裸岩地质钢栈桥施工技术论文_陈玮

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摘要:钢管桩基础、贝雷梁结构的栈桥在桥梁施工中应用广泛,其基础施工质量与使用安全密切相关,同时栈桥基础施工因地质条件各有不同。本文结合衢宁铁路浙江段龙泉市紧水滩水库大桥1#、2#主墩钢栈桥钢管桩基础在裸岩地质条件下施工的过程,介绍裸岩地质钢栈桥施工技术。

关键词:钢栈桥;钢管桩;裸岩地质;施工技术

一、工程概况

1、紧水滩水库大桥位于浙江省龙泉市紧水滩水库库区,全长264.805m。孔跨布置为1-(70+110+70)m连续梁,两侧桥台与隧道相接。因陆上通往1#墩无法修建便道,为保证1#墩及后续连续梁施工材料、设备运输效率及施工进度,经研究,修建栈桥从2#墩位置通往1#墩,减少库区水位变化对施工的影响。栈桥平行主线布置,纵向中心线距离桥梁中心线15m。长120m,共10跨,跨径12m,桥面净宽6m,载重80t。栈桥前端设置一个会车及存料平台,主梁采用贝雷梁结构,横向布置8片贝雷梁。栈桥桥面标高186.49m,桥底标高184.5m,水位冲刷线181m,河床底最深处标高实测170m。详见图 1。

三、钢栈桥结构设计

根据现场施工条件和施工需要,该栈桥包括会车及存料平台和汽车通道2部分(图1),主要由钢管桩基础、钢管连接系、型钢分配梁、贝雷梁纵粱及桥面板结构组成。其中钢管连接系、型钢分配梁、贝雷梁纵梁及桥面板的组合结构和钢管桩基础形成了具有抵抗水平荷载性能的“板凳式”结构,并在钢管桩基础底部采用整体钢壳混凝土底座。该结构可以有效地解决钢管桩插打深度不足的难题,该桥按钢管桩不嵌入基岩进行设计。

1、钢管桩基础布置形式

单墩布置6根钢管(桩径Φ630cm,壁厚10mm),横向3根间距均为2m,纵向布置两根,间距3m,管桩与管桩之间用[18槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。上部钢管内顺桥向嵌入长4米3组双拼I36b工字钢,I36b工字钢上部横桥向放置长6米1组双拼I45b工字钢。单墩底部设置整体钢壳C30混凝土底座。具体钢栈桥结构设计细部图详见图2。

2、上部结构设计

根据行车荷载要求,12米跨纵梁布置单层8片国产贝雷片(规格为150cm×300cm),横向布置形式90cm+60cm+90cm+60cm+90cm+60cm+90cm,贝雷片纵向用贝雷销联结,单组间横向用90型定型支撑片联接、组与组间用[10槽钢联接以保证其整体稳定性,贝雷片与工字钢横梁间用U型铁件联接以防滑动。

3、桥面结构设计

结构组成为:8mm厚印花钢板、16cm工字钢底纵肋(间距25cm),下方纵向布置32b工字钢横肋(间距150cm)。

四、钢栈桥施工

栈桥施工主要由基础钢管桩、贝雷架主桁架设、桥面铺装三部分组成,栈桥基础施工采用70t履带吊配合液压打桩锤施打钢管桩;栈桥主桁采用在后方场地内拼装分组桁架,将分组桁架运至现场利用吊车组拼成整体。栈桥小里程与施工便道相接处采用C30混凝土台座支撑,大里程直接搭设在半山腰经过预爆破处理整平后的岩面上。

主要施工流程:测量定位→导向架加工及安装→插打钢管桩→用连接系连接钢管→钢套箱下沉→浇筑封底混凝土→安装桩顶分配梁、贝雷梁及桥面结构→70t履带吊机上钢栈桥按上述方法完成剩余的结构施工。

1、钢管桩施工

栈桥施工采用由大里程向小里程推进的作业方式进行。先在大里程岸边施打定位桩,履带吊吊装导向架就位。用70t履带吊配合DZJ-90振动锤施打钢管桩。先将钢管桩吊起并快速从导向架内插入覆盖层中,测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后开动振桩,下沉应一气呵成,中途不可有较长的时间的停顿,同时振动的持续时间不宜超过10min~15min。单墩群桩施工完成后,检查桩的偏斜及进入覆盖层深度与设计无误后,在钢管桩之间安设[18槽钢剪刀撑使其形成整体,下层剪刀撑在低水位时进行焊接。之后移开导向架,将预先制作的钢套箱(6m×4m×1.5米)采用吊车吊装并套在群桩外围,缓慢下放钢套箱至河床并精确定位,钢套箱与河床卵砾石空隙用砂袋和水泥布袋堵死,浇筑钢套箱与钢管桩间的封底混凝土。

2、上部结构施工

3、桥面安装

在已架设好的贝雷梁上安放32b工字钢,工字钢间距150cm,再安放16工字钢,工字钢间距25cm,横梁与纵梁的连接采用“U”形卡。安装8mm厚印花钢板,钢板间设置1cm的缝隙,用于防止因温度变化而引起的桥面板翘曲起伏。

五、结束语

钢管桩基础、贝雷梁结构的栈桥在桥梁施工中应用广泛,其基础施工因地质条件各有不同。紧水滩水库大桥1#、2#主墩之间钢栈桥钢管桩基础在覆盖层薄且极易冲刷、部分岩面倾斜严重的特殊地质条件下施工,取得了施工速度快、钢管桩中心位置偏差小于5cm,垂直度小于1%的良好成果,为山谷地区水库中施工栈桥及同类栈桥钢管桩基础施工积累了宝贵的经验。

参考文献

[1] 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JGJ041-2011

[2] 中华人民共和国交通部标准《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTG 025-86

[3] 中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》GB50017-2011

[4] 黄绍金 刘陌生《装配式公路钢桥多用途手册》

论文作者:陈玮

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/21

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