1中交第三航务工程局有限公司江苏分公司 江苏省连云港市 222042
2中交路桥华北工程有限公司 北京 101100
摘要：通过某市政桥梁钢平台设计与施工案例，为其他类似工程提供借鉴。
关键词：钢平台、设计、施工
一、工程概况
某市政桥梁全长202.08m，跨越河道，跨径布置为（30+45+45+45+30）m，采用变截面预应力混凝土现浇箱梁，下部结构桥墩基础采用钻孔灌注桩。主桥桥宽30.5m~37.5m，分三幅布置。桥梁下方河道内枯水期水位0~0.5m，汛期为市政防洪通道，与外海连接并采用水闸控制内外水位差，设计常水位1.5m，最高水位2.0~2.5m。
图2 钢平台平面布置图
3、钢平台、钢便桥设计方案
3.1基础结构
钢平台桩基采用Φ630×8mm钢管桩，按摩擦桩设计，全桥共布置23排，每排6~9根，共165根，桩长45m，采用φ30钢管水平连接，桩中心横向6.5m或7m，纵向间距采用 9m*7+7m+6.5m+8m*4+6.5m+7m+9m*7。钢管桩采用75T履带吊配90kW振动锤施打。
3.2下部结构
钢平台桥墩钢管桩顶部四周设置牛腿，便于23排热轧H型钢700*300双拼承重横梁安放及加固，长度32-53m，间距9m*7+7m+6.5m+8m*4+6.5m+7m+9m*7布置，放置在钢管桩排架上。
3.3上部结构
钢平台承重纵梁采用双拼H700*300型钢铺设。
3.4桥面结构
钢平台纵梁顶面铺设I10间距30cm，长度33~45m，顶面铺设厚10mm防滑钢板满铺。
3.5防护结构及附属设施
本桥为上承式结构，分配梁上焊接Φ48*3.5mm钢管护栏，护栏高度1.2m，立杆间距1.5m，上下间距0.6m，设置2排，防止人员翻越，护栏涂刷红白相间的油漆。
4、设计验算
4.1钢管桩单桩竖向承载力计算
本工程钢管桩为φ630钢管，桩长为45m，桩顶高程为1.0m，根据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008），钢管桩单桩竖向承载力计算公式，结合勘察单位提供的桩基承载力计算参数表，综合考虑上层土质存在负摩阻力，并减去桩身自重后，计算得出本工程单桩竖向极限承载能力标准值为1858kN。钢管桩施工过程中，采用动测进行承载力检测，承载力大于计算承载力。
表1：桩基承载力计算参数表
图6.8.2-1 钢管桩对接图（单位：mm）
5.2.2振动锤沉桩工艺原理
振动锤采用液压夹具，通过液压油缸的进油和回油实现迅速夹紧钢管和放松钢管。振动锤先平躺，用履带吊平吊钢管桩喂入振动锤夹具内，利用夹具夹住钢管桩，同时用履带吊副钩通过备用钢丝绳吊住钢管桩顶。准备好后，履带吊通过振动锤及备用钢丝绳缓缓起吊钢管桩，在测量引导下调整钢管桩到测量标定的桩位后快速下钩，钢管桩靠自重入土稳定后，开启振动锤振动下沉钢管桩，下沉过程中，实时观测钢管桩及振动锤的垂直度，二者须保持在同一直线上，当发生偏差时，及时调整振动锤纠偏。
5.2.3 钢管桩的施沉
采用75t履带吊将液压振动锤起吊至竖起的钢管桩顶口处，保持振动锤与钢管桩在同一直线上，操作液压振动锤使其液压钳夹紧钢管桩，开启振动开关，钢管桩在振动锤起振力的作用下，振动下沉。
钢管桩施沉时应保证同一平面钢管桩接头错开，避免最不利截面的形成。
在钢管桩施沉过程中，要对其垂直度进行监测，采取措施对钢管桩垂直度进行纠偏。钢管桩进行施打至设计标高，桩顶平顶高程偏差≤10cm，倾斜度＜1%。
5.2.4 钢管桩施打收锤标准
由于钢管桩振动锤为高频振动，无法根据贯入度控制收锤标准，并且由于地质、发电机电压、等因素影响，钢管桩施打无法以电流来精确控制，借鉴以往经验，钢管桩收锤标准主要采用打入深度控制法，辅以电流、每分钟入土深度等措施加以控制，具体操作如下：
1）钢管桩采用90kW振锤施打。
2）根据试桩经验，钢管桩施打过程中，振动锤正常工作，电压稳定在120A左右，若遇到振动锤电流激增，且钢管桩入土深度比理论计算值明显偏小，则应拔出钢管桩移位后重新施打。若遇到电流激增，且钢管桩入土深度大于或等于理论计算值，则认为满足设计要求。
3）由于缺乏明确判定标准，在施打最初几根钢管桩过程中，在钢管桩将要达到设计标高前2~3m，记录每入土1m所需大概时间，以便综合判定后续钢管桩收锤标准。若后续钢管桩最后阶段每米入土所需时间大于或等于以上记录值，则基本可判定达到设计值，若明显小于如上记录值，则可判定持力层不能满足要求，需继续加深。4）条件允许的情况下，各钢管桩可视实际情况适当加深，以确保安全。
5.2.5钢管的抄平
钢管桩打设完毕后，对设计标高进行测量放点和抄平。
5.3 桩间剪刀撑施工
单排钢管桩施打就位后，开始用φ30钢管进行桩间平联的连接。支撑架钢管的吊装具体施工方法如下：支撑架使用吊车起吊进行安装。剪刀撑调整到位后，先将一端与钢管桩焊牢，然后另一端采用附钢板焊接。所有的焊缝均要求满焊，严格控制焊缝质量。
5.4 横梁、H700型钢和纵梁安装
钢管桩打桩至设计标高后，检查桩的偏斜度及入土深度，其误差均符合要求后，立即进行桩顶横梁、H700型钢和纵梁等的施工。
具体吊装步骤如下：
1）在钢管桩顶面四周安装牛腿，吊装双支工H700a型钢横梁至牛腿上，用小钢板焊接固定，传递纵梁荷载至钢管桩基础，使基础均匀受力，保证钢平台的整体稳定性。
2）桥台上放置H700型钢，贝型钢两侧采用10#工字钢限位。
3）安装纵梁，在H700上铺设16a工字钢间距30cm，调整间距，点焊临时固定，待全部安装完成采用纵梁与H700G型钢接触面满焊加固。
5.5 桥面系施工
桥面板由10mm厚钢板平铺而成，桥面板铺设必须根据设计位置进行摆放，相邻钢板间隙3cm，便于桥面冲洗、清理。钢板与纵梁接触处均需焊接，形成整体格栅，增加桥面系稳定性，桥面板直接承受车辆、机械的荷载，并将荷载传递至纵梁。
平台护栏杆高1.2m，采用钢管焊接，立柱间距2m，护栏通过两道Φ48×3.5mm钢管联接，护栏刷上黑黄相间的反光警示油漆，交替布置，达到简洁美观。顺桥向设置夜间警示灯，夜间定时开启。
5.6 平台验收
平台搭设完成后，在使用之前进行120%的预压验收，形成验收文件后方可使用。
5.7 平台养护
1）经验收合格后，钢平台交付使用，使用过程中，前三个月，每隔3～5天，对平台端部、跨中、钢管桩顶部等部位进行沉降观测；之后每月观测一次。
2）每隔3～5天，派人对平台进行巡视，及时发现排除可能存在的危险源。
3）平台仅供施工车辆通行，严禁在桥面堆放材料等不利荷载。
6结语
根据横琴某市政桥梁钢平台灌注桩和箱梁施工期间测量监测及实际使用情况，平台基本无沉降，确保了施工安全。
参考文献
【1】《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）；
【2】《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）；
【3】《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
【4】《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；
论文作者:韩玉虎1,任亚静2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签：钢管论文; 平台论文; 桥面论文; 承载力论文; 型钢论文; 间距论文; 荷载论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;