大跨度深水桥梁施工的关键技术

黄江

（中交隧道工程局有限公司南京分公司 江苏南京 210001）

经济的持续发展对交通运输业提出了较高要求，桥梁建设规模随之扩大，常遇到大跨度深水桥梁工程。对此需采取科学合理的技术方案确保工程质量，推动桥梁建设事业的发展。

1 工程概况

中交隧道局沪昆贵州段岩寨水库大桥桥梁工程中，设置有（72+128+72）m连续梁，全桥跨越巴拉河。桥梁中心里程D1K535+488.5，总长度290.45m，其中以1#、2#主墩较为特殊，为典型的深水基础结构，分别设置长31m、46m的钻孔桩，两桩基结构直径均为2.2m。设置了（18×22.39×4.0）m圆端型高桩承台，桥墩采取圆端形实心墩形式，并设置有矩形空心桥台。

2 大跨度深水桥梁施工基本介绍

2.1 确保桥梁施工品质

大跨度桥梁施工对于原材料提出更高的要求，因此在材料进场时要做好检验工作，保证与设计要求相符[1]。较特殊的是桥梁上部结构，其具备层次化的基本特点，因此必须满足设计标准。为有效控制桥梁施工质量需要针对各层次结构做针对性的模拟分析，明确其内力与变形情况，经合理的计算后针对设计方案做出优化，提升方案的可行性。

2.2 确保桥梁的安全性

部分桥梁跨度偏大，需具有足够的可靠性与安全性。整个桥梁施工作业需具有持续性，有必要设置观测点实现对桥梁的全面观测，以所得结果为准评定各结构情况，针对不满足设计之处采取针对性处理措施，以确保桥梁结构安全性。

3 栈桥施工

3.1 钢管桩的加工、制作

3.1.1 质量要求

钢管桩是桥梁建设中的重要材料，本工程采取的是成品螺旋管桩，以Q235为原材料经特定工艺制得，材料进场时需要出具合格证。随后技术人员通过抽检与复检的方式全面分析材料质量，不可出现裂缝、气泡等质量问题。

焊材是决定焊接质量的关键，其必须与现行行业标准相符，所用焊材性质应与主材保持一致，同时要确保该材料自然腐蚀电位的合理性，需要低于母材电位。

钢管桩插打作业时易对下口造成影响，使该处发生变形卷曲现象，不利于控制插打深度，同时本工程中钢管桩采取闭口桩形式，各个桩尖都设置为锥形形式，此方式可提升钢管桩刚度，使其具有较好的承载能力。

3.1.2 质量验收

钢管桩编号需要在厂内预制时完成，经制作形成特定结构后安排质检工程师全面验收，在符合质量要求后方可进入到后续工序。

结束钢管桩预制作业后必须满足质量要求，不可出现气孔、裂纹等质量问题，若存在焊瘤需使用砂轮将其打磨，随后补焊处理并再次打磨[2]。严格控制焊缝规格，其超高需在3mm内，各焊道交界处的质量控制尤为关键，该处凹沟最低点的高度应满足不低于母材表面高度的要求。

3.1.3 存放和运输

工程中使用的钢管桩数量较多，根据规格合理堆放，此环节需控制堆放层数与方式，不可出现滑动现象，针对钢管桩两侧采取固定措施，可使用木楔塞紧。根据工程经验堆放过程中易出现变形现象，为避免这一问题需事先做好堆放场地的处理工作，该处应足够平整、具备较强的排水能力，并辅以防腐等多重保护措施。

钢管桩吊运过程中应足够仔细且不可发生碰撞，全面确保管身完整性。为满足钢管桩吊装要求，需要处理顶端两侧，可在该处通过焊接的方式设置耳筋，考虑钢管桩的使用顺序，在此基础上确定各类钢管桩的合适摆放位置。

3.2 桥台施工

本桥施工中，桥台以浆砌片石为原材料形成扩大基础，对该处开挖后于栈桥与施工便道交接区域展开砌筑作业，顶面结构的设置较为关键，采取30cm碎石+20cmC20混凝土相结合的方式，并为栈桥与施工便道搭建过渡结构，在二者之间设置钢板（规格为长2m、厚10mm）。考虑到施工现场易发生降雨的特点，针对桥台两侧采取防护措施，即使用袋装砂达到护坡的效果。

3.3 施工准备

做好施工现场的整平作业，精确测量放线从而将桩心精准标识。施工岸边设置有材料堆放场所，根据施工用料要求利用长板车将所需材料转移到施工现场，利用25t汽车吊将运输至现场的钢管桩转移到指定堆放地点，在现场展开拼接作业并要求单节长度为10～15m。

3.4 试桩施工

试桩是工程中尤为关键的环节，可明确钢管桩的承载水平，确定合适的基桩入土深度等相关工艺参数后将其交由监理工程师审核，在无误后方可用于正式施工中。

3.5 振动下沉钢管桩

根据本桥结构特点，单跨跨度为12m，为满足施工要求，除了800kN履带吊设备外还为之增设了DZ90型振动锤，二者协同依次完成钢管桩打设施工作业。需注意的是履带吊悬出长度需得到合理控制，即必须在2m内。

以桩位图为指导确定合适的桩平面位置，经计算后求得桩中心坐标，确定合适的打桩顺序，彼此间应达到协调状态，已完成施工作业的桩不可对后续施工作业造成影响。利用导向定位架，在其支持下经接长得到完整的钢管桩后进行插打作业。

严格遵循如下步骤完成钢管桩的插打作业：

（1）利用履带吊将导向架转移到指定位置将其安装到位，为现场适配全站仪，该装置需设置在桩的正面，在其作用下调节导向杆与桩的垂直度。

（2）吊装首节钢管桩，使其保持垂直状态后方可吊入定位框，通过结构自重力顺利沉桩，检测桩顶位置，该处与定位框面间距为50cm时便可暂停施工，采取临时锁定措施将其置于定位框上，做好此工作后松开吊点。

（3）通过吊挂的方式转移电焊机，使其到达首节钢管桩顶吊环处，基于相同的方式转移工作挂篮，焊接工人通过定位架爬至挂篮内。

（4）做好定位架吊挂作业，将其置于首节钢管桩外侧吊环处，在吊车的辅助下将振动锤吊转移到岸上，在此基础上转移第二节钢管桩使其到达首节桩顶部，安排技术人员精确测量，无误后通过焊接的方式接长。

（5）基于上述流程循环施工作业，此时钢管桩发生持续性沉埋并到达河床面下方，需要将DZ90振动锤置于顶部钢管桩顶面，灵活调节锤夹确保钢管桩处于稳定状态，随后即可测量钢管桩位置，无误后启动振动锤顺利完成钢管桩的下锤作业。

（6）注重桩锤沉埋工艺，较特殊的是第一、二次锤击，各自的持续时间均要在1min内，经此操作后钢管桩可进入到土体深部（即至少达到2m），在满足此条件后延长振动时间。在后续连续捶打过程中合理调节履带吊车的各个吊点，其需要达到相对松弛的状态且沉桩锤不允许出现倾斜等现象。检测顶部钢管桩，要求该处与定位框间距达到50～100cm。

（7）在未达到贯入度要求时应再次展开接长作业，使得钢管桩进一步沉埋，最终满足设计方案中提出的贯入度要求。

（8）做好沉桩记录工作，诸如桩位偏差、贯入度等。沉桩时的检测工作尤为关键，针对桩位偏差做出合适的调整。初始阶段若出现桩位歪斜现象需要及时纠偏或将钢管桩拔出并再次打入。分析入土深度以便评定钢管桩桩尖标高，当钢管桩无法满足设计标高要求时需及时汇报，在相关部门的指导下分析问题并形成解决方案。

3.6 钢管桩横向联结焊接

钢管桩下沉到指定位置后需为之采取连接措施，以便提升桩结构的稳定性，所用材料为[40b槽钢剪刀撑，在此基础上利用φ203×6mm热轧无缝钢管搭建水平撑，以现场水位为准合理调节高程。

3.7 横梁安装及桩顶处理

结束测量放线后寻找到钢管桩顶部向下30cm处，通过焊接的方式设置牛腿，考虑工字钢宽度情况合理做好钢管桩顶端的开槽作业，使得I45b横梁嵌入钢管桩的深度达到30cm，超出桩顶的部分为15cm，并针对该型钢采取加固措施。I45b型钢与牛腿要达到稳固连接状态，经焊接后应具有足够的稳定性。

3.8 纵向贝雷梁吊装

在陆地完成贝雷梁拼装作业后转移到现场并利用80t履带吊抬升，处理I45b横梁与纵梁的交接区域，该处垫入3cm厚的硬杂木，通过履带吊设备有序吊装贝雷梁，使其稳定在横梁上。结束纵梁安装后通过焊接U型扣的方式处理贝雷梁与横梁。借助纵梁拼装作业后需要横向铺设[22b槽钢，从而形成上横梁结构，其与贝雷梁桁架之间也要通过U型扣的方式有效连接，以便提升栈桥的完整性。

4 结束语

综上所述，大跨度深水桥建设规模持续扩大，具有较好的应用效果，但施工中对技术水平提出较高要求，因此工程人员要合理把控施工技术，将其应用到位，确保桥梁整体质量。