裝配式鋼棧橋橋面板施工技術研究

薛志林

（中交路橋華南工程有限公司，廣東 中山 528403）

0 引言

鋼棧橋被廣泛應用于建筑工程中，對路橋工程項目起著重要的作用。如何進行施工以及保證具有安全的結構，是路橋工程項目中的關鍵內容，也是施工單位和相關工作人員需要重點考慮的問題?，F階段在跨海、跨河橋梁施工中，裝配式鋼棧橋橋面板施工技術凸顯出一定的優勢，從而展開一系列的探討。

1 工程概況

三門灣大橋全長3119m，左右幅橋面寬度均為16.25m，全橋共計24 聯，是跨海建造的高速公路特大橋梁。主橋跨徑組合80+2×145+80m，采用雙薄壁墩預應力連續剛構橋。引橋跨徑以50m 為主，上部結構采用等高度預應力混凝土現澆連續箱梁，下部結構采用花瓶型實心墩，基礎采用鉆孔灌注樁基礎。

2 裝配式鋼棧橋結構介紹

三門灣大橋大部分墩位均在海上，施工過程中需要一條海上通道來滿足材料運輸及結構施工。鋼棧橋作為三門灣大橋的一項大臨結構，其重要性不言而喻。三門灣大橋南北兩岸主棧橋長度2120m，中間預留通航孔位。棧橋主要由鋼管樁、貝雷梁、型鋼分配梁、橋面板組成。橋跨布置為：單跨長12m，樁基礎采用單排墩和雙排墩布置；橋面寬8.6m，其中行車道寬度8m，人行道寬度0.6m；設計車輛荷載重量80t。

棧橋基礎采用的是Φ710×10mm 的鋼管樁，由于海水的腐蝕性，需對鋼管進行防腐處理。鋼管樁橫橋向采用Φ273×6mm 螺旋管連接，增加其整體穩定性。

棧橋的主梁采用的是321 型貝雷片縱梁，貝雷梁的拼接可在岸邊預留場地上進行，每片貝雷片通過貝雷銷進行銷接接長，一般拼接長度為12m，即4 片貝雷片為一組。每組貝雷梁的橫向拼接通過90 支撐架及支撐架螺栓進行栓接。拼接好后的貝雷梁通過炮車等運輸設備運至貝雷梁架設處，需要將特有的材料進行完全的固定。在鋼棧橋的貝雷主梁位置需要設置I22a 分配梁，第一根分配梁的長度確定為20cm，后面的分配梁根據規定的長度完成鋪設，所需的橫向分配梁必須和橋面板的尺寸相符合。最終裝配式橋面板、分配梁以及其他相關材料都需要進行一定的連接。

完成分配梁的連接后，需要進行裝配式橋面板的鋪設，橋面板的主要由花紋鋼板和縱肋構成，通過橋面板夾具進行有效連接，通常情況下，制作為格構式的橋面板。標準橋面板一般長6m、寬2m，每塊標準橋面板使用兩個中間夾具進行固定連接。由于溫度及行車荷載等影響，需要對鋼棧橋設置伸縮裝置，三門灣大橋橋面板伸縮縫每隔120m 設計1 道，伸縮量設計為8cm。

3 傳統鋼棧橋和裝配式鋼棧橋施工技術

3.1 傳統鋼棧橋的施工技術

3.1.1 下部結構施工

鋼管樁的施工過程，采用的是傳統的振打下沉的方式，通過控制擊震力和貫入度來驗證鋼管樁與地基的摩擦力，保證基礎的穩定性。完成鋼管樁震設后需要對鋼管樁進行橫向連接，橫向平聯連接好后，在鋼管樁固定標高位置焊接牛腿完成承重梁的安裝。

3.1.2 上部結構施工

貝雷梁在安裝過程中是以整體吊裝的方式進行安裝，在施工之前，需要運用相關的機械設施將貝雷片提前進行連接，根據施工的要求和現場的實際情況充分完成對貝雷片的拼接。核查拼接完成之后將每組貝雷梁吊起放到需要安裝的位置，確保和安裝的位置保持一致，檢查所有零件后依次進行安裝，在安裝完成之后再次檢查是否符合規定和要求。

傳統橋面板安裝，對于傳統的分配梁是施工人員結合吊機進行安裝，利用吊機把分配梁放到規定的位置，由施工人員利用焊接的設施完成安裝，同時需要將貝雷梁和承重梁在一定要求下固定連接。對于橫向和縱向的分配梁，需要將其進行焊接，從而完成連接，在焊接的過程中，需要確保相應的平整水平，可以對邊緣進行滿焊焊接。

3.2 裝配式鋼棧橋施工技術

3.2.1 下部結構施工

在下部結構施工過程中，裝配式鋼棧橋施工技術和傳統的鋼棧橋施工技術是一致的，不再做以重復說明。

3.2.2 上部結構施工

貝雷梁的具體安裝方式，裝配式鋼棧橋和傳統的鋼棧橋在貝雷梁的安裝上大致是相同的。但是，裝配式鋼棧橋施工技術為了確保連接和提升安裝效果，在結構受力達到一定要求后對貝雷梁相關結構進行細致的優化。裝配式鋼棧橋在施工過程中沒有繼續選擇傳統貝雷梁的具體構件，而是選擇應用分配梁整套的螺栓孔。改進之后的貝雷梁，不僅在傳力效果方面大大提升，而且因為具有整套的槽口，能夠快速將分配梁進行有效連接。

分配梁和橋面板進行安裝，貝雷主梁施工完成之后，需要施工人員配合機械設施完成分配梁和橋面板的安裝。在安裝過程中，需要對分配梁和貝雷梁應用特定的連接構件，使在連接過程中能夠有效和貝雷梁相適應，只需要將螺栓擰住，就可以完成安裝過程。同時，需要一定的時間進行多次試驗，確保連接的合理性和具備一定的強度和耐力，從而使鋼棧橋能夠正常運行。

裝配式鋼棧橋橋面板安裝是施工人員利用履帶吊的作用進行安裝的，履帶吊的作用是可以將單個橋面板放到規定的位置，然后進行相應的安裝。對于裝配式鋼棧橋橋面板而言，施工人員只要使用夾具就可以完成安裝，是非常簡單方便的。

4 裝配式鋼棧橋橋面板施工技術的優勢

4.1 施工效率

三門灣項目南岸鋼棧橋長度1020m，共85 跨，展開對傳統鋼棧橋和裝配式鋼棧橋施工效率分析。從以往的施工情況來看，以傳統的方式進行施工，在一定人數的前提條件下，單跨施工平均需要20h 的有效工作時間，才能完成相應的安裝和鋪設工作，而且還需要配備相關的機械設施等完成材料的焊接。

根據三門灣大橋項目的具體施工情況，使用裝配式橋面板后，對棧橋結構進行一定程度的優化，將鋼管樁、下橫梁等結構數合理進行減少，最大程度地減少2 道施工程序，使棧橋的搭建和拆分更加方便，有效提高施工人員的工作效率。同時，在棧橋搭建過程中，只有少部分施工程序需要施工人員完成高空作業，降低施工人員落水的概率，確保施工人員在棧橋施工過程的安全。在和傳統施工人數相同的情況下，單跨平均僅僅需要13.5h 可以完成相應的工作，裝配式鋼棧橋橋面板每跨搭設可節省6.5h 的可利用時間，可以節省553h。裝配式鋼棧橋橋面板應用的是廠家制作完成的標準板，可以省去焊接的工作環節，節省一定的時間和人力，同時也恰恰證明在橋面板施工過程中可以省去焊接的工作也可以完成橋面板的相關工作過程。因此，應用裝配式鋼棧橋橋面板施工技術可以有效提高工作效率。裝配式鋼棧橋橋面板施工具體如圖1 所示。

圖1 裝配式鋼棧橋橋面板安裝施工

根據上述分析，裝配式鋼棧橋施工在時間的利用上明顯優于傳統鋼棧橋安裝施工，在每跨施工中可以節約6.5h。在施工人員的數量方面，裝配式鋼棧橋減少人員的使用量，相關施工環節的焊接工作是提前完成或者廠家解決，不僅提升確保施工的質量，而且大大增強施工的效率。同時，裝配時鋼棧橋橋面板在進行鋪設的過程中，由于省去焊接環節，因而大多數技術工人都可以完成施工工作，避免施工方高價聘請專業技術工人，一定程度上節約人力成本和解決施工困難的問題。另外，裝配式鋼棧橋橋面板制造工藝精良，大部分部位的數據要求都是要小于2mm，確保在安裝完成之后外觀是整齊和卡扣有效的；而其中的夾具在滿足一定要求的同時做到精巧，充分解決結構復雜的難題；改變原有的思維模式，直接將工廠加工的形式運用到施工現場進行安裝，制作完成的卡尺滿足橫梁安裝的要求，確保安裝位置的正確；裝配式鋼棧橋橋面板有效解決在制造和安裝過程的準確度問題，省去施工過程中焊接這一環節，極大地提高了裝配式鋼棧橋橋面板的安裝效率，每一跨15min 可以安裝完成，有效降低施工成本，避免延誤棧橋的施工工期。

4.2 循環利用率

傳統鋼棧橋橋面板在整體工程竣工之后，橋面板失去可利用價值，只能做成廢材料進行處理。而且施工中所用到的材料無法進行再次的有效使用，一定程度上浪費相應的資源和材料，不利于企業的穩定運行和可持續發展。

裝配式鋼棧橋根據這一現象進行有效分析和研究，對橋面板和相關的構件進行一定的防腐措施，在不同情況下有效增加材料的使用時間，提升各項種類材料的使用效果，發揮其最大的利用價值，從而有效降低工程的成本。對于裝配式鋼棧橋橋面板的制造是有嚴格規定和要求的，必須在規范化和標準化的工廠進行制造，只有經過檢驗和審核，得到合格的結果之后才能進行應用。由于橋面板在制造的過程中較為標準和精細化，所以對于施工的棧橋也有一定的要求，需要對現場進行相應的清理和修復，才能使橋面板充分應用到裝配式鋼棧橋中，進行一系列的施工作業后，相應地提升棧橋的觀賞效果，并為施工人員和其他相關工作人員創造良好的環境和氛圍，有利于提升施工效率和質量，如圖2 所示。

圖2 裝配式鋼棧橋橋面板現場圖

總而言之，絕大多數的工程項目需要根據相關的標準和規定進行相應的設計和施工，要靈活根據具體情況完成安拆、運輸、管理和周轉工作。對于一些材料和大型的機械設施要考慮按照部分項目的情況做好應對，不能根據整體工程統一進行安排和設計，這方面施工單位、相關設計人員以及施工人員都是需要重視的。但同時具體的設計不能僅針對一個項目，而是考慮一類或具體某方面的項目，從而不僅能夠解決具體項目的問題，又兼顧長遠的使用，在此設計的基礎上進行不斷創新，從中總結一定的經驗和不足，使其有一定的發展和進步。整體化的設計內容和方向需要考慮施工單位的近期和遠期項目的相關情況，以此展開具體的分析和研究，確定有目的和規劃的設計方案，從而提升施工單位的經濟效益，確保施工單位的可持續發展。

裝配式鋼棧橋作為臨時施工結構，像這類的工程項目都需要對其所處的地理位置、外部條件、使用時間、施工、安裝過程等相關信息內容做到詳細分析和研究，并對其他涉及的內容都需要清楚和明確。同時，考慮構件的構造、再利用率、吊裝點、操作通道、安全防護等一系列細節，對項目的經濟性和有效資源的利用有一定的了解。標準化的結構設計，不僅需要具備相關要求的結構，還要具有一定標準的構件，這些構件必須能夠便于運輸和安裝，確保加工過程的精密度，使其連接的過程中是快速簡潔的。同時，結構單元需要滿足模塊化的要求，充分做到同步使用來承受不同級別的荷載，進而解決結構的荷載適應性問題。另外，需要考慮施工人員、安全通道及安全防護設施的設計，對于安全防護需要進行具體的研究并提出相應的措施，確保工程項目的正常運行。

5 結語

采用裝配式鋼棧橋橋面板施工技術，最大程度地提高施工效率，避免延誤工程的工期，而且在施工過程能夠合理利用原材料，有效降低施工成本。社會的發展和進步對裝配式鋼棧橋提出更高的要求，只有符合時代的要求和規定才能使裝配式鋼棧橋得到廣泛應用，促進可持續發展。