鋼平臺搭設方案在新田作業區水工建筑物工程中的應用

單靜靜 重慶新田港口物流有限公司

1.工程概況

重慶港萬州港區新田作業區位于萬州區新田鎮白水湖區域，長江右岸，設計吞吐量625萬噸/年，其中集裝箱45萬TEU/年，散雜貨175萬噸/年。工程建設5個5000噸級的直立式多用途泊位以及建設后方陸域堆場、道路、裝卸工藝、交通組織、給排水、消防、供電照明及相應的配套設施等。本次施工為3#、4#、5#泊位水工建筑物工程，整個平臺共布置3條鋼棧橋與鋼平臺連接，鋼棧橋設置在結構引橋下游側，依托于結構引橋由上游至下游編號為2#，3#，4#。先修筑橋臺再搭設鋼棧橋，由鋼棧橋從岸側向江心搭設鋼平臺。

2.地形地貌

場地位于長江南岸，主要屬淺丘斜坡、溝谷及岸坡地貌；地形總體由東向西向長江傾斜，南北向溝谷相間，場地中部和南端地勢低洼，地形坡度一般為10°～20°,個別可達到35°，局部形成陡崖；勘察區最高點高程為300.00m，最低點位于長江內，高程為120m左右，最大相對高差180m。1#-2#泊位位置岸坡沖溝切割深度較小，延伸亦較小；岸坡水位變動帶覆蓋層薄，大部分基巖出露；水位線以上地表植被較發育。

3.鋼平臺施工

3.1 方案比較

方案一：鋼平臺頂標高163.0m；

方案二（推薦）：鋼平臺頂標高167.0m。

工期比較：方案一：2016年5月1日開始，2016年6月4日結束；方案二：2016年4月1日開始，2016年5月30日結束。方案二比方案一工期提前30天，鋼平臺搭設有效施工時間增加35天。

材料比較：方案一和方案二平聯及面層系結構相同，只是鋼管樁長度不同，方案二比方案一鋼管樁單根長4米，總計增加鋼管樁約280t。

綜合比較：由于本項目是搶水施工，有效施工時間較短，為順利完成施工任務，推薦使用方案二。

鋼平臺頂標高不選擇170.0m的理由：根據結構計算，鋼平臺必須要將158.0m平聯施工完成后才能夠上鉆機。鋼平臺頂標高提高后，如果平聯標高按相同高度提高，鋼管樁自由端變大，長細比不滿足要求；如果平聯標高不提高，鋼平臺施工時間不變，則鋼平臺頂標高提高就失去意義。所以將鋼平臺頂標高定位167.0m。

3.2 功效分析

鋼平臺搭設24小時作業，分為兩班。鋼平臺施工分四個工區，每個工區配備2臺起重設備，1個振動錘，10臺電焊機，每班配置14名工人。兩艘交通船和裝載機四個工區共同使用。鋼棧橋施工時由于沒有操作面，每個工區只能上1臺起重設備，每個工區每天完成2根鋼管樁及相應平聯、斜撐及面層系施工。由于鋼平臺平聯斜撐數量增加，鋼平臺施工時工作面已經形成，每個工區配備2臺起重設備，每個工區每天完成2根鋼管樁及相應平聯、斜撐及面層系施工。

3.3 鉆孔鋼平臺施工

鋼平臺鋼管樁的布置根據碼頭樁位情況在保證鋼管樁和主梁、分配梁不影響鋼護筒下放的原則布置。多用途泊位鋼平臺按全泊位滿搭，分為鉆孔平臺(392＊29.75m)，后側通道(392＊8.75m)，全長392m，寬38.5m。沿長度方向將鋼平臺劃分為4個作業區(1#作業區：36#～54#排鋼管樁，2#作業區：2#引橋長、54#～63#排鋼管樁和3#引橋鉆孔平臺，3#作業區：3#棧橋和63#～75#排鋼管樁，4#作業區：75#～87#排鋼管樁)。鋼平臺頂高程167m，(36#～44#排)采用φ1000＊10mm鋼管樁、(45#～54#)排采用φ1200＊12mm鋼管樁、其余均采用φ800＊10mm鋼管樁作支撐樁，鋼管樁縱、橫向間距8.0m。主承重梁雙拼H588，次承重梁I56，分配梁I16，面板采用δ=10mm鋼板，平臺四周布置安全欄桿，欄桿高度1.2m采用Φ48＊3.5mm腳手管、立柱按3m間距布置[10型鋼；樁基位置設置裝配式欄桿，欄桿高度1.2m，立桿和水平桿均采用Φ48＊3.5mm腳手管。（36#～54#排）水平聯撐采用φ600＊8mm鋼管，斜撐為φ600＊8mm鋼管；其余均采用φ400＊6mm鋼管作為水平聯撐及斜撐。H588主梁下設置兩道雙拼槽25口字鋼斜撐。

3.4 施工步驟

鋼管樁制作→鋼管樁驗收→鋼管樁轉運→陸上鋼管樁施沉→水上鋼管樁施沉→平臺面層鋪裝

（1）陸上鋼管樁施沉。鋼管樁搭設分別從2#、3#、4#棧橋分3處同時開始搭設，鋼管樁安裝采用振動錘（DZ90A）振動下沉，起重設備為70T履帶吊。下沉時用兩臺經緯儀在岸上兩個垂直的平面內監視鋼管樁的平面位置及傾斜度，隨時校正其傾斜度，其傾斜度要求控制在1%以內。

鋼平臺采用70T履帶吊吊裝液壓振動錘（DZ90A）振動下沉鋼管樁，打完兩根樁，及時用平聯鋼管臨時連接，每下沉好一根鋼管樁，都要臨時和其他鋼管樁連接，防止因嵌固深度淺，被水流沖倒。其施工順序為從岸側逐漸往江心逐步展開。

單跨需縱橫方向水平撐及斜撐連接完成后，履帶吊才能向前推進。履帶吊起吊時應停靠于樁附近，盡量不要在跨中起吊。

（2）水上鋼管樁施沉。3#泊位水上施工根據河床標高和設計計算確定使用Φ1200＊12mm、Φ1000＊10mm鋼管樁。下沉時用兩臺經緯儀在岸上兩個垂直的平面內監視鋼管樁的平面位置及傾斜度，隨時校正其傾斜度，其傾斜度要求控制在1%以內。

鋼管樁采用導向架定位，導向架一端固定在起重船上，先用起重船將第一節鋼管樁從自航駁上吊起放入導向架中，下放至露出導向架頂面1.5m時在鋼管樁上焊反牛腿支撐在導向架上，再將第二節鋼管樁吊起與第一節對接，焊接完成后解除與導向架之間連接，下放至第一節同一高度時再次焊反牛腿支撐在導向架上，如此循環直到鋼管樁長度滿足要求。

鋼平臺采用50t起重吊裝液壓振動錘（DZ120A）振動下沉鋼管樁，打完兩根樁，及時用平聯鋼管臨時連接，每下沉好一根鋼管樁，都要臨時和其他鋼管樁連接，防止因嵌固深度淺，被水流沖倒。其施工順序為從岸側逐漸往江心逐步展開。

（3）平臺面層鋪裝。平臺支撐鋼管樁下沉完畢后，由測量在鋼管樁上用紅油漆作標記，樁頂高于平臺標高時，將其上的樁頭全部割除，個別不夠高要接長，然后沿碼頭橫向安放雙拼HW588＊300型鋼，其上面縱向I56型鋼、I16分配梁和鋼平臺面層鋼板，最后安裝防護欄桿等附屬設施。鋼管樁樁頂采用HW588＊300型鋼進行連接，HW588＊300宜在樁頂進行對接，采用雙剖口焊。I56次梁與I16分配梁鋪設，I56型鋼采用順江方向布置，橫向間距為1m。I56滿平臺鋪設，在鉆孔樁位的位置與護筒間距為20cm。I16分配梁鋪設方法同I56一樣，間距為0.3m。面層系型鋼、鋼板鋪設施工，HW588與工56、工56與工16、工16與鋼板采用跳焊連接，焊縫長度不小于5cm。

（4）面板鋪設及欄桿安裝。鋼板面層為滿平臺鋪設，在樁位處留一個2.5m＊2.5m的孔洞。面板鋪設完成后在其鋼板上焊接Φ10帶肋鋼筋作為防滑條，防滑條間距為50cm。

欄桿沿鋼平臺四周邊緣布置，立桿采用［10高度為1.2m，立桿間距為2.0m，焊接在平臺分配梁I16上；平連采用φ48鋼管，平連布置2道，立柱頂部設置一道，向下間距為40cm設置一道。

樁位處欄桿采用裝配式，立柱采用采用φ48鋼管高度為1.2m，平連布置2道，立柱頂部設置一道，向下間距為40cm設置一道。欄桿安裝完成后使用密碼阻燃型安全網進行維護，水平兜網設置兩道，標高分別為167.0m和163.0m。

4.工程難點

本工程連續降雨及暴雨天氣對項目建設是嚴峻的考驗，對整個項目建設工期有相當大的影響；本施工區域已完成了港池開挖及邊坡防護工作，河床已無覆蓋層，3#泊位水深較深，鋼管樁單根最長48m，自由端較大，鋼平臺搭設難度和安全風險極大；鋼平臺臨時通道及棧橋需要度過兩個蓄水期，臨時結構在蓄水期的安全穩定極為重要。

5.結語

本工程在現場施工時加強了與萬州水文站聯動，及時了解30天以內的水位情況，在樁基施工過程中水位預計將超過167.0m，提前15天將原有平臺頂標高從+167升至+175，保證了樁基施工的順利完成。本次施工由鋼棧橋從岸側向江心搭設鋼平臺經歷了兩個蓄水期，實現了臨時結構在蓄水期的安全穩定。