钢便桥及钢平台施工技术<br/>——以广州石井河工程为例

钢便桥及钢平台施工技术
——以广州石井河工程为例

2016-09-03肖汉生徐郁峰

中国科技信息 2016年10期

关键词：石井纵梁围堰

肖汉生徐郁峰

钢便桥及钢平台施工技术
——以广州石井河工程为例

肖汉生徐郁峰

为了整治石井河的黑臭问题，市政部门采用在石井河干流下新建截污渠箱的整治方法。本文现就对由于外侧双排钢板桩离岸的距离较远，施工机械无法在岸上对其进行施工而搭设钢便桥及钢平台的施工方案作浅显论述。

工程概况

广州的石井河北起于京广铁路桥门口坦涌，南至螺涌涌口，途经石井街、同德街和松洲街，河涌总长约为10.24km。在水中深基坑主要有以下四种支护类型：钢板桩+内支撑+外侧双排钢板桩围堰、地下连续墙+锚索+外侧双排钢板桩围堰、排桩+锚索+外侧双排钢板桩围堰、过河围堰（两道双排钢板桩围堰+内支撑）。在水中深基坑主要有4种支护类型，渠箱在施工过程中与堤岸和支护结构的关系如图 1所示。

工程地质条件

本工程渠箱水中深基坑的“钢板桩+内支撑+外侧双排钢板桩围堰”此类型支护结构，主要有XA-1～XA-8，DA-1～DA-10，DB-3型，在不同的地质条件有不同的支护类型。

钢便桥与钢平台的施工方案

钢便桥与钢平台搭设的原因

外侧双排钢板桩离岸的距离较远，施工机械无法在岸上对其进行施工，为了方便施工所以搭设平台与钢便桥。钢便桥指的是二级堤岸平台至水中双排钢板桩围堰之间的平台，而设置在水中双排钢板桩围堰顶上的临时施工平台为钢平台。钢便桥和钢平台为同种类型的结构。每段“钢板桩+内支撑+外侧双排钢板桩围堰”此类型的渠箱基坑均需设置钢便桥及钢平台。

为了利用现有钢材和适应不同地质条件的施工区域，共设计了3种钢便桥及钢平台。

图1　渠箱施工示意图

钢便桥与钢平台的施工

总体施工顺序安排：由堤岸开始插打钢管桩，铺设承重梁，铺设纵梁（工字钢或H型钢），再在纵梁上铺设分配梁及便桥面板，单跨完成后利用已经完成的钢便桥向前插打安设下一跨，直至施工完成。施工的整体流程为：施工准备、测量放线、材料进场验收、设备进场验收、试桩、参数调整、正式打设钢管桩、架设桩顶工字钢承重梁、架设纵梁、铺平台横向分配梁、铺平台δ10钢面板、通车使用、拆除水中钢平台、拆除钢便桥。这个过程需要进行结构监测。

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钢管桩施工

根据坐标定出桩基的纵横中心线，便桥的钢管桩采用停放在驳船上的50t吊车在制定位进行插打施工，根据钢便桥的受力验算选取振动锤子，由于本工程钢便桥及钢平台钢板桩设计入土层即12.35m长，河床以上还用约3m高水深，总计单桩长约16m，所以必须进行至少一次接桩，接桩是在二级堤岸平台上或者驳船上利用钢板将两节桩进行焊接连接。钢管桩焊接采用对接焊缝，使用吊机吊装焊接，焊接连接并检查合格后，采用吊机加振动锤吊住接长的钢管桩顶部，钢管桩悬空后，平移到设计的桩位进行施打。最后标高割去多余的钢管桩，即钢管桩施工完成。

钢便桥与二级提案平台的连接

在二级堤岸平台靠河侧2m处挖一个长2m，宽4.5m，深20cm的基础，并在基础内浇筑C20混凝土，待混凝土强度达到90%，再在基础上安装钢主梁至河中第一条钢管桩，并依次安装横向分配梁、钢面板。为了方便车辆可直接上到钢便桥，在堤岸平台靠岸一侧新建C30的混凝土路面。

钢便桥及钢平台的上部结构安装

钢管桩沉放完毕后，首先开始进行桩顶承重工字钢的安装。将桩顶割成“凹”状，契入横梁，然后将刚横梁工字钢下底与桩顶焊接。同一个墩的两根钢管桩必须控制在同一条直线上，保证能准确放置通长的型钢分配梁。制备成型钢支撑架。

然后是安装纵梁，在安装前需用剪力撑加固钢管桩。搭设在主分配梁梁顶，用电焊的方式固定在分配梁上。

钢便桥及钢平台的架设

在水中的钢平台架设采用钓鱼法施工，钢便桥搭设完毕后，设置安全护栏，护栏高度为1.2m，立杆的间距为2m，立杆焊接在钢面板上，立杆及扶手均采用Φ48*3.0mm钢管，扶手应设置两道。最后在钢便桥上设置限速5km标志及警示牌，确保行车安全。

钢便桥及钢平台的荷载试验

钢便桥及钢平台搭建完成后，首先应对结构进行荷载试验，经检验合格后方能正式投入使用。第一跨钢便桥施工完成后，即进行加载试验。为了检验便桥的安全性能，采用设计车辆荷载乘以1.5的安全系数，用型钢作为加载配重，分三级加载，第一级25t，第二级30t，第三级20t。荷载试验时，加重物要按最不利受力位置进行放置。上荷载前进行第一次测量，每级荷载加上去，都要进行沉降测量，每15min测量一次直至沉降稳定，并记录好测量数据，将实际沉降值与计算值进行比较，出现较大偏差要分析原因再进行下一级荷载加载。所有荷载加载完毕后的沉降观测要求：第一小时内每15min测量一次沉降量，第二小时每30min测量一次，在第一个小时内沉降量不得大于2cm。连续观测三个小时，累计沉降不得大于4cm。经验算，其承载力、挠度满足设计要求。

钢便桥及钢平台的监测与维护保养

钢便桥及钢平台在使用过程中要随时对纵、横梁的挠度、钢管桩的沉降进行检监测，每7天进行一次监测，其中钢管桩的沉降观测点布置在对应钢管桩顶的钢平台表面，测点数量为4；而钢主梁挠度监测点布置在每跨跨中截面的主梁上，测点数量为8。

监测预警值主要以监测项目的日变化量和累计变化量这两个值控制。各监测项目的报警值见下为：钢管桩沉降日变化量3mm、累计量35mm，纵、横梁挠度变化量3mm、累计量35mm。

钢便桥及钢平台完成后每日安排专人对钢管立柱焊缝、节点板、钢管立柱剪力撑、纵梁焊缝、限位型钢进行观察，如发生焊缝开裂、型钢变形、限位型钢变形等情况立即进行补焊或者加固。在钢便桥及钢平台使用期间安排专人进行维护和清洁，并能根据检测数据及时进行变形过大的构件的更换工作。

钢便桥及钢平台的拆卸方法

在围蔽内的渠箱基坑回填后进行钢平台拆除，拆除钢平台后方可拆除钢便桥。钢便桥与钢平台的拆除工作与塔设工作的顺序基本相反，拆除方法基本与搭设方法相同。拆除流程由以下四个步骤所示：

（1）拆除施工由上至下逐层逐段进行，严禁立体作业，使用吊车支立在下一跨要拆除的结构上调离拆掉的材料，辅以运输船舶运至岸边，人工辅助吊车装车运走；

（2）拆卸栏杆时，用风焊将栏杆与便桥分离，然后用吊车将栏杆吊走；

（3）拆卸钢板及分配梁时应整体拆除，运至岸上后再进行型钢与钢板的分离；

（4）拆卸钢管桩时，用吊车配合振动锤将钢管桩垂直振拔出河床，然后将钢管桩吊走。