淺議大冶水庫特大橋水上棧橋施工技術

劉宏超

（中鐵二十二局集團第二工程有限公司 北京 100043）

棧橋承載力大、便于施工、拆除方便，而且可以重復利用，在我國橋梁施工中得到了廣泛的應用。然而，由于水上棧橋在水中施工，需根據工程的水文地質情況、周邊環境具體情況進行設計與施工管理，因此特大橋鋼棧橋的設計以及施工難度較大，施工不安全影響因素較多。

1 工程概況

大冶水庫位于濟南市萊蕪區口鎮大冶村北，大汶河支流方下河上，是一座防洪、灌溉、供水、養殖等綜合利用的中型水庫。巖溶發育形態復雜且不規則，沿線地勢陡峭，地質復雜。橋梁孔徑布置為45×32m，全橋長度為1482.800m。其中7#-27#墩在水庫中，8#-26#墩在水中。涉水鉆孔樁182 根，涉水承臺19 個，涉水橋墩19 個。覆蓋層主要有黏土層、砂層、圓礫層、灰巖層等，覆蓋層厚薄不均，最厚處有12m 左右，兩邊靠岸側覆蓋層較薄，最少只有1～2m，其中15#、16#兩個墩在覆蓋層上。

2 鋼棧橋設計

2.1 荷載設計

棧橋最大車輛荷載考慮12m3混凝土灌車，自重18t，混凝土重30t，共重96t（考慮會車），另外考慮75t 履帶吊，重10t 荷載在棧橋上施工。另外考慮50t 吊車通過棧橋，相對于混凝土罐車不屬于控制荷載，同時考慮三一450 旋挖機在棧橋行走及在鉆孔平臺上作業。設計車速為5km/h，在棧橋上盡量緩慢行駛，并避免急剎車。

2.2 棧橋、鉆孔平臺結構設計

7～27#橋墩位于水庫區，庫區線路長653m，棧橋橋長623m。水庫設計施工水位233.0m，測時水位230.21m。根據水文資料以及現場踏勘的實際情況控制棧橋橋面及平臺面標高235m。棧橋按6m 寬度設計，橋跨布置11.91m+16×15m+12m+2×15m+12m+18×15m+11.91m，共40 跨，每3～4 跨布置一個制動墩。棧橋及平臺均采用貝雷梁+鋼管樁形式，施工時采用履帶吊進行延伸法作業。

3 棧橋關鍵施工技術

3.1 棧橋橋臺施工

橋臺下要開挖到泥質板巖內，且保證橋臺的穩定性，臺后填土要注意碾壓密實。橋臺的鋼筋均采用護面鋼筋，鋼筋直徑為12mm，縱橫間距按10cm 控制，采用C30 混凝土澆筑，預埋件預埋于橋臺上，鋼板漏出混凝土面，該鋼板作為貝雷梁的支座用。貝雷梁放置在預埋件上后要用U形卡與之進行焊接，每個支座處的U 形卡數量不小于4 個，豎桿兩側各兩個，靠緊焊接，用于抵抗貝雷梁承受的水平力。

3.2 鋼管樁及墊梁施工

螺旋鋼管樁采用φ529-8mm 規格的鋼管。從岸的一端開始施工，鋼管樁沉放使用75t 履帶吊振動錘打設，利用全站儀定位及校核。9#-14#墩、18#-23#墩覆蓋層較厚，不需打入巖層中，15#-17#覆蓋層不均勻，以及其余覆蓋層薄的墩位需打入基巖中。如果打入有困難，鋼管樁端利用兩塊鋼板交叉焊接成樁尖后打入。停錘標準以樁尖標高控制為主，最終貫入度作為校核。鋼管橫向間距4.1m，鋼管橫向之間用20a 槽鋼進行交叉焊接，棧橋墩每隔3～5 跨設置一個雙排柱墩，即四根鋼管立柱，之間縱橫向用20a 槽鋼進行交叉焊接連接，確保4 根鋼管成為一個整體結構。鋼管頂放置2-36b 工字鋼墊梁，墊梁長6m，兩根工字鋼之間采用5cm 的間斷焊接形成一根整體梁結構，墊梁與鋼管頂的法蘭板雙邊焊接，焊縫高度不小于6mm。

鋼管樁插打位置精確度及垂直度、鋼管樁振動下沉時貫入度控制、鋼管樁的樁長控制。采用90 錘進行打樁作業，以1min 貫入度小于3cm為止，滿足單樁承載力70t。振動錘重心和樁中心軸應盡量保持在同一直線上；每一根樁的下沉應連續，不可中途停頓過久，以免土的摩阻力恢復，繼續下沉困難；每排鋼管樁下沉到位后，應立即進行樁之間的連接，增加樁的穩定性，避免水的反復沖擊產生鋼管的疲勞斷裂，以至發生意外事件，連接材料采用20a 槽鋼。尺寸需根據現場尺寸下料。焊縫質量滿足設計及規范要求。

3.3 貝雷梁的安裝

在鋼管頂墊梁上放置縱向貝雷梁，貝雷梁兩片一組，每組貝雷梁用90cm 支撐架連接，每隔3m 連接一道斷面支撐架，每隔6m 連接一道水平支撐架，三組貝雷梁中心間距按2.05m 間距布置，三組貝雷梁下弦桿均需要用U 形卡與鋼管頂墊梁進行焊接連接，每根豎桿兩側各放置一個U形卡，采用2mm 厚的橡膠皮包裹下弦桿后焊接U 形卡。在每個棧橋跨的跨中用一根20a 工字鋼及U 形螺栓與6 根下弦桿連接，這是確保貝雷梁的面外整體穩定性。

3.4 鋪設橋面及附屬結構施工

貝雷梁安裝完畢，其上放置I20a 工字鋼橫向分配梁，縱向間距50cm，工字鋼長6m。與貝雷梁的上弦桿用U 形螺栓連接固定，當工字鋼與貝雷梁豎桿沖突無法連接大U 形螺栓時，可適當移動工字鋼位置。按雙車道設計，考慮兩輛車輛在棧橋上錯車情況，橫向工字鋼懸臂至欄桿內側的長度僅33cm，使車輪不超過最外側貝雷梁，確保橫向工字鋼的安全受力。橋面采用28a 槽鋼口放在橫向分配梁上，槽鋼與工字鋼分配梁之間焊接，在槽鋼兩側與工字鋼分配梁的接觸線上進行焊接，焊縫高度不小于6mm，槽鋼的橫向中心間距是30cm。棧橋兩側設置鋼欄桿，單側縱向每隔2m 設1 根φ48-3mm 鋼管立柱，高1.5m，立柱頂部順橋向通長布置1 道扶手，扶手下方居中布置護欄，棧橋兩側鋼欄桿對稱布置，并在護欄兩側掛設安全防護網。

3.5 鉆孔平臺

（1）鉆孔平臺鋼管立柱與棧橋鋼管立柱一樣施工。

（2）鋼管立柱打入河床后要及時進行縱橫向交叉連接，以及平面交叉連接，確保鋼管立柱的豎直及位置準確。

（3）鋼管頂上放置墊梁，墊梁上放置貝雷梁，貝雷梁上放置橫向工字鋼分配梁（中心間距25cm），工字鋼分配梁上放置28a 槽鋼，各上下結構之間的連接同棧橋結構，橫向分配梁比棧橋上的加密一倍，棧橋上20a工字鋼間距是50cm，鉆孔平臺上則按25cm 放置。棧橋面與平臺間要用20a 工字鋼進行過渡，平臺鋼管與棧橋鋼管立柱間相鄰的需要用槽鋼20a 進行連接，以使棧橋與鉆孔平臺形成一個整體結構。

（4）8#墩平臺尺寸：14.651m×21.05m；9#-13#墩平臺尺寸：14.651m×24.05m；14#-23# 墩平臺尺寸：15.751m×24.05m；24#-26# 墩平臺尺寸：15.751m×21.05m。

4 結語

采用貝雷片組裝鋼棧橋施工進度快、周期短、施工過程安全可靠，有效地保證了大橋主體工程的順利開展，產生顯著經濟效益，取得良好的經濟效益和社會效益。