刘健林
身份证号码:120223198xxxx12696天津市300462
摘要:随着当前交通日益完善,使用填挖建设道路已体现众多局限性,特别是对城市道路,交通网的日益完善已经越来越多得依靠城市桥梁或隧道,尤其对沿海或沿江地区,跨海或跨江也越来越多应用桥梁建设,海上钢栈桥作为桥梁施工通道也必将越来越广泛使用。然而,要做好海上钢栈桥施工,应从施工准备、进场材料、工艺控制等各方面严格控制,方可确保施工质量与安全。
关键词:海上钢栈桥;施工质量;安全控制要点
引言
钢栈桥属于大型临时工程,未包含在主体桥梁工程设计范围,应由施工单位自行设计和施工。本文以车行钢栈桥为例,根据全桥采用钢结构及跨海施工特以及安全控制要点,希望对相关工作人员有所帮助。
1工程概况
厦门演武大桥观景平台工程位于演武大桥演武路立交外海侧,建设内容主要包含新建主线桥621.363m、连接线桥167.773m,以及为满足项目施工时使用的行车钢栈桥1382.5m。平台建成后共三个出入口,其中主线桥头尾各1个、连接线桥终点1个。
2栈桥结构设计
2.1地质状况
工程地质勘察报告表明,钢栈桥桥址两端原地貌为滨海潮间带滩涂,中间为通航水域。钻孔揭示桥址地层岩土主要由填筑抛石、有机质高液限粘土、残积低液限粘土、细粒土质中砂及全风化至微风化花岗岩构成。
2.2设计荷载
钢栈桥结构设计应综合考虑自重荷载、9m3混凝土运输车辆荷载400kN、履带吊车荷载500kN、风荷载、波浪力、水流力、漂浮物等荷载,跨海栈桥还应考虑使用周期海水对钢管立柱壁厚的腐蚀剥落折减因素,并按施工期可能出现的最不利荷载组合,自上而下对栈桥各部分构件的强度、刚度和整体稳定性进行验算。栈桥设计风荷载:最大使用风力9级,最大抵抗风力12级。
2.3设计方案
(1)桥位高程:据桥位水文资料调查,年平均高潮水位+2.618m,潮汐波浪按20年一遇频率设计。取栈桥桥面设计标高为+5.5m,贝雷梁底面设计标高为+3.49m,梁底净空高度能满足日常最高潮水位加上预留高度要求。
(2)下部结构:每联中墩为单排3根钢管立柱,横向间距2.56m;边墩为双排6根钢管立柱制动墩,纵向排距2.0m,横向间距2.56m。钢管立柱直径φ630mm、壁厚8mm,设计验算过程考虑海水腐蚀壁厚按7mm折减计算。单桩入土深度平均18m,海床面以上平均高度10.36m,钢管立柱设计长度28.36m。为确保实际入土深度及单桩承载力满足设计要求,每个墩位立柱长度应根据海床标高进行调整。立柱顶面铺设纵向及横向2I36b双拼工字钢分配梁。
(3)上部结构:标准跨径9m,每4跨一联,端头设置伸缩缝。纵梁采用6片3组贝雷桁架组合梁,底面搁置在双拼工字钢分配梁上;顶面设置I36b工字钢横向分配梁和I14工字钢纵向分配梁,与行车道桥面钢板连接。贝雷片间的连接采用销接,贝雷片与横梁用U型箍锁定。
(4)桥面系:桥面铺设1cm厚钢板,横向焊接钢筋做防滑处理。两侧设置钢管护栏,立柱及扶手涂刷红白相间的反光油漆,每隔20m设置一座夜间照明灯具。栈桥两端各设置一个高音喇叭,一旦发生紧急情况,可及时通知桥上人员尽快撤离。
3施工工艺简介
本工程钢栈桥钢管桩从三个靠岸点(主线桥两端、连接线桥终点)用履带吊配合振动锤施工,海侧用打桩船施工向主线桥起点端合拢,开工前,做好钢栈桥施工专项方案编制及专家论证工作,根据专家论证意见及时补充完善并完成内部及外部审核。下面分别简单介绍两种施工方法的工艺。
3.1履带吊配合振动锤施工工艺简介
(1)钢管桩制作。管节进场检验合格后,在专门胎架上进行管节拼装定位,对接处保持在同一轴线上进行。焊接质量应严格把关,焊缝均不低于二级。其中钢管桩与系梁焊接,采用全熔透焊,相贯线焊接;钢管桩对接焊采用带内衬环的V形坡口单面焊。
(2)下沉钢管桩。采用DZ60型振动锤逐跨打桩,依靠钢管桩及打桩锤的重量将其压入土层。钢管桩桩尖标高由贯入度来控制,设计入土深度复核,直至钢管桩达到了设计承载力。
(3)桩间斜撑。钢管桩下沉到位后,开始施工斜撑,斜撑应按方案施工。
(4)横梁安装及桩顶处理。采用吊车将双拼I36b工字钢掉至钢管立柱上,横梁与钢管桩封口钢板间隙用钢板填塞,横梁用箍筋套在焊接在封口钢板上。
(5)纵梁安装。横梁固定后,采用吊车将纵梁I36b工字钢吊至横梁上,吊完安装横向连接槽钢,将同一孔所有纵梁连接成一个整体。
(6)桥面系及附属结构施工。纵梁安装后开始安装桥面面板,面板整体连接到位后与纵梁固定,纵梁安装后及时完善两侧护栏。
3.2打桩船施工工艺简介
(1)钢管桩制作。与履带吊配合振动锤施工工艺相同。
(2)船舶抛锚就位。拖轮将打桩船运至施工点附近,抛锚艇配合用抛锚6个海军锚(10t重)定位。
(3)打桩船沉桩。按起桩、立桩、插桩、震动沉桩、停锤移船工艺逐个完成沉桩施工。
(4)钢栈桥搭设。桩间斜撑、横梁安装及桩顶处理、纵梁安装、桥面系及附属结构施工与履带吊配合振动锤施工工艺相同。
4施工要点控制
海上钢栈桥施工风险大,应从施工准备、进场材料控制、施工过程工艺控制、栈桥验收、日常巡查等各方来控制栈桥施工质量安全。
(1)施工准备阶段应编制钢栈桥专项施工方案,经组织专家论证补充完善后经企业技术负责人及监理单位审核;开工前对施工人员进行安全教育培训、技术交底工作,特别是海上作业更要加强风险源告知等工作。
(2)进场管桩应有出厂合格证,进场对材料壁厚等规格进行全数检验;加强钢管桩焊接外观质量检查和焊缝质量检测,其中外观应全部检查,焊缝检测频率按钢结构施工验收标准实施,不合格的焊缝返工处理应不超过两次。
(3)调查钢管桩覆盖面的地质情况,在具代表性的地质先试桩,检测单桩承载力是否符合要求,达到要求后及时总结施工工艺、技术参数,后续按试验段总结参数开展施工。
(4)履带吊配合振动锤沉桩施工由岸侧向海侧施工,施工时及时记录地质情况,但发现记录地质与试桩地质不一样时,应检验单桩承载力,确定该桩是否符合要求。
(5)钢管桩打入深度由贯入度来作为主控,入土深度校核。特别注意当打桩达到设计深度后钢管桩还是急速下沉,应继续沉桩直至贯入度符合要求。
(6)每排钢管桩完成后,应及时进行剪刀撑等的施作,确保整体性;双拼横梁工字钢应焊接成整体,底面与封口钢板间隙应采用楔形钢板塞满并焊接到位;纵梁架设后应采用横向方钢将每榀连接到位,确保整体受力。
(7)桥面板铺装完成后,应及时跟上两侧护栏,护栏一侧配备足够的警示标志及救生圈等。同时,临时用电布线要统筹规划,电线分类布设在护栏另外一侧。
(8)钢栈桥施工毗邻演武大桥、航道线,必须加强夜间施工管理,夜间警示信号灯等安全措施应确保设置到位。
(9)钢栈桥施工完成后应组织验收,验收合格后方可正式投入使用;使用期间,要定期开展栈桥巡查及沉降、位移监测,确保结构安全,其中栈桥下应安全检查船每周进行一次检查,发现问题及时处理到位。
结束语
依托海上桥梁管理工作经历,选择海上钢栈桥施工作为切入点,对施工工艺进行简单介绍,重点概括施工时必须予以重视的质量安全问题,采取措施及时解决问题,确保海上钢栈桥施工质量,为海上钢栈桥及临时支架等相关工作奠定一定理论基础。
参考文献
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