以福州閩江口碼頭工程為例探討臨時鋼棧橋在高樁碼頭施工中的應(yīng)用

馮超 中國水產(chǎn)廣州建港工程有限公司

1.工程概況

福州閩江口碼頭工程1#泊位新建造高樁梁板式碼頭一座，碼頭工作平臺長160米，寬26米，工作平臺頂高程+7.40m，設(shè)置2座永久棧橋連接碼頭平臺，1#棧橋長110m，2#棧橋長111m，寬度均為9m。

本工程工期緊，任務(wù)重，合同工期僅為10個月，且地處閩江入海口，頻繁受潮汐及臺風(fēng)影響。為保證工程施工進(jìn)度，減少安全生產(chǎn)壓力，本項目采用了施工臨時鋼棧橋方案，確保水上碼頭平臺與棧橋能同時開展施工。本方案加快了工程的施工進(jìn)度，且施工期安全生產(chǎn)得到有效的保證，確保了在合同工期目標(biāo)內(nèi)完成施工任務(wù)，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.臨時鋼棧橋方案

臨時鋼棧橋布設(shè)于碼頭工作平臺和永久棧橋旁，距碼頭平臺和棧橋邊線外1m處。共設(shè)置2座臨時鋼棧橋，1#臨時鋼棧橋長79m，2#臨時鋼棧橋172m，臨時鋼棧橋總長251m（如圖1所示）。

圖1 施工臨時鋼棧橋平面布置圖

臨時鋼棧橋橋面標(biāo)高為＋7.4m，橋面寬10m，標(biāo)準(zhǔn)跨度為9m。基樁采用A426×8鋼管樁，每排架5根。鋼管樁橫向根據(jù)不同水深條件每個排架設(shè)置1～2層平、斜聯(lián)。主梁采用I36型鋼，縱梁為5組2組合“321”型貝雷片，貝雷梁間設(shè)置風(fēng)撐，貝雷梁上按30cm間距設(shè)置22b槽鋼上橫梁，上橫梁上滿鋪10mm厚鋼板形成橋面，橋面鋼板與上橫梁22b槽鋼逐個焊接牢固。臨時鋼棧橋兩側(cè)設(shè)1.2m高護(hù)欄，并在棧橋一側(cè)設(shè)置施工電纜管線托架。臨時鋼棧橋與防洪堤道路通過臨時橋臺連接，橋臺為現(xiàn)澆扶壁式混凝土結(jié)構(gòu)，臺背回填塊石。

3.臨時鋼棧橋施工

臨時棧橋搭設(shè)時，首先進(jìn)行臨時棧橋橋臺施工，待橋臺混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時，臺背回填到位后，進(jìn)行首跨鋼棧橋施工，而后依次逐跨施工鋼棧橋推進(jìn)完成。

3.1 臨時橋臺施工

為節(jié)約成本，臨時橋臺設(shè)置在已建防洪堤拋石平臺上，利用防洪堤拋石二級平臺作為橋臺基礎(chǔ)。先整理平整壓實橋臺基礎(chǔ)面，保證橋臺拋石基礎(chǔ)整體穩(wěn)定，而后現(xiàn)澆橋臺底板、墻身及肋板，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%強(qiáng)度后，進(jìn)行橋臺前沿護(hù)底鎮(zhèn)腳塊石回填，再進(jìn)行臺背回填。

3.2 鋼管樁沉設(shè)

臨時鋼棧橋鋼管樁采用釣魚法施工，由70t履帶吊配合DZ90型振動錘振打沉樁，振動錘激振力為700KN，沉樁時以樁長控制為主，貫入度控制為輔，當(dāng)沉至設(shè)計樁長，最后下沉速度(不大于15mm/min)即最后貫入度與計算值相符時，即認(rèn)為合格，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時及時上報，研究解決。

采用前方交匯法測控鋼管樁的平面位置和傾斜度。定位準(zhǔn)確后，鋼管樁在其自重和振動錘自重的作用下壓入泥面，并復(fù)核管樁平面位置，而后開始震動沉樁，直至樁底標(biāo)高及貫入度達(dá)到要求。沉樁過程中，實時觀測鋼管樁偏位情況，如發(fā)現(xiàn)樁位偏差較大，立即進(jìn)行糾偏。

3.3 橫向聯(lián)系桿、斜聯(lián)安裝

鋼管樁沉設(shè)按逐個排架依次施工，為保證已沉鋼管樁整體穩(wěn)定性不因潮汐影響造成偏位，完成一個排架應(yīng)立即開始橫向聯(lián)系撐及斜撐安裝。在安裝聯(lián)系撐及斜撐位置焊接牛腿，將聯(lián)系撐及斜撐安放于牛腿上并與鋼管樁焊接牢固。焊縫必需飽滿、焊縫高度hf≥10mm，不得有裂紋、夾渣、氣泡等缺陷，焊接完成，經(jīng)檢驗合格再對焊縫進(jìn)行防腐處理。

3.4 樁頂處理、下橫梁和貝雷梁安裝

鋼管樁振沉后，測量出樁頂標(biāo)高后切割鋼管樁至設(shè)計樁頂標(biāo)高，再測量放線在樁頂位置切割槽口，安裝下橫梁（工36b），并在槽口側(cè)焊接耳板進(jìn)行局部加強(qiáng)。貝雷梁在后場組拼，運輸?shù)綏蚯岸税惭b，由70t履帶吊安裝，考慮到結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性在貝雷梁上下各設(shè)置加強(qiáng)弦桿，貝雷梁中軸線位置應(yīng)與鋼管樁中軸線對齊,貝雷梁安裝后在其上按30cm間距均勻布設(shè)上橫梁（22b槽鋼）。

3.5 棧橋面板及護(hù)欄安裝

橋面板采用10mm厚鋼板，橋面板滿鋪設(shè)置，橋面鋼板與上橫梁槽鋼逐個焊接牢固，面板安裝時同步跟進(jìn)臨邊防護(hù)欄桿及施工電纜管線托架等附屬設(shè)施。

4.臨時鋼棧橋的監(jiān)測

臨時鋼棧橋的安全穩(wěn)定直接影響著整個碼頭工程的生產(chǎn)安全及施工進(jìn)度，這就必須每天監(jiān)測臨時棧橋結(jié)構(gòu)的沉降、水平位移、鋼管樁隆沉、聯(lián)系撐情況。鋼棧橋使用期間，監(jiān)測人員須每日對鋼棧橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)變型、沉降、水平位移監(jiān)測，掌握鋼棧橋的安全穩(wěn)定狀態(tài)，保證碼頭建設(shè)施工期間鋼棧橋安全使用。

5.臨時鋼棧橋施工注意事項

（1）鋼管樁起吊作業(yè)時為避免脫落造成安全事故，應(yīng)調(diào)整好振動錘夾頭尺寸，夾入鋼管樁待夾頭壓力達(dá)到20MPa左右進(jìn)行起吊作業(yè)。沉樁過程中注意鋼管樁的下沉速度，若在出現(xiàn)急速下沉，或無法下沉到設(shè)計標(biāo)高時，綜合考慮各種因素后分析情況予以處理。

（2）鋼管樁全面沉設(shè)前應(yīng)進(jìn)行典型施工，樁位應(yīng)參考地質(zhì)勘察資料選擇具有代表性位置，典型施工完成后認(rèn)真分析施工參數(shù)，確定沉樁標(biāo)準(zhǔn)。為避免現(xiàn)場地質(zhì)條件與地質(zhì)勘察資料存在出入，鋼管樁長度應(yīng)根據(jù)試樁情況適當(dāng)加長，盡量避免接樁。

（3）鋼管樁下沉到位后，應(yīng)及時按排架在鋼管樁之間安裝聯(lián)系平撐、斜撐連接，以確保已沉設(shè)鋼管樁整體結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，不因潮水沖刷及大風(fēng)大浪等影響造成鋼管樁偏位。鋼管樁沉設(shè)完成后應(yīng)在樁頂顯著位置設(shè)置警示燈，避免夜間過往船只碰撞。

（4）為避免鋼棧橋使用期間臨時橋臺沉降，造成橋臺與鋼棧橋連接處形成高低差，碼頭施工期間重載車輛來往行駛作業(yè)，極易對橋臺與鋼棧橋連接段產(chǎn)生安全隱患，橋臺基礎(chǔ)拋填塊石應(yīng)進(jìn)行碾壓密實，碾壓后基礎(chǔ)局部下沉標(biāo)高不足，應(yīng)回填塊石再碾壓整平至設(shè)計標(biāo)高。

（5）應(yīng)嚴(yán)格控制焊縫質(zhì)量，焊縫應(yīng)飽滿均勻，不得存在夾渣、氣孔、咬邊等焊縫質(zhì)量缺陷。由于處于水上潮濕環(huán)境，鋼棧橋各連接構(gòu)件施焊完成后應(yīng)及時進(jìn)行防腐處理。

（6）鋼棧橋面板安裝應(yīng)控制預(yù)制面板之間的縫隙不得過大，避免橋上作業(yè)人員步行踩空造成人身傷害。

（7）鋼棧橋使用期間須每日監(jiān)測主體結(jié)構(gòu)的沉降值、水平位移，及時收集并分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保鋼棧橋使用期間整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。如監(jiān)測值出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時發(fā)出警報，并采取必要的應(yīng)急措施。

（8）為防止河床沖刷嚴(yán)重對棧橋樁基整體穩(wěn)定造成影響，須定期監(jiān)測對河床沖刷情況，對河床標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)河床沖刷超過1m深時，應(yīng)立即對鋼管樁周邊拋填砂袋進(jìn)行防護(hù)，以保證樁基整體穩(wěn)定。

6.應(yīng)用效果分析

（1）通過投入使用臨時鋼棧橋便道，減少了現(xiàn)澆、吊裝等施工受潮水的影響，實現(xiàn)了碼頭工作平臺與碼頭永久棧橋同步施工，有效地加快了碼頭水上作業(yè)的施工進(jìn)度，使本項目碼頭主體結(jié)構(gòu)施工能順利地按工期節(jié)點目標(biāo)完成。

（2）變水上施工為陸上施工，極大地改善了項目的施工環(huán)境，使得水上施工的質(zhì)量、安全得到較大保障；在碼頭預(yù)制梁、板構(gòu)件吊裝作業(yè)中避免了風(fēng)浪的影響因素，有利地提升了預(yù)制構(gòu)件的安裝施工質(zhì)量。

（3）利用了附近其他項目閑置的可周轉(zhuǎn)使用的鋼管樁、貝雷片、型鋼等構(gòu)件，不僅加快了棧橋的施工進(jìn)度，同時也節(jié)約了施工成本和社會資源成本，且臨時鋼棧橋拆除后的構(gòu)件可重復(fù)使用，社會經(jīng)濟(jì)效益明顯。