(chē)道通行，嚴(yán)禁超載車(chē)輛通行。

在勘探深度范圍內(nèi)，地層自上而下可劃分為5層，分別描述為：

①層（Qa4l）：重粉質(zhì)壤土，表層1～1.5m 可塑狀，1～1.5m 以下為硬可塑，含鐵錳質(zhì)結(jié)核。該層分布廣泛。

②層（Qa4l）：輕粉質(zhì)壤土，夾較硬粉性團(tuán)塊，該層普遍分布。

③層（Qa4l）：中～重粉質(zhì)壤土，局部可塑，局部軟可塑，該層普遍分布。

④層（Q3al）：重粉質(zhì)壤土～粉質(zhì)黏土，硬可塑，含鐵錳質(zhì)結(jié)核物，該層普遍分布。

⑤層（Q3al）：輕～中粉質(zhì)壤土，軟可塑，部分鉆孔揭露。

淮河引河寬度90m，水深1～-2m，水位隨季節(jié)性變化較大，無(wú)通航條件。

擬建鋼便橋主梁使用“321 型”標(biāo)準(zhǔn)貝雷片，為下承式單層雙排貝雷梁，全長(zhǎng)90m，共10 跨，跨徑組合為10×9m，橋面全寬7.4m，橋面布置為：0.45m 貝雷梁+6.5m 行車(chē)道+0.45m 貝雷梁。采用單幅通行，限速20km/h。便橋兩側(cè)搭設(shè)6%灰土橋臺(tái)與省道S310 改道連接。

二、施工方案

最初方案是使用一臺(tái)25t 級(jí)汽車(chē)吊配合45kW振動(dòng)錘逐跨進(jìn)占法施工。后由于施工過(guò)程中振動(dòng)打樁機(jī)不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)施工的需要，振動(dòng)打樁機(jī)在硬塑土層中進(jìn)展緩慢，嚴(yán)重影響工程施工進(jìn)度，后更改施工方案為引孔設(shè)備配合打樁機(jī)流水式作業(yè)施工。由于引孔需確保樁位準(zhǔn)確，故需干地施工條件。引河水較淺，河面較窄，水流緩慢，決定采用土圍堰進(jìn)占法施工。貝雷橋施工流程為：測(cè)量放樣出鋼便橋樁位位置→架設(shè)引孔設(shè)備引孔至施工深度（根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整）→采用汽車(chē)吊吊運(yùn)鋼管樁進(jìn)入引孔內(nèi)→打樁機(jī)進(jìn)行打樁。

三、貝雷橋鋼便橋施工工藝簡(jiǎn)介

采用全站儀對(duì)樁位進(jìn)行精確放樣，并做上標(biāo)記，隨后架設(shè)150 型鉆機(jī)進(jìn)行對(duì)樁引孔，引孔直徑為40cm，引孔深度根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整。

移動(dòng)150 型鉆機(jī)至下一樁位，并重復(fù)精確放樣步驟，在原樁位使用25t 級(jí)汽車(chē)吊配合45kW 振動(dòng)錘，吊運(yùn)鋼管樁至引孔孔洞內(nèi)并進(jìn)行振動(dòng)施打；由于本鋼管樁整體較長(zhǎng)，施工中應(yīng)對(duì)鋼管樁進(jìn)行拼裝焊接；振動(dòng)施打至沉樁深度和停錘條件（30min 內(nèi)沉樁深度小于5cm）滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；采用水準(zhǔn)儀測(cè)量控制鋼管樁設(shè)計(jì)高程，并進(jìn)行截樁；安裝分配梁，組合貝雷梁進(jìn)行拼裝；拼裝完畢進(jìn)行橋面系工作。至此本跨施工完畢，重復(fù)進(jìn)行下一跨工序。

四、鋼便橋拼裝搭設(shè)控制技術(shù)

1.鋼便橋的組織形式

該橋?yàn)橹本€(xiàn)裝配式橋梁，鋼便橋上部結(jié)構(gòu)主梁采用“321”型標(biāo)準(zhǔn)貝雷片，為下承式單層雙排貝雷桁架，貝雷梁每隔6m 設(shè)置縱、橫向連接花架，采用9#角鋼連接。鋼便橋下部結(jié)構(gòu)均采用Φ630×10mm 鋼管打入樁（按照摩擦樁設(shè)計(jì)）。橋臺(tái)兩側(cè)為雙排樁，為2×2 排列，橫向間距為6.95m，縱向?yàn)?m，橋墩均為1×2 排列，橫向中心距6.95m，樁口采用開(kāi)槽方法，并在樁頂設(shè)置14mm 厚的“井”字型加強(qiáng)隔板，鋼管樁橫向設(shè)置Φ273×6mm 鋼管連接，并設(shè)置C22a 槽鋼斜撐加強(qiáng)聯(lián)系，并在1—9跨橋墩間設(shè)置縱聯(lián)鋼管及縱向剪刀撐。樁頂橫向分配梁、及橋臺(tái)縱向分配梁均采用雙拼I36a 工字鋼架設(shè)，在貝雷梁的下部空隙位置設(shè)置間距為1.5m 的I40a 工字鋼橫向分配梁。貝雷片與橫向分配梁之間用標(biāo)準(zhǔn)U 型卡或焊接，I40a 工字鋼分配梁橫梁上設(shè)置凈距為9.4cm C22a 槽鋼，槽鋼與橫向分配梁搭接部分采用角焊縫連接。槽鋼上鋪設(shè)8mm 花文鋼板，縱向分配梁槽鋼與橋面鋼板間采用角焊縫連接，角焊縫采取斷續(xù)焊的方式，每條焊縫長(zhǎng)度為300mm，縱向間距為300mm，并在貝雷梁內(nèi)側(cè)設(shè)置1.3m 高的防護(hù)格柵，防護(hù)格柵上每5m 間距設(shè)置一道誘導(dǎo)標(biāo)志。在便橋兩側(cè)搭設(shè)6%灰土橋臺(tái)，以利于橋頭與路面的順接。

2.鋼便橋下部結(jié)構(gòu)施工

鋼管樁的打設(shè)。由于本工程河水較淺，流速較慢，采用進(jìn)占法施工土圍堰形成干地施工條件，用全站儀對(duì)樁位進(jìn)行精確放樣，并做上標(biāo)記，隨后架設(shè)150 型鉆機(jī)進(jìn)行對(duì)樁引孔，引孔直徑為40cm，引孔深度根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整。移動(dòng)150 型鉆機(jī)至下一樁位，并重復(fù)上述工作內(nèi)容，在原樁位使用30t 級(jí)汽車(chē)吊配合45kW 振動(dòng)錘，吊運(yùn)鋼管樁至引孔孔洞內(nèi)并進(jìn)行振動(dòng)施打，直至滿(mǎn)足設(shè)計(jì)深度及停樁條件時(shí)。由于本工程單樁長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在施工過(guò)程中需要接樁和截樁，?630mm 鋼管樁第一節(jié)施打完畢后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行接樁，接樁前應(yīng)將原樁變形段進(jìn)行切割，注意管端平面與管軸線(xiàn)垂直，在進(jìn)行接樁對(duì)焊時(shí)，要求焊縫滿(mǎn)焊并達(dá)到母材強(qiáng)度要求，同時(shí)在同樁徑鋼管樁四周均勻設(shè)4 塊200mm×300mm×10mm鋼板加強(qiáng)。在樁位施打穩(wěn)定后采用水準(zhǔn)測(cè)量放樣樁頂高程，并在樁頂標(biāo)記，隨后進(jìn)行樁頂截樁。

3.鋼管樁間的平聯(lián)、剪刀撐的施工

首先進(jìn)行平聯(lián)的測(cè)量放樣，技術(shù)員實(shí)測(cè)樁間平聯(lián)長(zhǎng)度后下料。同排鋼管樁之間設(shè)置Φ273×6mm鋼管平聯(lián)及C22a 槽鋼斜撐加強(qiáng)聯(lián)系，1—9 跨間設(shè)置縱聯(lián)鋼管及縱向剪刀撐，以提高樁柱整體性。平聯(lián)時(shí)要注意橫撐、斜撐的設(shè)置須和鋼管樁的軸線(xiàn)保持一致，下料長(zhǎng)度要保證焊接要求，焊縫均為雙面貼角焊縫，焊腳尺寸10mm，水平撐與節(jié)點(diǎn)板間焊接長(zhǎng)度不小于300mm，斜撐與節(jié)點(diǎn)板間焊接長(zhǎng)度不小于250mm，節(jié)點(diǎn)板與立柱間焊接長(zhǎng)度不小于200mm。焊縫要求飽滿(mǎn)。樁頭施工必須注意水平高度的一致，防止局部應(yīng)力不均。

待橫向連接完畢后對(duì)樁頂進(jìn)行測(cè)量，將超過(guò)設(shè)計(jì)高度的鋼管樁切除，安放焊接樁帽。首先用吊車(chē)懸吊雙拼I36a主橫梁到測(cè)量放樣位置后安裝并固定，然后電焊工按測(cè)量放樣位置焊接橫梁，所有焊縫均要滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定要求。

4.鋼便橋上部結(jié)構(gòu)施工

貝雷片采用標(biāo)準(zhǔn)型，長(zhǎng)3m，高1.5m，首先將貝雷片用汽車(chē)運(yùn)至施工場(chǎng)地，然后用汽車(chē)吊和人工配合預(yù)拼裝，每次拼裝一組貝雷，每組貝雷長(zhǎng)度9m，貝雷片間用支撐架連接好。每次以單跨貝雷梁作為一組進(jìn)行架設(shè)。架設(shè)前首先在下部結(jié)構(gòu)頂橫梁上進(jìn)行測(cè)量放樣，定出貝雷架準(zhǔn)備位置，然后將拼裝好的一組貝雷主桁片裝車(chē)并運(yùn)至吊車(chē)后面。吊車(chē)首先安裝一組貝雷，準(zhǔn)確就位后先牢固捆綁在橫梁上，然后焊接限位器，將貝雷梁與I36a 型工字鋼連接固定，防止左右偏移扭轉(zhuǎn)。分配梁安設(shè)在鋼管樁槽口內(nèi)，并且兩側(cè)及底部采用薄鋼板與鋼管焊接固定，并注意在鋼管樁頂部設(shè)置加強(qiáng)隔板。依此類(lèi)推完成整跨貝雷梁的安裝。第一跨貝雷梁拼裝完畢后開(kāi)始鋪設(shè)橋面，然后依次進(jìn)行直至最終完成。

5.便橋橋面及防護(hù)

便橋橋面設(shè)置在貝雷梁上，貝雷梁上設(shè)C22a 槽鋼分配梁，分配梁上滿(mǎn)鋪8mm 厚花紋鋼板，分配梁與貝雷梁用標(biāo)準(zhǔn)U 型卡連接或焊接。

便橋護(hù)欄采用高1.3m 的防護(hù)格柵，沿便橋縱向設(shè)置，采用A、B 型鋼板將其與貝雷架連接成整體，橋面使用規(guī)定的油漆線(xiàn)劃分行車(chē)道及兩側(cè)的人行道。在便橋上設(shè)置照明燈具，并在兩側(cè)橋頭位置設(shè)置限速、限高及限載等警示標(biāo)志。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)城東湖閘加固工程省道S310 改道便橋架設(shè)控制的研究、總結(jié)，為工程的順利實(shí)施提供了有力保障，并且有效地控制了施工偏差，保證后續(xù)工序的順利開(kāi)展。對(duì)于中小鋼便橋施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)可為類(lèi)似工程提供參考■