裝配式貝雷橋在白石窯樞紐二線船閘建設中應用

【摘要】白石窯二線船閘地下連續(xù)墻圍堰縱向沿水流方向穿過白石窯舊船閘檢修門庫和連接土壩，原設計封閉半邊道路施工，施工周期長、施工難度大、安全風險高。為保證土壩段地下連續(xù)墻順利施工及加快施工進度，架設裝配式貝雷橋后開挖土壩施工地下連續(xù)墻。本文主要介紹裝配式貝雷橋的特點、選型、安裝施工方法的問題。

【關鍵詞】裝配式貝雷橋；選型；安裝；施工

1、工程概況

白石窯樞紐船閘工程二線船閘縱向圍堰地下連續(xù)墻沿水流方向穿過白石窯舊船閘檢修門庫和連接土壩。該部位為地下連續(xù)墻S12結構段，位于舊船閘檢修門庫的上游側和左側，兼作一、二線船閘之間的連接副壩結構，是本工程最為復雜的結構和關鍵節(jié)點之一，施工技術難度大。連接土壩寬度為8m，壩頂與上游工作平臺高差7m、下游工作平臺高差12m。原設計地下連續(xù)墻S12結構分段施工，即上下游兩側單獨依次施工，壩頂預留3.5m寬道路供左右兩岸車輛通行，無施工作業(yè)安全距離。

鑒于上述問題，原設計施工方案現(xiàn)場實施非常困難，施工安全和交通安全風險高，為避免施工過程中對通行人員和車輛造成危害及確保施工安全，采用架設裝配式貝雷橋保證交通，開挖土壩施工地下連續(xù)墻。貝雷橋布置圖見圖1。

2、貝雷橋方案設計

2.1 貝雷橋選型

白石窯連接土壩作為貝雷兩岸周邊20公里唯一通行道路，白石窯電站水閘交通橋限重20t，日常通行車輛為校巴、家用汽車及摩托車，最重通行車輛約10t。根據(jù)車輛通行情況及施工特點，沿土壩方向架設貝雷橋。貝雷橋選用桁架組合形式“321”型，貝雷橋共兩跨，通車道寬3.77m。36m跨選用汽20-雙排單層上下加強型貝雷橋，跨度18m選用汽20-雙排單層不加強型貝雷橋，貝雷橋選型詳見表1。

2.2 貝雷橋結構方案

根據(jù)工程地質勘查資料結合舊船閘門庫結構及“321”型貝雷橋的特點，布置3個橋臺，見圖2。橋臺1利用舊門庫結構；兩座貝雷橋連接橋臺2為鋼筋混凝土結構，基礎為灌注樁基礎，樁徑1200mm，入完整巖面3m；橋臺3落于土壩上，為鋼筋混凝土結構。

2.3 貝雷橋的組成和結構

裝配式貝雷橋主要有桁架式主梁、橋面系、支撐件等組成（見圖3），主要材料為Q235、Q345碳素結構鋼。

主梁桁架有321貝雷片、斜撐、加強弦桿、螺栓、連接插銷及保險銷構成。加強弦桿、螺栓材質為16Mn，連接插銷材質為30CrMnSi。

橋面系有橫梁、橫梁夾具、U型螺栓、勾頭螺栓、B型橋面板等組成。

支撐件由450支撐架、斜撐、抗風拉桿和連接螺栓組成。

3、貝雷橋施工

3.1 橋臺施工

采用沖孔樁機施工橋臺2基礎灌注樁，采用汽車吊整體吊裝鋼筋籠，混凝土自卸車灌注水下混凝土。樁基礎施工完畢后進行小應變檢測，樁基檢測合格后施工上部橋臺結構。橋臺鋼筋混凝土結構施工參靠常規(guī)鋼筋混凝土施工方案，本文不另介紹。

3.2 貝雷橋架設

貝雷橋在土壩上貝雷橋安裝位置就地拼裝，為保證道路通行選用35t汽車吊輔助貝雷橋拼裝，貝雷橋安裝在檢測完畢后開挖土壩，施工地下連續(xù)墻。

（1） 測量定位

由測量工程師利用GPS在橋臺上放樣出貝雷橋軸線及邊線。

（2） 桁架拼裝

首先利用挖掘機平整場地，在拼裝場地每3m架設枕梁并調平。按照3m一節(jié)進行單榀貝雷桁架的拼接，單邊貝雷梁桁架組裝完畢后，36m跨先安裝頂部加強弦桿，在奇數(shù)節(jié)安裝斜撐及頂部450支撐架，偶數(shù)節(jié)安裝橫向450支撐架。

（3） 桁架連接

兩道桁架拼裝完成后，在桁架兩頭中間設置手動葫蘆，用鋼絲繩拴在桁架底部下沿，對桁架位置進行微調，安裝橫梁及抗風拉桿。

（4） 橋面板安裝

在橫梁頂部放樣出軸線位置，先安裝中一和中二橋面板，后安裝兩邊邊板。貝雷橋端部使用勾頭螺栓夾緊固定橋面板，中在橫梁上使用U型螺栓固定橋面板。

3.3 貝雷橋檢測

貝雷橋檢測內容包括靜載試驗、動載試驗兩個方面。靜載試驗內容包括：檢測橋跨跨中貝雷橋上、下弦桿在試驗荷載下的靜應變；檢測橋跨支點、跨中、四分點縱向在試驗荷載下的靜撓度；檢測橋跨橋墩在試驗荷載下的豎向變?yōu)椤虞d試驗內容包括：檢測橋跨的自振頻率；檢測橋跨的阻尼比。

靜載試驗使用精密水準儀（NA2/GPM3）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（GEKON）觀測橋梁設置測點的位移、撓度，從而確定貝雷橋的強度和剛度。動載試驗采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（GEKON）、振動測試系統(tǒng)（DASP）測試各測點的車輛沖擊系數(shù)和自振頻率。通過Midas/Civil專用分析軟件、ANSYS通用分析軟件分析數(shù)據(jù)，試驗結果表明36m跨和18m跨貝雷橋承載力、強度、剛度、穩(wěn)定性達到設計要求，可滿足設計允許的車輛在貝雷橋上安全通行。

4、貝雷橋安全使用措施

貝雷橋使用周期為10個月，通行車輛日次較大，為保證使用安全，采取以下措施保證安全使用。

（1） 在貝雷橋兩側上安裝鍍鋅鋼筋網片，防止行人墜落；

（2） 在橋梁左側設置保安亭，由專人24小時值守指揮交通，并防止超載車輛通行。在橋梁兩端設置限寬、限高設施，豎立限寬、限高、限制及限速夜光安全警示牌；

（3） 每月定期檢查貝雷橋連接件的螺栓、插銷、保險銷、橫梁夾具及抗風拉桿等是否牢固、有無丟失；

（4） 在橋臺、貝雷橋跨中設置沉降觀測點，定期進行觀測。發(fā)現(xiàn)異常查明原因并及時處理。

5、結語

白石窯樞紐二線船閘工程貝雷橋從2017年7月18日開始施工橋墩樁基礎，安裝2跨貝雷橋僅7天，2017年9月10日正式通車。貝雷橋的架設大大加快了地連墻施工進度，在地連墻施工過程中，三次臨時吊離36m跨貝雷橋后吊裝地連墻鋼筋籠后。貝雷橋施工過程中狀態(tài)良好，解決了地下連續(xù)墻圍堰S12結構段這一施工難點。裝配式貝雷橋可根據(jù)跨度自由組合，其荷載能力大、安全性好、施工簡單便捷，同時可多次重復利用，經濟效益好，在類似工程中具有非常廣闊的應用前景，值得推廣應用。

參考文獻：

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