淺談鋼制人行便橋在沙潁河阜陽船閘重建工程中的應用

陳嫦娥

淺談鋼制人行便橋在沙潁河阜陽船閘重建工程中的應用

陳嫦娥

一、工程概況

“淮河第一支流”沙潁河流經豫皖兩省，在安徽省境內有200多公里，是溝通豫東南和皖西北地區與蘇浙地區的重要水運通道，其中阜陽船閘是實現沙潁河全線貫通的控制性工程。阜陽船閘重建工程位于沙潁河阜陽閘水利樞紐老船閘處，船閘建設等級為四級，設計船舶噸級為500t級，船閘設計年通過能力400萬t，閘室有效尺度長180m、寬12m、門檻水深3.5m。為了緩解老船閘重建施工影響市區的交通，工程要求建設人行便橋方便潁河兩岸的人員通行。由于該橋為市內人行橋，人流量大，對工程的安全、質量要求相當高，工程按《城市人行天橋與人行地道技術規范》（CJJ69-95）主要規范及標準要求，采用鋼制人行便橋的方案設計施工。

二、鋼制人行便橋的結構構造

鋼制人行便橋總體結構：支承樁（鋼管樁）、主橫梁、平聯、次橫梁及便橋橋面等幾部分組成。上部結構形式為工字鋼和貝雷便橋，基礎均采用Φ273mm*8mm的鋼管樁。便橋橋面凈寬度為4.5m，貝雷便橋跨徑為5跨12m。自上而下結構為：δ=8mm的花紋鋼板+順橋向@41cm熱軋普通槽鋼橫橋向@150cm熱軋工字鋼I25+順橋向雙層2排貝雷桁架梁+橫橋向樁頂平聯熱軋普通工字鋼2I25+鋼管樁+便橋各墩單排或雙排鋼管樁之間水平和鈄撐聯結用組焊件。

三、鋼制人行便橋施工主要材料及要求

1.鋼管樁

鋼管樁主要用于便橋基礎樁，采用Φ273mm*8mm鋼管樁。鋼管樁均為螺旋焊縫電焊鋼管，鋼板的材質為Q235A，其加工需符合石油天然氣行業標準SY5001-80的要求。

2.裝配式公路鋼橋（貝雷桁架）

用于便橋橋梁的主分配梁。標準桁架單元長300cm，高150cm，寬17.6cm。

3.型鋼

采用熱軋普通工字鋼 (符合GB706-88規定)和熱軋槽鋼 (符合GB707-88規定)，主要用于鋼管樁頂上和貝雷桁架上縱橫連接等。

4.鋼板

便橋行人道板上用厚8mm的普通熱軋花紋鋼板，技術指標需符合GB709-88規定。

四、鋼制人行便橋的施工方案

總體施工程序：工、料、機準備，岸上施工便道至便橋橋頭汽車便道修整→便橋鋼管樁測量定位→25t汽車吊插打沉埋鋼管樁→鋼管樁縱橫向聯結焊接→便橋縱向貝雷桁架梁拼裝、就位→便橋橋面鋪設。

1.鋼板樁沉埋測量定位

鋼管樁沉埋測量的工作包括：鋼管樁頂面中心及底面中心位置的測量、管樁底標高及下沉深度測量、偏斜和接高測量。

（1）測量的準備工作

①鋼管樁從加工廠家運到工地時是每節6～8m，采用25t汽車吊車沉埋時，可將每根樁在岸上拼焊成10～15m一節。因此，在鋼管樁拼焊成型后，應在其外側縱橫向用紅油漆標定出縱橫軸線在軸線外邊緣（即鋼管樁外圍）標定出四條垂線，并以5cm及10cm尺度標出分格尺寸，以便于下沉深度的計量和對位工作。

②建立下沉觀測基準面

鋼管樁在施工過程中，中線及高程是經常變動的。為測求變動中護筒的位置（中線及高程），需在鋼管樁拼焊開始制造時就應以刃腳底面的平均標高建立一個臨時基準面，且必須與岸上水準點連系，以此測求管樁下沉標高與深度，并隨著鋼管樁接高時逐節向上轉引。

（2）測量工作

①管樁頂面中心測量：可利用三角網基線點以兩臺經緯儀或全站儀在兩岸上交會測出鋼管樁頂面中心。

②偏斜測量：上述求出管樁頂設計中心后用水準儀測讀管樁縱橫兩端距AB高差Δh，則管樁的傾斜度i=Δh/AB。當同一水平高度的A，B點的高差Δh=0時，則管樁是豎直的。也可用管樁外標線在十字的兩個方向垂吊法線以簡易而迅速定出正位情況。

③刃腳位移測量：管樁頂中心和傾斜度i求出后，可按下列公式求出刃腳處位移x值：x=a±eh/d；

式中：d、h——分別為鋼管樁的外直徑和高度；

E——管樁頂兩點高差；

A——管樁頂面中心的位移量。若x<0則表示管樁頂和管樁底位移方向相反。

④刃腳標高測量：在管樁下沉前必須求出刃腳處的的標高或假定標高，通過管樁外的標尺確定打樁船導向架底端的標高，可粗略地用全站儀求出各點的標高。

⑤接高測量：當底節管樁沉至一定深度后，需要接高時，管樁的基準面也應逐節向頂面轉引。保持上下基準面平行，而且使各節管樁豎向中軸線為一直線（非折線），這就是管樁接高的主要內容。

⑥下沉深度測量：按上述基面高程和量得的管樁高度就可量算下沉深度或需要接高的高度。

2.鋼管樁拼樁焊接

在鋼管樁堆料場上架立兩排中心間距為40cm，長度15～30m的I28a工字鋼，工字鋼頂面為同一水平面，利用25t起重機協助或16t吊車協助，根據設計的鋼護筒長度將各節護筒焊接拼長成型，最后在各節接頭位置用四塊200mm×150mm×10mm鋼板均勻地將鋼護筒接頭焊接加強。為了減少吊裝過程成型鋼管樁的變形，根據每根管樁總長度L計算，采用兩點法進行吊裝，則從兩端量測0.207L位置在管樁對角線四個位置焊接吊裝吊環，然后采用鋼絲繩穿過四個吊環將鋼管樁吊起送入打樁機導向框內。鋼管樁拼接要求傾斜度不超過1%，節與節之間不允許出現錯節，其平整度允許誤差為2mm。

3.鋼管樁沉埋驗證檢測

該工程工期緊迫，對人行便橋臨時工程不做試樁試驗，只檢驗前面3～5根鋼管樁沉樁的貫入度，作為指導大批量沉樁的依據，最后通過對鋼管樁進行加載或堆載檢驗的方法來驗證便橋成橋的承載能力。每一跨便橋的鋼管樁沉埋結束后，及時焊接縱橫方向、豎直方向斜撐桿件的聯結使鋼管樁成為一整體，鋪設便橋上部結構，最后采用推載或吊掛水箱配重的方法進行驗證，便橋各墩號鋼管樁承載能力是否滿足設計要求。若未能滿足設計要求，則查找原因，更換大能量的沉樁錘重復沉樁工作，直到滿足設計要求為止。

4.鋼管樁橫向聯結焊接

當鋼管樁沉埋結束后，測量人員對每根樁進行測量，鋼管樁之間斜撐采用[14槽鋼焊接，并且聯接管為焊接聯結，然后再進行橫向聯結焊接，橫向聯結標高允許偏差為±10mm，焊縫質量符合《建筑鋼結構焊接技術規程》（JGJ81-2002）規定。

5.便橋橋面鋪設

當完成一孔便橋貝雷梁安裝后，測量人員在貝雷梁頂上用紅油漆標出間距150cm的次橫梁位置，將次橫梁焊接固定完成后，在次橫梁上標出間距41cm縱向分配梁[200位置，施工人員從岸上搬運并按照標定的位置安裝縱向分配梁，成聯便橋布置完畢后，測量分配梁頂標高，墊實其與貝雷梁之間的接觸點，將縱向分配梁與次橫梁固定，縱向分配梁上滿鋪花紋鋼板并焊接牢固。

五、結語

鋼制人行便橋的建成極大地緩解了阜陽船閘重建工程施工對當地交通的影響。為保證人員的安全暢通，在人行便橋的兩端設置提示標牌和警示牌。人行便橋護欄上掛紅燈、照明燈和警示標語，專職人員值班，防止機動車輛強行，保證來往的人員從臨時便道上通行，以避免安全事故的發生■

（作者單位：安徽水利開發股份有限公司 233000）

（專欄編輯：張 婷）