深水无覆盖区钢栈桥施工探讨

杨玉+王艳军

【摘 要】 对于水较深，且水底岩石坚硬的区域，钢栈桥施工难度大，造价高，一般情况下难以采用。本文主要针对特殊情况进行设计，以某桥梁施工为背景，旨在为类似项目提供参考。

【关键词】钢栈桥；深水；钢管桩

一、情况简介

为满足桥梁施工及特殊需要，拟在桥梁左侧沿桥梁走向搭设一座钢栈桥，该区域最大水深达到28m，水底岩石非常坚硬，且河底覆盖层不足1m，钢管桩入土深度难以保证，针对实际情况，特拟定以下方案。

二、栈桥设计

（1）总体布置：栈桥共42跨，每跨12m，桥面宽7m，连续梁结构，采用贝雷片在钢管桩基础上拼装而成。

（2）上部结构：钢管桩顶横桥向安装双I45a工字钢横梁，横梁上布置9排贝雷片，间距为（45x2+180+45x2+180+45x2）cm；贝雷片顶按1.5m间距布置I25a工字钢横梁，横梁布置在贝雷竖杆位置；横梁上顺桥向按30cm间距铺设I12工字钢，工字钢顶铺设8mm花纹钢板作为桥面板。

（3）基础结构：钢管桩基础分2种，第1种：钢管桩长度L<=8m时，采用打入2根φ800×10mm钢管作为桩基础；第2种：钢管桩长度L>8m时，采用打入4根φ800×10mm钢管作为桩基础，钢管桩横桥向间距4m，顺桥向间距3m，呈矩形布置；钢管桩间通过φ500x10mm钢管横向连接，采用I25工字钢作为剪刀撑，上下横撑之间间距4m。

（4）钢管桩加固措施：由于河底覆盖层不足1m，且覆盖层以下即为坚硬的岩层，难以保证钢管桩入岩深度，特采取以下措施保证钢管桩稳定：在钢管桩内用小型钻机冲孔，冲孔深度为管底以下3m，下放钢筋笼后，灌注c30砼至管底以上2m，以保证河底岩石与钢管桩固结，详细布置见《钢栈桥详细布置图》。

三、栈桥施工步骤

（1）钢管桩制作

a.钢管桩采用φ800*10mm钢管，每节标准长度为12m，管径椭圆度以及桩成品的外形尺寸必须满足规范要求。

b根据各桩位水面标高与河床底的标高差，确定该桩位首节钢管桩的长度，避免水下接桩。

c焊接前，将焊缝上下30mm范围内的铁锈、油污、水气和杂物清除干净。钢管桩焊接按照设计焊缝高度施焊，焊接时及时清除焊渣，并做外观检查。钢管桩焊接采用I型坡口形式对焊，对接焊缝必须焊接到位，焊缝厚度不小于8mm。

d焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔碴和金属飞溅物，焊工自行检查焊缝的外观质量；如不符合要求，应补焊或打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求。

（2）钢管桩振动下沉

a调整好振动锤夹头尺寸，夹入钢管桩。开启振动锤并夹紧夹头，待夹头压力达到20MPa左右，进行起吊作业。

b沉桩偏差 平面位置：±10cm；桩顶标高：±10cm；桩身垂直度：<1%；

c沉桩过程中严密注视钢管桩的下沉速度，若在沉桩过程中出现急速下沉，视为钢管长度不够，要求再接钢管后并重新复打，以振動锤在额定的工作电流电压范围内，直至振动锤出现跳动才可以停锤。打桩质量以最终贯入度不大于2cm/min控制。

（3）下横梁、剪刀撑安装

a每排钢管桩下沉到位后，钢管桩之间用φ500钢管平联以及I25a工字钢剪刀撑及时连接，以增强其稳定性。

b为保证后场加工的平联钢管尺寸与现场相符，因此在钢管平联的一端设置接头，若长度不够可用钢板进行连接，用来调整因钢管桩平面位置或者垂直度偏差造成的尺寸误差。平联通过在钢管上焊接吊耳下放安装，平联安装应在两根管桩中心位置。

（4）钢管桩固结

钢管桩临时稳固后，采用小型钻机在钢管内冲孔，冲孔深度至管底以下3m处，然后下放钢筋笼，水下灌注c30砼，砼灌注高度为5m，即以钢管底为界面，界面以下灌注3m，界面以上灌注2m，通过砼将钢管桩与岩层固结。

（5）上横梁安装

栈桥上横梁材料采用双拼I45a型钢横梁。采取在后场先加工，拖运至现场直接吊装的施工方法。吊装前需在钢管桩顶开槽口，下横梁嵌入钢管桩焊接。下横梁与钢管桩用4块90×45×1cm的劲板和2块垫板形成牛腿连接，且位置应在两个工字钢腹板下端。

（6）贝雷梁安装

a贝雷片按设计拼成12m长度，然后用平板运输车运输到位，按定位好的位置安装在I45a型钢下横梁上。

b贝雷片安装就位后，使用[8槽钢与下横梁焊接，进行横向、纵向限位。

c为减少贝雷梁的磨损，在下横梁与贝雷梁之间放置1cm厚橡胶垫板。

（7）桥面分配横、纵梁及面板施工

a分配横梁采用I25a工字钢，间距150cm，必须安装在贝雷片节点上。分配横梁与贝雷梁连接采用骑马螺栓连接，骑马螺栓每隔3m固定一道。

b桥面分配纵梁采用I12型钢，间距为30cm，纵梁上焊接限位钢筋限制纵梁在上横梁上的移动。

c钢栈桥面板铺设8mm花纹钢板，钢板焊接在纵梁I12.6型钢上。钢板纵向分幅铺设，每幅之间留有3cm 空隙以便与I12.6型钢焊接。焊接采用间断焊，焊缝长度3cm，间距30cm，防止重车行驶引起钢板反卷。

（8）桥面附属结构施工

钢栈桥两侧焊接[160mm槽钢与栈桥上横梁焊接作为路沿石，在槽钢上焊接高1.2m栈桥栏杆，栈桥栏杆采用Φ48×3mm焊接钢管焊接，立柱间距3.0m，焊在栈桥上横梁上，栏杆用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁、美观。在栈桥上两边每隔30m交替布置路灯，供夜间照明。

参考文献：

[1]中交规划设计院《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64-2015.

[2]周永兴《路桥施工计算手册》2013.5.endprint