广东省道264线跨线桥排洪渠处施工方案探讨

（广东省长大公路工程有限公司，广东 广州 510000）

一、工程概况

广佛肇高速省道264线跨线桥起点桩号为K65+092，终点桩号为K65+944。跨线桥主要位于丘陵地带的洼地，地势平坦，根据地质钻探资料显示，该跨线桥4#～22#桥墩的部分桩基位于某村的排洪渠中，此条排洪渠供当地七个村庄排水泄洪，因而施工时无法填筑、堵塞排洪渠。为避免施工给当地村民生活造成干扰，经过现场考察，多方比选，最终决定采用搭设钢平台的方式进行施工。

二、施工方案

（一）施工平台搭设

由于在施工过程中不能填筑、堵塞排洪渠，因此初步拟定在桥位处搭设20处钢平台，钢平台横跨排洪渠，两端与便道相接，两侧通车。桩基施工钢平台设计标高为+12.5m，每排桥墩设置三排钢护筒，增加其整体稳定性及强度。

钢平台按单向行车道设计，平台宽1 2 m，采用Φ630mm×8mm的钢管桩，钢管桩横向间距为4m和4.5m，纵坡为平坡。钢平台的跨径为6m，现场按照排洪渠水面宽度不同布置2～5跨。在钢平台上施工时采用履带式起重机起吊振动锤插打三排Φ630mm钢管桩，钢管桩顶部抄平后安装焊接1cm厚的1m×1m的钢板，然后再安装桩顶横梁。横梁采用双拼II45b工字钢，长度为12m，安装在钢管桩及钢板的中心位置。贝雷梁安装在旋挖钻机行走一侧的横梁上，每4片为1组，共布置2组8片贝雷片，搅拌车等工程车辆行走侧布置3片1组的贝雷梁，每个贝雷片之间间距为45cm，并用45#花窗将相邻贝雷片连接成整体。贝雷梁上横向布设分布梁，采用I36b工字钢，按间距50cm排布，并用钢筋卡将工字钢与贝雷梁卡紧。最后，在分布梁上按33mm的间距纵向布设（倒扣）28槽钢。钢平台上可通行混凝土搅拌车、履带式起重机及旋挖钻机等。

（二）钢平台结构验算

1.概述

平台上主要布设旋挖钻机、泥浆罐、混凝土储料斗等，由于是分散布置的，因此只需验算最大冲击力的旋挖钻机，在工作状态时对平台分布梁、贝雷梁及钢护筒的荷载。主墩钻孔平台主要供钻机摆放、桩基施工用，旋挖钻机机身纵宽尺寸为6m×5m，履带轨距×接地长度×履带板宽度=300cm×440cm×80cm，自重1200KN，负荷在3条2 8槽钢上，则每条槽钢均布荷载标准值q=1200÷2÷3÷4.4=45.5KN/m。

2.桥面板设计

28a槽钢为卧放，腹板朝上。旋挖钻机单侧履带所受荷载为1200÷2=600KN，单侧履带宽取80cm，着地长度4.4m。每侧履带由3条槽钢来承受，均布荷载为45.5KN/m。

计算参数：2 8 a惯性矩Iy=2 1 8 c m4，抗弯模量Wy=35.7cm3，Sy=62.8cm3

最不利工况：当旋挖钻机在平台上施工时，取冲击系数为1.5，即最大均布荷载为45.5×1.5=68.25KN/m。

25I的间距为0.75m，履带着地长度为4.4m，取6跨连续梁结构进行验算，28槽钢处于受弯最不利状况时的受力模型及弯矩图如下图：

3.分布梁设计

材料特性为：

I36b：I=16574cm4W=920.8cm3S=541.2cm3

对工况一（抗剪最不利）：

当旋挖钻机一侧履带贴着一条贝雷片行走时，为剪力最不利工况。

28@33槽钢的质量密度为0.314×28÷33=0.266KN/m，I36号工字钢的质量密度为65.66KN/m，旋挖钻机单侧履带最大承重载荷为1200×1.5÷2=900KN。

通过计算得知，Qmax=936.726KN。在4.4m长的履带车区域内共有9跨工字钢承载，取8根工字钢参与计算，图中数据均为其合力，所以计算中均除以5。

对工况二（抗弯最不利）：

当旋挖钻机一侧履带在跨中行走时为受弯最不利工况。

挠度为 ：

4.主梁设计

三排单层（加强型）贝雷材料特性为：截面抵抗矩W=23097.4cm3，截面惯性矩I=1732303.2cm4，容许弯矩M=4809.4KN.m，容许剪力Q=698.9KN。

双排双层（加强型）贝雷材料特性为：截面抵抗矩W=30641.7cm3，截面惯性矩I=4596255.2cm4，容许弯矩M=9618.8KN.m，容许剪力Q=698.9KN。

工况一：当旋挖钻机外侧履带位于钢平台三排单层贝雷梁上跨中位置时，为抗弯最不利工况，28@33槽钢的质量密度为0.314KN/m，I25号工字钢的质量密度为0.21KN/m，旋挖钻机单侧履带最大均布载荷为900÷4.4=204.5KN/m。

通过以上计算可知，Mmax=847.228KN.m[M]=4809.4KN.m，考虑贝雷片不均匀受力，取0.9的不均匀系数，加之使用的是旧贝雷片，取安全系数为0.75。

单片贝雷特性：W＝3570cm3，I=250500cm4

跨中处的最大挠度：

工况二：当旋挖钻机履带刚离开贝雷梁的支座时，在车的前进方向出现剪力最大工况，经过计算，Qmax=571.57KN＜698.8=98KN

5.基础设计

（1）钢护筒验算

截面积A=0.0156m2

一个护筒受到的最大压力为438.006KN，取安全系数为2，则桩顶设计荷载为P=2×438.006=876.012KN

截面的压应力为：

（2）钢护筒基础承载力验算

钢护筒顶标高为12.5m，底标高为-1.1m。

地质情况按最大冲刷深度考虑，最大冲刷标高6.5m，根据勘查报告，选取具有代表性的地质钻孔，编号QZK31，位置为K65+514.08左6.7m。

舒运平 摄

护筒埋在基底地层中的深度、侧摩阻力及地基承载力容许值如下图所示：

钢护筒打入土层深度为8.5m，持力层为细砂层，qk=35KPa，[fao]=160KPa。

管桩容许承载力：

由上式得：

Pk=0.77×1.98×（1.2×30+3.2×55+3.2×35）+0.8×0.77×0.0156×160=495.508KN＞P=438.006KN

由以上计算可得，钢管桩打至河床底7.6m完全满足设计要求。

三、施工总结

经过严格的工程力学验算、合理的施工组织安排、精确的施工工序控制，广东省道264线跨线桥排洪渠处的所有桥梁桩基及下构于2015年底全部顺利完成，保证了项目工期，且施工期间经历了多次台风大雨，排洪渠均能顺利完成排水泄洪任务，极大地保障了当地百姓正常的生产生活。