跨海大桥栈桥施工

周 全，王文进，曹 蕾，张小涛

（1.中国水电建设集团房地产有限公司，北京 102300；2.西安理工大学水利水电学院，西安 710048）

跨海大桥栈桥施工

周 全1,2，王文进2，曹 蕾2，张小涛2

（1.中国水电建设集团房地产有限公司，北京 102300；2.西安理工大学水利水电学院，西安 710048）

0 引言

在水电、土木工程中，栈桥是为了运输材料、设备、人员而修建的临时桥梁设施。因其能实现工程的快速施工，栈桥施工技术的应用非常广泛，像水电枢纽工程、电厂输煤工程、近海风能开发、铁路轮渡工程等等。本文主要介绍栈桥在跨海大桥工程中的应用。

1 工程概况

某大桥桥位处水深较深，水面较宽。论文针对水深的特点、施工单位技术水平、机械设备拥有情况、施工现场环境条件和施工成本来综合考虑，选择钢栈桥作为主桥施工物资供应及交通出入。

由于工程量较大，为加快施工进度，跨海主桥栈桥分3个作业面施工，3个作业面施工均采用50t履带吊逐孔振沉钢管桩，逐孔架设上部结构的施工方法搭设栈桥。水中栈桥前期施工作业面采用浮吊提升振动锤打桩、浮吊架设上部结构以及50t履带吊结合逐孔振沉钢管桩，逐孔架设上部结构的方法搭设栈桥。并安排2艘运输船分别进行钢管桩及型钢、桥面板等的运输。

2 钢栈桥设计

此栈桥布置在跨海主桥及右主线的南侧，为避免栈桥的平面位置影响移动模架的施工，标高为＋8.0m，两侧通过放坡后，栈桥坡度分别为2.066%、2.436%和1.110%。

根据施工需要，采用型钢栈桥和贝雷栈桥，栈桥宽为8.5m，贝雷栈桥跨径为21m，通航孔一跨为24m长，型钢栈桥跨径为10.5m和11.7m，各跨基础深水区主要采用Φ529mm×8mm的螺旋钢管桩（只有通航孔一跨用Φ800mm×8mm的钢管），横桥向间距为2.65m，伸缩缝之间采用Φ529mm×8mm双排桩，纵桥向间距为2.0m，施工中，根据现场的施工情况，在转弯处伸缩缝间距为3.0m，横桥向间距为2.65m。栈桥面板顺桥向每0.5m间距焊接一道Φ8mm钢筋（在斜坡处进行加密）作为防滑处理措施。钢管桩横桥向间设置有[20a的剪刀撑，平联管采用Φ273mm×6mm的钢管。钢管桩顶面采用2I32a的横向连接分配梁，顶面铺设“321”型贝雷片组，贝雷片组间中心距为4.65m或2.95m，每组片与片间距为0.45m或0.9m，片与片设置贝雷花架，贝雷组与组间设置斜撑（对于通航孔为抗风拉杆，并设置加强弦杆）。上面铺设I25a或I28a横向分配梁及I12.6纵向分配梁，桥面板采用。栈桥联与联之间预留0.2m伸缩缝，伸缩缝为0.5m宽钢板一端焊接一端自由。而对于型钢栈桥，跨径在10.5～11.7m之间，桥面系铺设同样采用10mm厚Q235钢板，钢管桩顶面采用2I32a的横向连接分配梁，其上铺设H50型钢或者I56a型钢，对于74～75号墩之间覆盖层较少区域钢管纵横向（钢管等同于群桩）必须进行连接，从而加强本段栈桥整体性。栈桥截面形式见图1～图3。

栈桥钢管桩入土深度原则：对于一般淤泥质土层单排Φ800mm钢管桩入土深度控制在13m以上，单排Φ529mm钢管桩入土深度控制在20m以上，对于双排桩入土按单排桩的0.5倍进行控制，或者以进入强风化岩层表面深度进行控制，最终具体入土深度将根据提供的详细地质资料数据结合实际施工情况进行确定[1]。

栈桥采用防腐涂料保护措施。护栏的竖杆、扶手横杆以及通航孔要刷上红白相间的警示反光油漆，防止船只过桥时碰撞钢管桩。

3 栈桥施工方法

跨海主桥浅水区使用50t履带吊进行“钓鱼法”施工，海中段使用浮吊进行施工,在施工过程中,浮吊先搭设两跨，然后利用浮吊进行水中贝雷段钢管的剪刀撑及平联焊接；栈桥上部结构安装利用停放在栈桥上的50t履带吊施工。

3.1 栈桥下部结构施工

3.1.1 水中桩基施工

钢栈桥和钢平台都是水下桩基工程的工作平台。本次水下桩基施工全部借助浮吊和钢平台在水下作业。

3.1.2 钢管桩的制作和运输

钢管桩为购买成品螺旋焊缝钢管桩，每根栈桥钢管桩分两节加工，每节长度为7.5～11.5m不等，便于运输，在施工现场进行焊接。

钢管桩构件运输最大长度12.0m，构件单重为3t。构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置，以便于吊运和安装。利用挂车运至施工现场。

3.1.3 钢管桩下沉施工方法

钢管桩下沉采用悬打法施工，用50t履带吊车配合振桩锤施打钢管桩（见图4）。履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面，吊装悬臂导向支架，利用悬臂导向支架（见图5）精确打入栈桥基础钢管桩，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。每根桩的下沉应一气呵成，中途不可有较长时间的停顿，以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后，50t履带吊前移，进行插打下一跨钢管桩。按此方法，循序渐进的施工。

3.1.4 钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分配梁施工

栈桥一个墩位处钢管桩施工完成后，应立即进行钢管桩间剪刀撑、平联、牛腿、桩顶分配梁的施工。

1）在钢管桩上进行平联、牛腿位置的测量放样。技术员实测桩间平联长度并在后场下料，同步进行牛腿加工、焊接及剪刀撑、桩顶分配梁的加工。

2）将配有发电机、电焊机的船舶装上钢管桩施工所需半成品行至施工栈桥墩位处并将其拴牢固定在钢管桩侧。

3）用履带吊悬吊平联、剪刀撑，到位后电焊工焊接平联、剪刀撑。现场技术员及时检查焊缝质量，合格后进行纵横分配梁架设。

4）履带吊悬吊纵梁或横梁到测量放样位置后安装并简易固定，电焊工按测量放样位置焊接牛腿，技术员检查合格后，将纵、横梁焊接在牛腿上。所有焊缝均要满足设计要求。

5）对于群桩墩，在纵梁上测量放样后，履带吊悬吊横梁并安放至纵梁顶，电焊工将纵梁和横梁焊成一体。技术员检查合格后，一个栈桥墩的下部结构施工即告完成。

3.1.5 沉桩施工要点

1）沉桩开始时，可依靠桩的自重下沉，然后吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固，开动振动锤使桩下沉。

2）钢管桩沉放时，振动锤重心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上；每一根桩的下沉应连续，振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定。每排钢管桩下沉到位后应立即进行桩之间的连接[2]。

3）振动锤与桩头法兰盘连接螺栓必须拧紧，无间隙或松动，否则振动力不能充分向下传递，影响钢管桩下沉。

4）悬臂导向支架应固定，以便打桩时稳定桩身；但桩在导向支架上不应钳制过死，更不允许施打时，导向支架发生位移或转动，使桩身产生超过许可的拉力或扭矩。

5）钢管桩精确定位，在钢管桩打设过程中要不断的检测桩位和桩的垂直度，并控制好桩顶标高。

6）钢管桩之间的接头必需满焊，各加长加劲板也需满焊并符合设计的焊缝厚度要求。

3.2 栈桥上部结构安装

栈桥上部结构的安装采用50t履带吊进行架设。

3.2.1 贝雷梁的拼装

将安装的贝雷梁抬起，放在已装好的贝雷梁后面，并与其成一直线，两人用木棍穿过节点板将贝雷梁前端抬起，下弦销孔对准后，插入销栓，然后再抬起贝雷梁后端，插入上弦销栓并设保险插销。贝雷拼装按组进行，每次拼装一组贝雷（横向两排），每组贝雷长15m，贝雷片间用花架连接好。拼装在后场进行。

3.2.2 贝雷梁架设

结合50t履带吊的机起重量，将2排单跨贝雷梁作为一组进行架设。

首先,在下部结构顶横梁上进行测量放样，定出贝雷架准确位置。其次,将拼装好后的一组贝雷主桁片装车并运至履带吊车后面。最后,每两片贝雷为一组，50t履带吊车首先安装一组贝雷，准确就位后先牢固捆绑在横梁上，然后焊接A、B型限位器，再安装另一组贝雷，同时与安装好的一组贝雷用剪刀撑进行连接。依此类推完成整跨贝雷梁的安装。

3.2.3 型钢分配梁的安装

50 t履带吊车按1.5m的间距安装H25型钢横梁，并用骑马螺栓固定好。I25a横梁的支点必须放在贝雷梁竖弦杆或菱形弦杆的支点位置，以满足受力要求。纵梁I12.0按0.35m的间距安放，吊装到位后与I25a横梁接触点焊接成整体，焊缝厚度满足设计要求。

3.3 栈桥桥面系施工

桥面系的安装与其它各项工作同时进行。桥面板从桥梁两侧桁架空格处送进铺装,亦可待桁架安装完成后,再安装桥面系,以减轻桥架的推进重量[3]。

单跨栈桥上部结构安装完成后进行栈桥桥面系施工，用履带吊吊装1800mm×800mm×10mm的桥面钢板，单块重约1.13t，桥面板与纵梁接触点均要满焊，焊缝质量要满足要求，每块面板间设置20mm的伸缩缝，用于防止因温度变化而引起的桥面翘曲起伏。最后焊接装防滑钢筋、护栏立杆、护栏扶手和护栏钢筋以及涂刷油漆。

3.4 栈桥施工应注意的问题

1）振沉钢管桩准备工作

大堤与海岸线之间存在有大量的抛石，这对栈桥起点位置的钢管桩基础的施工造成很大的不便。现场施工时,对于抛石的面积不大、层厚不厚的情况,采取抓斗进行抓取，清除表层结构物后，再进行钢管桩的振沉工作；当层厚较厚、面积较大时，采取先抓取部分抛石后振沉钢管桩的方法[4]。

2）钢管桩的加固

钢管桩采用带桩靴结构，Φ800mm的钢管桩采用长度800mm的桩靴，Φ529mm钢管桩采用长度529mm的桩靴。桩靴内填充C25的素混凝土，以增强桩靴的强度和刚度。如果还是很难正常打到设计标高时，可采取浇筑片石混凝土和回填片石的方法进行钢管桩的加固。

3）施工观测

在栈桥施工期间加强施工观测力度，掌握栈桥在海床位置情况，待栈桥施工结束后采取有针对性的加固措施。

4 结语

该钢栈桥结构简单,制作方便,造价低,施工工艺简单。本文根据工程水深，水面宽的特点，主要介绍了海中钢栈桥的设计、制作、施工方法和注意问题，为以后各种栈桥的施工具有借鉴意义。

[1]中国建筑工程总公司.钢结构工程施工工艺标准[M].北京：中国建筑工业出版社,2003:85-87.

[2]杨常青.西江特大桥栈桥施工[J].装备制造,2009(05):203-204.

[3]刘涛,欧阳运华.厦深铁路广东段流冲河栈桥施工方案[J].人民长江,2009(12):12-13.

[4]王穗平.桥梁构造与施工[M].北京：人民交通出版社,2002:63-71.

[5]JTJ 041-2000公路桥涵施工技术规范[S].

[6]JTJ 024-85公路桥涵地基与基础设计规范[S].

[7]JTJ025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范[S].

[8]黄绍金，刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册[Z].北京：人民交通出版社，2002.

Trestle Construction of Sea-Crossing Bridge

ZHOU Quan1,2,WANG Wen-jin2,CAO Lei2,ZHANG Xiao-tao2
（1.Real Estate Co.,Ltd.,China Hydropower Construction Group Company Limited,Beijing 102300,China;2.College of Water Resources and Hydropower,Xi’an University of Technology,Xi’an 710048,Shaanxi Province,China)

This paper introduces steel trestle's design and construction method which based on geological and hydrological condition ofthe bridge.Accordingtopractice, this project's design is rational and reliable. The trestle is not only ensuring the quality of construction but alsoimprovinginitiative, so it has reference to other engineering.

trestle；steeltubepile；constructionmethod

针对某大桥的地质和水文条件，介绍了钢栈桥的设计和施工方法，以及相应的注意事项。施工实践证明，此方案的设计合理可行，安全可靠，栈桥的建成不仅保证了施工质量，而且大大提高了施工的主动性，对类似的工程具有借鉴意义。

栈桥；钢管桩；施工方法

1674-3814（2010）08-0084-04

U455

A

2010-05-20。

周 全（1976—），男，西安理工大学水电学院硕士研究生，主要从事工程投资管理及土地投资管理研究。

（编辑 李 沈）