2018丁字河口大桥海上栈桥施工工艺介绍

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　　摘要：临时栈桥作为水中大桥施工的辅助手段，在丁字河口大桥得到了充分应用。根据丁字河口大桥地质情况和栈桥实际应用荷载确定了临时栈桥结构形式，介绍了栈桥施工工艺。
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　　关键词：海上栈桥；结构形式；施工顺序
　　1、工程概述
　　丁字河口大桥地处烟台海阳市与青岛即墨市交界处，黄海与丁字湾交接的丁字河口。北侧连接海阳市滨海公路，南侧连接青岛滨海公路北段。
　　丁字河口大桥长约3270米，包括北侧引桥（38×30+19×40+37m连续箱梁）、主桥（88+200+88m双塔双索面混凝土斜拉桥）、南侧引桥（37+23×40m连续箱梁）。栈桥全长1750m，分为通航孔和非通航孔。栈桥工程地质自上而下为淤泥、细砂中细砂、粗砾砂等。湾口海水流速3m/s。海床最深处高程-17.9m。
　　2、栈桥设计
　　丁字河口大桥位于黄海与丁字湾交界处，因附近渔船多，为便于渔船出入，在主桥主跨处设计一孔通航孔。
　　非通航孔栈桥单跨15m，80m一联。管桩为820mm钢管，制动墩纵向中心桩距8.30m。为进一步增加栈桥稳定性，深水区（海床标高-9.0m以下）和钢管桩入土未超过8.0m的栈桥与制动墩对应的钻孔平台4根820mm钢管桩与栈桥钢管桩同时施工。待左侧墩柱施工完毕后安装墩柱套箍，通过273mm钢管水平与栈桥管桩连接后拆除对应钻孔平台820mm钢管桩。浅水区（海床标高-9.0m以上）和钢管桩入土超过8.0m的栈桥与制动墩对应的钻孔平台2根820mm钢管桩与栈桥钢管桩同时施工。待左侧墩柱施工完毕后安装墩柱套箍，通过273mm钢管水平与栈桥管桩连接后拆除对应钻孔平台820mm钢管桩。
　　通航孔栈桥为满足当地渔船通航要求设计，通航孔跨径22m；其余单跨15m，4孔一联，全部为820mm钢管，纵坡坡度按5%设计。单排桩横向布置3根钢管桩，横向中心桩距4.0m。
　　支撑桩：φ820mm、φ529mm钢管，[22a做剪刀撑，φ273mm钢管水平连接。
　　横梁：双肢I45a。
　　纵梁：6片贝雷梁，间距130cm、90cm两种，横向采用[8连接。
　　桥面板：通航区坡度为5%处栈桥采用14cm钢筋混凝土桥面板，其余采用10mm钢板。
　　护栏：φ48mm钢管和钢筋作为护栏。
　　连接：钢桥面系横纵梁采用U型螺栓连接，钢筋砼桥面板采用φ40mm钢管与贝雷连接。
　　3、栈桥结构设计依据
　　3.1 设计荷载：履带吊－50、混凝土运输车－40
　　3.2 设计行车速度：15km/h
　　3.3 使用寿命：2.5年
　　3.4 荷载
　　永久荷载：栈桥自重
　　基本可变荷载：履带吊－50、混凝土运输车－40；
　　其他可变荷载：①风力：11级风力，设计速度Vd＝25.6m/s；
　　②波浪力：设计水位50年一遇，单桩直径0.8m；
　　③汽车制动力：采用《公路桥涵设计通用规范》；
　　④流水压力：按流速3.0m/s考虑；
　　3.5 桥面宽：6.0m
　　4、栈桥施工
　　栈桥施工方法为水中打桩、架设的方法。
　　4.1水中打桩方法：将50t履带吊放置在600t的舶船上配合90Kw振动锤。
　　4.2钢管桩的加工
　　采用δ＝10mm的钢板卷制成螺旋缝钢管桩。卷制钢管前应根据要求将板端开好坡口。卷制过程中应注意管端平面与管轴线垂直。钢管桩的分段长度不宜大于15m。钢管桩必须使用对接焊接焊缝，并达到母材等强度要求。先焊接再接口处焊接焊接连接板，要求满焊焊缝厚度不小于8mm。焊接完成后，用超声波探伤仪检查焊接质量，合格后方可使用。
　　4.3钢管桩的运输
　　钢管桩预先运至临时码头，用吊机放置在驳船上运送至施工地点。吊装时要缓慢，避免与其它物体发生碰撞而产生不可恢复的弯曲变形。
　　4.4钢管桩的插打
　　(1) 将履带吊放置在舶船上，泊船抛锚定位，自制导向架放在舶船的侧面，定位钢管桩，保证其偏差在5cm范围内，导向架为双向定位导向，既能平面定位，又能垂直定位。
　　(2) 入土深度
　　管桩入土深度采用进入持力层深度和实际激振力双控的原则。
　　a、原则上要求钢管桩进入持力层3米以上。
　　b、管桩在10分钟内进尺小于3cm（震动锤激振力应大于35T）。
　　4.5注意事项
　　4.5.1 吊桩
　　吊桩前应在吊点上定上标记，捆好千斤绳。起吊时桩身应平稳离开驳船。桩尖处应用溜绳栓住，由专人负责收放。在起吊过程中防止与其他物件碰撞。
　　4.5.2 插桩
　　⑴ 桩对位前，应对导向架的垂直情况，进行细致的检查校正。
　　⑵ 插桩在深水急流中，应考虑水流及浮力作用，宜向迎水方向偏插一点，即在流速影响下插桩时迎水面的提前量应根据打桩船上的经验确定。
　　⑶ 桩插好后，下放桩锤压住桩顶，检查锤、桩帽和桩的中心是否一致；并检查桩位有无移动及桩的垂直度是否符合下列规定：
　　A 桩位允许偏差不得超过5cm。
　　B 插桩的倾斜度（与正确的比较）不得超过100:1。
　　C 在插4根角桩时，允许桩顶向内的偏差，但不准有向外的偏差。
　　4.5.3锤击沉桩
　　⑴ 开锤前，应再次检查桩锤，桩帽与桩的中心是否一致，如有偏差应
　　改正，当超过5cm时应拔出重插。
　　⑵ 锤击沉桩开始时，应采用重锤轻打，使桩在保持垂直度的情况下平稳入土下沉，对柴油打桩锤可控制其供油量以减少锤击能量。
　　⑶ 随着的入土加深，逐渐加大冲击能量，直到桩入土达到设计要求。打桩过程中，升降桩锤的钢丝绳必须保持松弛状态。
　　⑷ 沉桩时，桩遇到下列情况之一，应立即停止锤击，查明原因，采取措施后，方可继续施工。
　　a、贯入度突然发生急剧变化。
　　b、桩身突然发生倾斜、移位。
　　c、桩不下沉，桩锤有严重回弹现象。
　　d、桩顶劈裂变形或桩身开列变形。
　　⑸ 沉桩时，桩帽内的硬木垫块要经常换，特别是在桩帽倾斜时，应及时更换。
　　⑹ 沉好的管桩，应立即提锤进行检查，确认桩身无问题后，再移动打桩船。
　　⑺ 已经沉好的钢管桩应及时加盖，防止人或物吊入。
　　⑻ 不应利用已经沉好的钢管桩作为地龙桩。
　　⑼ 水上打桩时，打桩船应锚固牢靠，防止蹩断桩，水中波浪超过二级时，应停止沉桩，5级风以上时，停止沉桩。
　　⑽ 沉桩中出现的问题级处理：
　　a、桩贯入度突然减小，或桩不下沉，桩身颤动，桩锤回跳，一般是桩尖遇到孤石等障碍物，可加用射水配合冲开障碍物。
　　b、桩身突然急剧下沉，有时随着发生倾斜或移位。一般是由于桩身破断，接头断裂或桩尖劈裂。多产生于木桩或钢筋混凝土桩。
　　c、桩急剧下沉，但发生倾斜或桩位移动，一般是桩尖局部遇到障碍物；或桩的接头再土中被打坏而错开；或桩顶和桩锤接触处不平因而打斜。
　　4.6 打桩施工主要安全注意事项
　　⑴ 观察并掌握水位变化规律，每天收听天气预报，观察水水位变化，以掌握尺度。
　　⑵ 打桩船、铁驳均应有足够的锚锭设施，以保持打桩船正确对位。船驳不能溜放，严禁冲撞已打好的桩。
　　⑶ 吊机停站在可靠的地基上，撑好保险支腿，吊距不够时不能勉强吊装重物，严禁超载起吊。
　　⑷ 水上打桩既有水上作业，又有高空作业，船上施工人员必须穿好救生衣，上桩架工作时，必须栓好安全带。
　　⑸ 打桩工作应有现场统一调度、统一指挥，以免发生事故。
　　⑺ 如遇5级以上大风、重雾及二级波浪等气候应停止任何打桩作业，做好船舶的安全锚固和防风工作。雷雨时严禁工作人员在桩架上或附近停留。
　　⑻ 施工用的氧气、乙炔应按有关规定放置，放置发生事故。对电缆、电器设备应妥善保护、防止发生触电事故。
　　4.7试打钢管桩
　　试打钢管桩，以明确地质状况，最后确定基础的选定形式、持力层和钢管桩的桩底标高。
　　4.8钢管装连接
　　钢管桩打设完成后，进行平联和剪刀撑的连接工作。利用落潮先进行平联。待水位标高低于-1.0m时，用驳船作为水上工作平台，穿上放置φ273mm钢管和焊接机，利用履带吊（放在船上）将平联钢管吊起，系上倒链，挂在钢管装上，调整平联钢管的位置和高程后，进行焊接。
　　4.9上部结构施工
　　横梁采用双肢I45a工字钢，双肢贝雷梁做纵梁，140mm厚钢筋砼预制板或10mm钢板作为桥面。
　　钢管桩的平联和剪刀撑连接好后，进行上部结构施工，利用25t吊机将横纵梁吊起就位，横纵梁采用U型螺栓连接，连接好后再在纵梁上铺设桥面板。
　　
　　结束语：丁字河口海上临时栈桥，为大桥施工提供了陆上工作空间。本文通过对栈桥的结构形式、设计依据、施工过程及需要注意的事项进行了简单的介绍，为以后类似工程施工提供了一定经验。