鋼管樁貝雷梁便道橋的施工要點與維保措施分析

邱安昌

（福建新華夏建工集團有限公司，福建 龍巖 364000）

0 引言

湄洲灣北岸荔港大道東吳段工程K0+000～K4+122.559段二期工程位于湄洲灣北岸經濟開發區的一條城市主干道，項目北起新文公路，南至濱海大道，全長5678.372m，設計時速為60km/h，道路寬度為37.5m。設計路線中間有一條河渠，將道路分成左右兩幅，渠頂寬約6～26m。目前在施工道路附近河渠上面有一座橋，該橋較為久遠，考慮加固、維護成本及后續糾紛等，不宜通過重車；除此之外，距離最近的橋梁大約有8km，項目部綜合考慮后決定自行架設鋼管樁貝雷梁便道橋以便于工程的開展。本文僅就該鋼管樁貝雷梁便道橋的施工要點與維保措施進行分析。

1 鋼管樁貝雷梁便道橋概況

1.1 設計要求

（1）計劃使用時間為12個月；

（2）鋼便橋設計行車速度：5km/h；

（3）鋼便橋寬度：鋼棧橋寬6.0m，行車道寬4.5m（橋頭設置限寬構筑物）；

（4）橋跨布置：9m×2連續貝雷梁橋；

（5）荷載設計：擬通過鋼便橋的主要機械有55t 混凝土運輸車、45T 履帶式起重機、70t 后八輪自卸汽車（滿載碎石），考慮最不利荷載時，活載為G6=70t×10kN/t=700kN。

1.2 設計方案

鋼便橋連同橋臺處理段全長為27m，便橋橋面設計為平坡，便橋橋面標高為5.3m，便橋橋面寬6.0m，橋面采用12mm 厚鐵板，根據現場情況以及河床地質情況，便橋跨徑設計為9m，共2跨。

（1）下部結構。便橋下部結構形式為單排2 根Ф630mm×8mm 螺旋縫電焊鋼管樁，經計算管樁埋入河床深度不少于13.8m，單根管樁長度為20.5m，若地層有變化，可根據實際情況接長或減短管樁。橫橋向管樁布置間距為4.0m，縱橋向管樁布置間距為9m，鋼管樁橫橋向、縱橋向之間均采用[20a 槽鋼水平連接，并設置[20a槽鋼斜撐，便橋跨徑設計為共2跨。

（2）上部結構。鋼管樁頂部采用長度為6m 的2I36b 工字鋼作為帽梁，工字鋼牢固地焊接在鋼管樁上形成穩定框架結構；縱梁采用3 組國產321 型貝雷梁,每組為雙排單層貝雷縱梁布置，排距為0.9m，組距為2.0m；貝雷縱梁上采用I20 工字鋼上分配梁橫橋向布設，間距為30cm。

（3）橋臺結構。橋臺挖除原渠護坡換填2m 厚片石后鋪筑0.3m厚C30混凝土路面。

1.3 施工流程設計

為保證便道橋施工質量并滿足工期要求，結合設計方案，設計施工流程如下：鋼管樁、連系梁制作、運輸→50T履帶式起重機帶振動錘DZ60振動捶打鋼管樁→鋼管樁頂橫梁及樁間系梁焊接→貝雷梁及聯系支撐架安裝→分配梁安裝→橋面板12mm 厚鐵板鋪設→欄桿安裝→便橋使用、監測、維護→便橋拆除。

2 鋼管樁貝雷梁便道橋施工要點

2.1 鋼管樁制作

鋼管樁現場檢查要求：鋼管樁采用Q235 材質，管壁厚符合設計尺寸（≥8mm），表面如有裂縫、氣泡、起鱗、夾層等缺陷應切除。焊接鋼板厚度12mm、焊條采用522 型。管道接口切割成坡口狀，用氧氣乙炔加熱，敲除坡口表面的氧化皮、熔渣等，并用小型磨光機對不平處打磨[1]。

鋼管樁加工焊接時，應注意：（1）為增強鋼管樁的剛度及鋼管樁側摩阻力，鋼管樁均采用開口型；（2）鋼管樁的相鄰部位接縫應錯開80cm 以上；（3）鋼管樁接長時應采取多層施焊方法，每層焊縫應飽滿，焊縫接頭應按照規定錯開；（4）焊縫位置上下50mm 范圍內的銹跡和雜物應清理干凈；（5）鋼管樁樁身接長處、樁頂處與樁尖處沿樁周加焊八塊加勁鋼板（高度20cm、厚度12mm）；（6）焊接過程有現場技術人員全過程跟蹤并及時檢驗，不得在陰雨天焊接作業，并應在焊接現場有遮擋，避免風吹焊縫施工點。

2.2 鋼管樁下沉

在護岸上安排一臺50T 履帶式起重機，渠河中安排一艘小船配合鋼管樁（鋼護筒）下沉、定位。鋼管樁等半成品加工質量應預先檢查合格后方可用平板車運至護岸。護岸履帶吊地面位置應結實平整，否則需預先進行換填硬化。鋼管樁起吊時采用50T 履帶式起重機的副吊，用兩點起吊法吊至空中后轉換成垂直起吊，預先綁扎結實牽引纜繩；50T履帶式起重機主吊起吊振動錘及夾具和鋼管樁至河中，再轉換成用吊振動錘夾具夾緊鋼管樁[2]，垂吊夾緊后平移至導向架內，平面位置與垂直度校正后即可振動下沉。

2.2.1 鋼管樁的垂直度控制

預先在樁身作掛鉤焊接點，掛上鋼絲鐵塊檢查樁身垂直度，并在左右護岸各設置一臺全站儀用垂直十字絲輔助檢查垂直度，全站儀激光測設點位復核樁位，監測應全過程跟蹤直至終孔。振動樁時，必須時刻關注樁身垂直度，確保錘與樁在同一縱軸上。先試壓空打樁，小幅度進尺，后正式振動錘樁。每根樁的樁頂末尾3m 范圍內，每隔10cm 處畫出清晰標線，其余段落范圍每隔50cm畫出清晰標線，便于判斷入土、終孔深度[3]。

2.2.2 停止錘擊標準

（1）在設計樁底標高0.5m 范圍的貫入度為5cm/min左右時，可以判斷為合格，終孔停止錘擊施工；

（2）當貫入度達到“控制貫入度”5cm/min，而樁底標高已到設計標高，應繼續振動30～40 次，如無異常變化，可確定終孔（若樁底標高高于設計標高1m 以上應立即上報，重新驗算）；

（3）當樁底實測標高已達設計高程，但是貫入度依然大于5cm/min，應繼續振動下沉，待貫入度達到設計值方可收錘。

2.3 樁頂處理及樁間聯接

鋼管樁施打完成后應及時測量樁頂高程，根據實測數據來確定切割或者接長至設計高程，使得樁頂高程一致。在樁頂焊接規格為700mm×700mm×12mm的鋼板，鋼管樁與鋼板焊接工藝為滿焊。鋼管樁樁間橫向連接、縱向連接系采用槽鋼20a 焊接，并設置[20a槽鋼斜撐，焊縫需飽滿。

2.4 橫梁安裝

利用吊車將焊接好的2I36b（雙拼）工字鋼組合梁提升到位，對正中心，擺放到位，然后用鋼板頂住焊接工字鋼橫梁，要求兩側焊縫不短于10cm。焊接完成后應驗收合格方可進行下一步。在橫梁上標記好每一組貝雷梁位置[4]。

2.5 貝雷梁安裝

安裝完成工字鋼橫梁后，預先在工字鋼橫梁上按照設計間距用粉筆做好記號，用履帶吊機兩點法吊裝每組貝雷梁。貝雷片在陸地上按兩片一組采用90cm標準支撐架聯接拼裝，驗收合格方可吊運，用平板拖車運至現場采用吊車吊裝安放在橫梁上（后端與已安裝的貝雷桁架片通過端部連接銷拼裝），縱梁安裝到位后，在每片貝雷梁與橫梁相交處用鋼板焊接頂住[5]。

貝雷梁安裝時先安裝鋼便橋左右兩組貝雷梁，后吊裝中間組貝雷梁。貝雷片節點的位置要落在工字鋼橫梁上，若尺寸不是剛好，需采用［10 槽鋼頂接貝雷片上下弦桿進行加固，連接方式采用限位焊接。除用90型標準連接件組合貝雷梁外，還用[12 槽鋼與U 型箍將每片貝雷梁橫向鎖扣，縱向每隔4m 上下各設一道。每組貝雷梁之間用支撐架連接，以使整個上部結構形成整體，以免貝雷梁晃動。

2.6 分配梁工字鋼安裝

小分配梁為20a 工字鋼，平放安裝，間距為30cm。注意工字鋼間距均勻分布，保證受力合理均衡。每根工字鋼兩端用U 型鎖扣將工字鋼與貝雷梁上弦桿鎖緊。工字鋼搭接長度不小于1m。采用吊機安裝，從中間往兩邊排放，人工撥移就位。每根工字鋼底部用Φ 12鋼筋焊接成整體，順橋向每3m設置一道。

2.7 橋面面板安裝

每塊橋面面板順橋向長度2.0m，寬度6m，厚度12mm，采用吊車直接安裝在分配梁上固定焊接。

2.8 護欄等附屬設施安裝

（1）護欄施工。護欄材料選用直徑為48mm 厚度為3mm的鋼管，安裝間距為2m，高度為1.0m，欄桿按照規定涂刷紅白相間的油漆。為了夜間方便引導車輛行進，將反光標志粘貼在欄桿上。在欄桿75cm 內不宜堆放機械設備和材料，確保鋼便橋安全。

（2）標志標牌。在鋼便橋上入口處設置限速5km/h行駛警示牌，并焊接限寬鋼板。

2.9 鋼便橋拆除

根據拆除方案中從上到下，從一端到另一端的順序進行鋼便橋拆除，遵循后裝先拆，先小件后大件原則，分配梁與橫梁先切割拆除，鋼管樁則先拆除樁間連接，再拔出鋼管樁。具體流程為：施工準備→橋面系拆除→橋面板拆除→小分配梁拆除→貝雷梁拆除→大橫梁、樁間系梁拆除→鋼管樁拔除→平板車轉運。

（1）施工準備：準備足夠人員、機械，清理便道，達到施工條件。

（2）拆除橋面系、面板：使用吊車進行吊裝拆除配合，拆除時注意機械安全。

（3）拆除貝雷梁：用氧氣乙炔割槍進行貝雷梁拆除，并使用鋼絲繩綁裝固定，施工時，注意拆除貝雷梁的相關限位構件，拆除后放置于平地上再進行貝雷梁弦桿、花窗的梢子及螺栓進行拆除。

（4）拆除橫梁、樁間聯系：用氧氣乙炔割槍進行橫梁拆除，并使用鋼絲繩綁裝固定，用吊車進行吊裝拆除。施工時，注意拆除橫梁的相關限位構件。

（5）拆除鋼管樁：用振動錘夾住鋼管樁進行拔除，并使用鋼絲繩綁裝固定，用吊車進行吊裝拆除；拔除時，注意觀察夾頭是否與管樁緊貼，連續振動時間不宜超過30min；操作人員應注意觀察油泵讀數、電壓及電流讀數，發現異常應停止施工并查找原因，排除隱患后方可施工。管樁應完全拔除后，使用振動錘夾住管樁，用吊車放置于平整的場地上。

（6）逐孔依次拆除直至完成：按以上步驟逐孔依次拆除直至完成全橋拆除。

3 鋼管樁貝雷梁便道橋施工質量要求

（1）鋼管樁樁位控制是整個測量控制的關鍵，可采用具備免棱鏡激光測距功能的全站儀進行放樣及標高測量，并將左岸的控制點當做監測站，在鋼管樁錘擊施工時進行全過程監控測量，確保每根鋼管樁定位準確，樁身垂直。鋼管樁平面偏差小于5cm，傾斜度小于1%樁長。

（2）現有鋼管樁每節長度不一，接樁長度應在預制場確定。

（3）相鄰管節的焊縫必須錯開，錯縫距離應大于800mm，相鄰管節的管徑差≤3mm。

（4）鋼管樁施工質量控制采用貫入度和標高雙重控制標準。

（5）鋼管樁采用“涂裝法”防腐，即在鋼管樁表面涂抹焦油環氧涂料（該涂料具備防腐性好，在土中不易老化、粘結性好，打樁時不會因摩擦而剝離或損傷等）。

（6）貝雷梁片主梁采用履帶吊安裝，先在大橫梁上進行測量放樣，劃線標出貝雷梁準確位置，將拼裝好后的貝雷梁組合用平板拖車運至現場。貝雷梁安裝完成后需檢查其上下限位裝置是否安裝牢固，質量不合格的需返工處理，每個貝雷梁銷軸保險必須安裝到位。

（7）施工過程中對每一道工序進行監控量測，保證鋼管樁、工字鋼橫梁、貝雷梁、橋面板等位置及標高滿足相關要求。

（8）支墩的立柱鋼管應滿足鋼管外徑與壁厚。

（9）大橫梁應適當加長，以便支架縱梁橫移拆除。

4 鋼管樁貝雷梁便道橋維保措施

合理使用和日常維護保養是保持鋼便橋使用期限的有力保障，必須定期（要求每月初及重載車通過后）檢查。應做好以下維護措施：

（1）自卸汽車載重不得超過70t，不得有兩輛重車同時在便橋上放置或通行，重型機械設備在鋼便橋上通行要垂直居中自行車道，降低對鋼便橋的沖擊性。

（2）查驗防護欄是不是毀壞，若有毀壞，立即修補，對防護欄警告漆不顯著地區須再次上漆。

（3）查驗橋面鋼板及連接板是不是有漲縮、焊接破裂狀況，如果有就要立即修補。

（4）定期查驗貝雷片的銷釘、定位銷、鎖扣等，如有松動要立即加固。

（5）每周用水平儀監測每根樁頂標高，沉降數據及時上報，及時調整方案。

（6）每月有監測便橋鋼管樁的沖刷狀況，尤其是汛期，可以通過拍照對比，如有較大變化可采用拋沙包圍護等措施。

5 結束語

鋼管樁貝雷梁便道橋嚴格按照設計方案和施工規范精心組織施工，鋼管樁樁頂高程一致，垂直度偏差符合規范要求，樁間連接穩定可靠，橫梁、貝雷梁和分配梁、橋面面板和護欄安裝位置準確，鋼便橋的承載力和剛度符合設計要求。鋼管樁貝雷梁便道橋使用過程中，積極采用維保措施，保障了便道橋長期使用的穩定性和安全性。鋼管樁貝雷梁便道橋的成功建設和安全使用，成為湄洲灣北岸荔港大道東吳段工程項目順利開展的重要支撐，值得借鑒和推廣。