摘要:以江西某地桥梁188金宝博平台为例,对底节钢围堰现场整体拼装方案进行比较,并采用升降平台法在完成底节钢围堰拼装后将平台升降围堰入水,在此基础上对包括拼装平台施工、拼装平台预压、底节钢围堰拼装在内的钢围堰施工技术要点进行分析,以期为同类188金宝博平台提供参考。
关键词:桥梁188金宝博平台;钢围堰;升降平台;施工要点
1188金宝博平台概况
某桥梁路堤结合188金宝博平台全长40m,单侧临湖,采用预留导流渠设计。桥梁188金宝博平台区地势平坦,现场地质勘查测绘结果显示,桥址区主要为细砂—淤泥质粉质黏土—泥质细砂的第四系海积层(Q4cm)。桥址区地表水发育,海堤内为滞洪区,地下水受降水、河沟水补给后流入临海,涨潮后又受到海水补给,在堤岸内滞洪区潮水的强烈作用下,188金宝博平台施工受到较大影响。砂土层内地下水和海水存在强水力联系,区域地下水年变化幅度在2~4m,考虑桥址区地下水储量丰富,场地周边也并无开挖条件,桥梁承台和桥位路堤挡墙基础均位于桥址区常水位以下,所以本桥梁188金宝博平台以钢板桩为承台和附属挡墙水下临时围堰,本188金宝博平台拟采用长9m、宽40cm、厚15.5mm的拉森钢板桩。为降低钢板桩达设计入土深度后作用于桩后的主动土压力,应根据188金宝博平台实际及设计要求,适当降低桩前和桩后入土标高,桩顶标高应控制在高出正常水位0.5m。为减少围堰内开挖深度,应降低围堰外场地标高,本桥梁188金宝博平台钢板桩入土深最小为5.9m,通过C25水下混凝土封底。该桥梁188金宝博平台材料性能参数见表1。
2钢围堰方案设计
本桥梁188金宝博平台钢围堰采用分块加工,底节钢围堰现场整体拼装后入水并分层接高,底节钢围堰现场整体拼装应为本188金宝博平台钢围堰施工关键性工序。
2.1底节钢围堰入水方案
方案一:滑道法,即底节钢围堰入水可以采用滑道法,将滑道深入设计水深,并满足龙漫浮吊吃水要求,为方便围堰下滑,滑道纵坡按-0.5%设计。滑道法对岸坡场地要求较高,且龙门浮吊处水深应能满足钢围堰浮动要求。方案二:浮运平台法,即在水中墩以上30m修建临时码头,根据钢围堰大小租赁中60浮箱若干并由其组成浮运平台,完成组拼后将平台浮运至吨位处。考虑到浮箱需租赁或自制,而且将浮箱浮运至吨位处后,需要提吊悬空钢围堰后抽出浮箱[1],188金宝博平台量较大,本188金宝博平台不予采用。方案三:升降平台法,考虑到本桥梁188金宝博平台地形狭窄,场地有限,按照先堰后桩法的设计思路,在上游50m沿岸打设钢管桩,并以此为承重桩,承重梁通过贝雷片组拼,并以精轧钢为吊杆,完成底节钢围堰的拼装后将平台升降围堰入水。大量188金宝博平台实践证明,升降平台法能充分利用钻孔平台的材料,成本低、施工方便,对本桥梁188金宝博平台钢围堰施工也较为适用[2]。
2.2平台结构拼装
本188金宝博平台升降平台拼装地点设定在2#墩150m及岸边9m的桥侧旁,升降平台长×宽为42m×42m,各角设820mm×10mm钢管桩4根,沿水流垂直方向设主梁2根,每根主梁均由单片贝雷片组成,用长75cm的精轧螺纹钢将中间3片贝雷片串联。顺着水流方向按4.5m间距设纵梁,通过平台四角设置的钢管桩进行主梁悬吊,并在32t千斤顶的作用下实现入水钢围堰的自浮。面板由10mm厚的钢板按50cm间距铺设,并按钢围堰直径呈环形布置。
3钢围堰施工技术要点
在进行钢板桩围堰施工前,通过挖机平整围堰承台和挡墙基坑标高,达设计标高后进行承台平面位置测放,并进行基坑尺寸开挖和围堰施工边线的石灰划线。钢板桩进场后进行桩堆放、接长、锁口润滑、防渗设置及其余施工设备运转情况的检查。
3.1拼装平台施工
3.1.1钢管桩沉桩将履带吊停在岸边并配合振动锤施打码头附近钢管桩,下沉施工采用悬打法,并借助悬臂导向支架进行基础钢管桩打入位置的定位及垂直度测量,符合设计要求后下沉振桩锤[3]。以贯入度和入土深度为沉桩控制指标,在覆盖长度内保证贯入度小于等于3cm/10击,测量钢管桩处水深大于等于5.5m,钢管桩插入覆盖层小于等于6m。由于河道内河床覆盖层薄弱,内侧河道钢管桩难以站立,为此应将两台导向船并排停在桩位处且抛锚定位协同作业,并在导向船之间铺设工字钢打桩平台的情况下,在孔径1.5m钢护筒内进行冲击成孔。完成钢护筒定位后冲孔作业,结束后采用高压风将沉渣吸出。冲孔孔深大于等于5m,并在冲孔内植入Φ820mm钢管桩后将钢护筒拔出1.4m,再在钢管桩内灌注水下混凝土起到锚固作用。通过导管及钢管桩底部的开孔,水下混凝土从钢管桩内部和管内翻出,在其浇筑过程中通过测量钢管桩内外高差进行混凝土用量控制,并确保浇筑高度比河床面高出2m。浇筑结束,待强度达2.5MPa后再进行下一根钢管桩沉桩施工[4]。
3.1.2桩顶分配梁安装桩顶分配梁采用工字钢,并在桩顶标高确定后安装,先将2cm厚的钢板桩帽焊接于桩顶,并将加筋肋焊接在钢板和钢管连接处,加筋肋由1cm厚的钢板切割而成,钢板桩帽施工完毕后进行分配梁和吊梁安装,底横梁及吊梁吊杆支点位置也需焊接加筋肋,若因安装误差导致顶横梁和钢板桩帽之间存在过大空隙,则应加垫薄钢板、钢楔等调平。
3.1.3主次梁安装本桥梁承重主桁架包括8片贝雷片,用长750mm的?32精轧螺纹钢(每根配2个螺帽)将中间4片紧密连接,外侧再用支撑架连接,使承重梁整体长42m,宽2.04m。在主桁架安装施工过程中,必须注意贝雷片间的销接、贝雷片和支撑架之间的螺栓连接的牢固性。
3.1.4面板分配梁及面板安装按照桥梁188金宝博平台设计间距将面板分配梁放置在贝雷片上,并将U形卡设置在分配梁和每组贝雷片之间,待铺设完面板分配梁并焊接牢固后,进行6m长、2m宽、1mm厚面板铺设,并在面板和分配梁之间预留出6cm焊接空间后铺设钢板。
3.2拼装平台预压
本桥梁188金宝博平台底节钢围堰拼装施工平台承受的最不利荷载为150t,按照1︰1倍系数确定的预压荷载值为1650kN。根据底节钢围堰变形观测结果,自重作用下和满载后的次梁最大挠度分别为20cm和45cm,自重作用下和满载后的主梁最大挠度为16cm和24cm。次梁卸载后挠度减小为28m,弹性变形和塑性变形分别为15.5cm、8.5cm,主梁卸载后挠度为20.0cm,弹性变形、塑性变形为4.0cm和3.8cm。预压前还应演练平台下放标高降低和预压堆载后平台升降,确保平台结构安全、下放平稳且无异常。
3.3底节钢围堰拼装
预压拼装平台结束后,按照钢围堰刃角底面尺寸在平台顶面放样,确定出断面点并编号,再定出钢围堰中心点,进一步复核尺寸断面,并按放样位置和编号对称排放。为防止围堰侧翻,应在每块钢围堰单边设置两个支撑点,并采用14型钢支撑,加配手动葫芦进行钢围堰平整度和垂直度调节,完毕后焊接支撑。钢围堰拼装过程中应加强挠度控制,对每块钢围堰均应按照拼装→点焊→临时固定的次序处理,待点焊成型后进行全面焊接。考虑到拼装施工中平台支架可能出现的变形,必须对钢围堰摆放标高进行塞垫处理,并随时观测和调整围堰底拼接好的钢围堰底平台,通过水密性试验检验焊接质量[5]。钢围堰全部拼装焊接成型后,拆除侧向支撑,通过四个吊点提吊下放入水。
4结语
本桥梁188金宝博平台主要采用钢板桩围堰施工技术,确保了承台和挡墙水下结构物施工的顺利进行。施工结果表明,桥梁188金宝博平台钢围堰拼装升降平台结构简单,拼装简便,还能有效解决施工场地有限的情况下底节钢围堰拼装难题,在确保钢围堰施工质量和进度的同时,实现支护施工成本的优化,为深水桥梁基础施工提供全新思路。