紫陽港漢江大橋鋼結構水上施工平臺施工技術探究

趙文軍

摘 要：鐵路、公路工程經常穿越河流、湖泊及水庫，需要架設橋梁，橋梁的樁基工程經常位于十幾米或者幾十米的水下，所以需要在水面之上搭設鋼結構施工平臺，以便于機械及施工人員在上面進行施工操作。水上施工平臺一是要滿足施工需要，更重要的是保證施工平臺的穩定，確保施工安全。采用將水上施工平臺與樁基鋼護筒一體搭設的方法，并采取了平臺基礎防沖刷等防護措施，在滿足施工需要的基礎上增加了平臺的穩定性與安全性，達到了水上樁基施工的目的。

關鍵詞：水上；鋼平臺；施工技術

中圖分類號：U445.41 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）09-0019-02

1 概 述

通過導向裝置將水上鋼結構施工平臺的基礎鋼管樁垂直沉入河床，然后利用振動錘連續擊振使鋼管樁到達巖層面，使鋼管樁最大可能的保持穩定，依次將所有設計鋼管樁下沉。鋼管樁頂部分組架設貝雷梁，在貝雷梁頂面與貝雷梁垂直方向鋪設型鋼，型鋼頂面鋪設防滑鋼板。

通過導向裝置將鋼護筒下沉，利用雙夾具振動錘將鋼護筒振至巖層，確保其穩定。用型鋼將水上施工平臺與鋼護筒牢固焊接，成為受力整體。從水上施工平臺頂面拋入鉛絲石籠及片石，在平臺頂利用地質鉆機向河床鉆進至中風化巖層，提升過程中高壓注入水泥漿，將河床底淤泥、砂礫及強風化巖層板結，保證水上施工平臺的整體穩定，并且不受河流沖刷的影響。

2 施工工藝流程

施工船只拋錨定位→制作安裝導向架→沉入鋼管樁→平聯及斜撐施工→鋼管樁灌砂、封頂→拼裝、架設貝雷梁→鋪設型鋼及防滑鋼板。

3 施工工藝

3.1 施工船只拋錨定位

制作4個500 kg以上的鋼錨或混凝土錨，用Φ16 mm或以上鋼絲繩將其沉入河床淤泥中，鋼絲繩與置于施工船上的4臺卷揚機相連。

3.2 制作安裝導向架

使用工字鋼或槽鋼制作方架，上下底面邊長大于鋼管樁直徑5 cm，高4～6 m。上下底面內壁四周利用千斤頂或高強螺栓作為限位措施，將導向架垂直固定于施工船頭。

3.3 沉入鋼管樁

精確測量鋼管樁平面位置，利用卷揚機帶動船只及導向架準確就位。浮吊將鋼管樁分段吊起自導向架內下放至距導向架50～100 cm位置固定，吊起下一段鋼管樁與其垂直連接，將兩段鋼管樁焊接。依次下放鋼管樁，直至鋼管樁無法自行下沉為止。

吊起振動錘放于鋼管樁頂，利用振動錘自身重量壓入鋼管樁，浮吊緩緩下放，直至無法自動下沉為止。振動錘夾具牢牢夾住鋼管樁，開啟振動將鋼管樁緩緩沉入，每根樁沉入一氣呵成。鋼管樁穿過淤泥層、砂礫層到達巖層，振動錘持續振動5～10 min鋼管樁無明顯下沉即可。中風化巖層特別是層狀結構巖層不可持續振動時間太長，一般2 min以上即可，否則振動易造成巖層面滑動，使鋼管樁偏位。割除設計高程以上部分鋼管樁。

3.4 平聯及斜撐施工

實地測量鋼管樁之間施作型鋼平聯及斜撐的長度，下料加工平聯及斜撐型鋼。浮吊將平聯型鋼吊起，先簡單焊接一端，等待兩端均與鋼管樁簡單焊接并保持其處于水平狀態后，在兩端加設厚度>10 mm的鋼板幫焊。平聯施工完成后進行斜撐的施工，斜撐準確卡入平聯與鋼管樁所形成的框架內，兩端加設厚度>10 mm的鋼板同時焊接。

3.5 鋼管樁灌砂、封頂

鋼管樁被平聯及斜撐固定后，利用輸砂船上傳送帶將砂灌入鋼管樁，間歇式灌入，以利于鋼管樁內河水排出。鋼管樁灌砂后增加了自重，更有利于其穩定。用邊長大于鋼管樁直徑10 cm方形鋼板焊接于鋼管樁頂，焊接時保持鋼板頂面水平。

3.6 拼裝、架設貝雷梁

在河岸上加工廠將貝雷片拼接成段，拼接時應該將安裝的桁架抬上，放在已裝好的桁架后面，并與其成一直線。

運輸分成段的貝雷梁至水上施工平臺，分段吊至平臺頂面沿成排鋼管樁項架設。前后各桁架都必須隨時注意調整，保證成一直線，不得有彎折現象。貝雷梁與頂層平聯使高強度鋼質 “U”形卡牢固連接。

3.7 鋪設型鋼及防滑鋼板

在貝雷梁頂面與其垂直方向鋪設橫向型鋼，間距1 m，貝雷梁與型鋼用“U”形卡牢固連接。為保證其整體性，沿貝雷梁方向在貝雷梁內層鋪設通長縱向型鋼，縱向型鋼與橫向型鋼牢固焊接，型鋼頂面鋪設防滑型鋼板。

4 樁基施工準備與鋼平臺聯接

鋼護筒加工所需要的鋼板應定制長度，以減少施工現場的切割工作量并減小浪費。邊緣坡口寬度為5～7 mm，采用切割機進行下料，打坡口，坡口表面平順。

卷板采用多次循環進給法，先調節上輪的位置，使鋼板發生初步的變形，滾過20～30 cm，然后來回滾動，用專用弧形卡尺初步測量，根據經驗數據繼續調整上滾輪，多次循環，直到達到規定的要求。

然后一直滾到下一個接口靠近滾輪的邊緣，此時用定位卡卡住上下兩個接口邊緣，將其靠攏，并調整相互間的位置，使其對接接頭滿足質量要求。

然后用點焊定位焊接，再用二氧化碳保護焊焊接卷板內側，焊接完成后，繼續滾動，使接口滾到上面，再焊接，焊接完后繼續滾動。

將卷制好的鋼護筒在河岸施工場地進行2～5段的對接施工，運輸至施工平臺。

加工安裝導向架，導向架加工同鋼管樁沉入導向架，只是上下底方形框尺寸較大，一般大于鋼護筒直徑5 cm。導向架自施工平臺向下安裝，長度4～6 m，導向架底部與平臺牢固焊接。

分段沉入鋼護筒，方法同沉入鋼管樁。

鋼護筒沉入完成后，利用平聯及斜撐與水上施工平臺牢固連接，使其成為一個整體，增加平臺穩定性，確保施工安全。

5 水上施工平臺的加固措施

運輸片石及加工好的鉛絲石籠到平臺附近，自施工船只將片石及裝滿片石的鉛絲石籠沉入河床淤泥，保護鋼管樁，減小河流對水上施工平臺底部的沖刷。

使用地質鉆機自施工平臺頂面鉆進，一直鉆進至設計樁基底部，通過壓漿設備自空心鉆桿內壓入水泥漿，根據地質情況分段提升壓漿，破碎較為嚴重層面1～2 m分段提升注漿，地質情況較好的層面2～4 m分段提升注漿。

6 結 語

通過水下施工鋼平臺與樁基施工護筒一體施工的方法，增強了水上施工平臺的穩定性，為后續的樁基及承臺施工提供堅實的作業平臺，保證施工的安全與施工質量。

參考文獻：

[1] 范立礎.橋梁工程[M].北京：人民交通出版社，2012.

[2] 王員根.橋梁鋼結構[M].北京：人民交通出版社，2014.

[3] 滿洪高.橋梁施工臨時結構工程技術[M].北京：人民交通出版社，2012.

[4] 張輝.橋梁下部施工技術[M].北京：人民交通出版社，2011.