钢管桩贝雷梁便道桥的施工要点与维保措施分析

邱安昌

（福建新华夏建工集团有限公司，福建 龙岩 364000）

0 引言

湄洲湾北岸荔港大道东吴段工程K0+000～K4+122.559段二期工程位于湄洲湾北岸经济开发区的一条城市主干道，项目北起新文公路，南至滨海大道，全长5678.372m，设计时速为60km/h，道路宽度为37.5m。设计路线中间有一条河渠，将道路分成左右两幅，渠顶宽约6～26m。目前在施工道路附近河渠上面有一座桥，该桥较为久远，考虑加固、维护成本及后续纠纷等，不宜通过重车；除此之外，距离最近的桥梁大约有8km，项目部综合考虑后决定自行架设钢管桩贝雷梁便道桥以便于工程的开展。本文仅就该钢管桩贝雷梁便道桥的施工要点与维保措施进行分析。

1 钢管桩贝雷梁便道桥概况

1.1 设计要求

（1）计划使用时间为12个月；

（2）钢便桥设计行车速度：5km/h；

（3）钢便桥宽度：钢栈桥宽6.0m，行车道宽4.5m（桥头设置限宽构筑物）；

（4）桥跨布置：9m×2连续贝雷梁桥；

（5）荷载设计：拟通过钢便桥的主要机械有55t 混凝土运输车、45T 履带式起重机、70t 后八轮自卸汽车（满载碎石），考虑最不利荷载时，活载为G6=70t×10kN/t=700kN。

1.2 设计方案

钢便桥连同桥台处理段全长为27m，便桥桥面设计为平坡，便桥桥面标高为5.3m，便桥桥面宽6.0m，桥面采用12mm 厚铁板，根据现场情况以及河床地质情况，便桥跨径设计为9m，共2跨。

（1）下部结构。便桥下部结构形式为单排2 根Ф630mm×8mm 螺旋缝电焊钢管桩，经计算管桩埋入河床深度不少于13.8m，单根管桩长度为20.5m，若地层有变化，可根据实际情况接长或减短管桩。横桥向管桩布置间距为4.0m，纵桥向管桩布置间距为9m，钢管桩横桥向、纵桥向之间均采用[20a 槽钢水平连接，并设置[20a槽钢斜撑，便桥跨径设计为共2跨。

（2）上部结构。钢管桩顶部采用长度为6m 的2I36b 工字钢作为帽梁，工字钢牢固地焊接在钢管桩上形成稳定框架结构；纵梁采用3 组国产321 型贝雷梁,每组为双排单层贝雷纵梁布置，排距为0.9m，组距为2.0m；贝雷纵梁上采用I20 工字钢上分配梁横桥向布设，间距为30cm。

（3）桥台结构。桥台挖除原渠护坡换填2m 厚片石后铺筑0.3m厚C30混凝土路面。

1.3 施工流程设计

为保证便道桥施工质量并满足工期要求，结合设计方案，设计施工流程如下：钢管桩、连系梁制作、运输→50T履带式起重机带振动锤DZ60振动捶打钢管桩→钢管桩顶横梁及桩间系梁焊接→贝雷梁及联系支撑架安装→分配梁安装→桥面板12mm 厚铁板铺设→栏杆安装→便桥使用、监测、维护→便桥拆除。

2 钢管桩贝雷梁便道桥施工要点

2.1 钢管桩制作

钢管桩现场检查要求：钢管桩采用Q235 材质，管壁厚符合设计尺寸（≥8mm），表面如有裂缝、气泡、起鳞、夹层等缺陷应切除。焊接钢板厚度12mm、焊条采用522 型。管道接口切割成坡口状，用氧气乙炔加热，敲除坡口表面的氧化皮、熔渣等，并用小型磨光机对不平处打磨[1]。

钢管桩加工焊接时，应注意：（1）为增强钢管桩的刚度及钢管桩侧摩阻力，钢管桩均采用开口型；（2）钢管桩的相邻部位接缝应错开80cm 以上；（3）钢管桩接长时应采取多层施焊方法，每层焊缝应饱满，焊缝接头应按照规定错开；（4）焊缝位置上下50mm 范围内的锈迹和杂物应清理干净；（5）钢管桩桩身接长处、桩顶处与桩尖处沿桩周加焊八块加劲钢板（高度20cm、厚度12mm）；（6）焊接过程有现场技术人员全过程跟踪并及时检验，不得在阴雨天焊接作业，并应在焊接现场有遮挡，避免风吹焊缝施工点。

2.2 钢管桩下沉

在护岸上安排一台50T 履带式起重机，渠河中安排一艘小船配合钢管桩（钢护筒）下沉、定位。钢管桩等半成品加工质量应预先检查合格后方可用平板车运至护岸。护岸履带吊地面位置应结实平整，否则需预先进行换填硬化。钢管桩起吊时采用50T 履带式起重机的副吊，用两点起吊法吊至空中后转换成垂直起吊，预先绑扎结实牵引缆绳；50T履带式起重机主吊起吊振动锤及夹具和钢管桩至河中，再转换成用吊振动锤夹具夹紧钢管桩[2]，垂吊夹紧后平移至导向架内，平面位置与垂直度校正后即可振动下沉。

2.2.1 钢管桩的垂直度控制

预先在桩身作挂钩焊接点，挂上钢丝铁块检查桩身垂直度，并在左右护岸各设置一台全站仪用垂直十字丝辅助检查垂直度，全站仪激光测设点位复核桩位，监测应全过程跟踪直至终孔。振动桩时，必须时刻关注桩身垂直度，确保锤与桩在同一纵轴上。先试压空打桩，小幅度进尺，后正式振动锤桩。每根桩的桩顶末尾3m 范围内，每隔10cm 处画出清晰标线，其余段落范围每隔50cm画出清晰标线，便于判断入土、终孔深度[3]。

2.2.2 停止锤击标准

（1）在设计桩底标高0.5m 范围的贯入度为5cm/min左右时，可以判断为合格，终孔停止锤击施工；

（2）当贯入度达到“控制贯入度”5cm/min，而桩底标高已到设计标高，应继续振动30～40 次，如无异常变化，可确定终孔（若桩底标高高于设计标高1m 以上应立即上报，重新验算）；

（3）当桩底实测标高已达设计高程，但是贯入度依然大于5cm/min，应继续振动下沉，待贯入度达到设计值方可收锤。

2.3 桩顶处理及桩间联接

钢管桩施打完成后应及时测量桩顶高程，根据实测数据来确定切割或者接长至设计高程，使得桩顶高程一致。在桩顶焊接规格为700mm×700mm×12mm的钢板，钢管桩与钢板焊接工艺为满焊。钢管桩桩间横向连接、纵向连接系采用槽钢20a 焊接，并设置[20a槽钢斜撑，焊缝需饱满。

2.4 横梁安装

利用吊车将焊接好的2I36b（双拼）工字钢组合梁提升到位，对正中心，摆放到位，然后用钢板顶住焊接工字钢横梁，要求两侧焊缝不短于10cm。焊接完成后应验收合格方可进行下一步。在横梁上标记好每一组贝雷梁位置[4]。

2.5 贝雷梁安装

安装完成工字钢横梁后，预先在工字钢横梁上按照设计间距用粉笔做好记号，用履带吊机两点法吊装每组贝雷梁。贝雷片在陆地上按两片一组采用90cm标准支撑架联接拼装，验收合格方可吊运，用平板拖车运至现场采用吊车吊装安放在横梁上（后端与已安装的贝雷桁架片通过端部连接销拼装），纵梁安装到位后，在每片贝雷梁与横梁相交处用钢板焊接顶住[5]。

贝雷梁安装时先安装钢便桥左右两组贝雷梁，后吊装中间组贝雷梁。贝雷片节点的位置要落在工字钢横梁上，若尺寸不是刚好，需采用［10 槽钢顶接贝雷片上下弦杆进行加固，连接方式采用限位焊接。除用90型标准连接件组合贝雷梁外，还用[12 槽钢与U 型箍将每片贝雷梁横向锁扣，纵向每隔4m 上下各设一道。每组贝雷梁之间用支撑架连接，以使整个上部结构形成整体，以免贝雷梁晃动。

2.6 分配梁工字钢安装

小分配梁为20a 工字钢，平放安装，间距为30cm。注意工字钢间距均匀分布，保证受力合理均衡。每根工字钢两端用U 型锁扣将工字钢与贝雷梁上弦杆锁紧。工字钢搭接长度不小于1m。采用吊机安装，从中间往两边排放，人工拨移就位。每根工字钢底部用Φ 12钢筋焊接成整体，顺桥向每3m设置一道。

2.7 桥面面板安装

每块桥面面板顺桥向长度2.0m，宽度6m，厚度12mm，采用吊车直接安装在分配梁上固定焊接。

2.8 护栏等附属设施安装

（1）护栏施工。护栏材料选用直径为48mm 厚度为3mm的钢管，安装间距为2m，高度为1.0m，栏杆按照规定涂刷红白相间的油漆。为了夜间方便引导车辆行进，将反光标志粘贴在栏杆上。在栏杆75cm 内不宜堆放机械设备和材料，确保钢便桥安全。

（2）标志标牌。在钢便桥上入口处设置限速5km/h行驶警示牌，并焊接限宽钢板。

2.9 钢便桥拆除

根据拆除方案中从上到下，从一端到另一端的顺序进行钢便桥拆除，遵循后装先拆，先小件后大件原则，分配梁与横梁先切割拆除，钢管桩则先拆除桩间连接，再拔出钢管桩。具体流程为：施工准备→桥面系拆除→桥面板拆除→小分配梁拆除→贝雷梁拆除→大横梁、桩间系梁拆除→钢管桩拔除→平板车转运。

（1）施工准备：准备足够人员、机械，清理便道，达到施工条件。

（2）拆除桥面系、面板：使用吊车进行吊装拆除配合，拆除时注意机械安全。

（3）拆除贝雷梁：用氧气乙炔割枪进行贝雷梁拆除，并使用钢丝绳绑装固定，施工时，注意拆除贝雷梁的相关限位构件，拆除后放置于平地上再进行贝雷梁弦杆、花窗的梢子及螺栓进行拆除。

（4）拆除横梁、桩间联系：用氧气乙炔割枪进行横梁拆除，并使用钢丝绳绑装固定，用吊车进行吊装拆除。施工时，注意拆除横梁的相关限位构件。

（5）拆除钢管桩：用振动锤夹住钢管桩进行拔除，并使用钢丝绳绑装固定，用吊车进行吊装拆除；拔除时，注意观察夹头是否与管桩紧贴，连续振动时间不宜超过30min；操作人员应注意观察油泵读数、电压及电流读数，发现异常应停止施工并查找原因，排除隐患后方可施工。管桩应完全拔除后，使用振动锤夹住管桩，用吊车放置于平整的场地上。

（6）逐孔依次拆除直至完成：按以上步骤逐孔依次拆除直至完成全桥拆除。

3 钢管桩贝雷梁便道桥施工质量要求

（1）钢管桩桩位控制是整个测量控制的关键，可采用具备免棱镜激光测距功能的全站仪进行放样及标高测量，并将左岸的控制点当做监测站，在钢管桩锤击施工时进行全过程监控测量，确保每根钢管桩定位准确，桩身垂直。钢管桩平面偏差小于5cm，倾斜度小于1%桩长。

（2）现有钢管桩每节长度不一，接桩长度应在预制场确定。

（3）相邻管节的焊缝必须错开，错缝距离应大于800mm，相邻管节的管径差≤3mm。

（4）钢管桩施工质量控制采用贯入度和标高双重控制标准。

（5）钢管桩采用“涂装法”防腐，即在钢管桩表面涂抹焦油环氧涂料（该涂料具备防腐性好，在土中不易老化、粘结性好，打桩时不会因摩擦而剥离或损伤等）。

（6）贝雷梁片主梁采用履带吊安装，先在大横梁上进行测量放样，划线标出贝雷梁准确位置，将拼装好后的贝雷梁组合用平板拖车运至现场。贝雷梁安装完成后需检查其上下限位装置是否安装牢固，质量不合格的需返工处理，每个贝雷梁销轴保险必须安装到位。

（7）施工过程中对每一道工序进行监控量测，保证钢管桩、工字钢横梁、贝雷梁、桥面板等位置及标高满足相关要求。

（8）支墩的立柱钢管应满足钢管外径与壁厚。

（9）大横梁应适当加长，以便支架纵梁横移拆除。

4 钢管桩贝雷梁便道桥维保措施

合理使用和日常维护保养是保持钢便桥使用期限的有力保障，必须定期（要求每月初及重载车通过后）检查。应做好以下维护措施：

（1）自卸汽车载重不得超过70t，不得有两辆重车同时在便桥上放置或通行，重型机械设备在钢便桥上通行要垂直居中自行车道，降低对钢便桥的冲击性。

（2）查验防护栏是不是毁坏，若有毁坏，立即修补，对防护栏警告漆不显著地区须再次上漆。

（3）查验桥面钢板及连接板是不是有涨缩、焊接破裂状况，如果有就要立即修补。

（4）定期查验贝雷片的销钉、定位销、锁扣等，如有松动要立即加固。

（5）每周用水平仪监测每根桩顶标高，沉降数据及时上报，及时调整方案。

（6）每月有监测便桥钢管桩的冲刷状况，尤其是汛期，可以通过拍照对比，如有较大变化可采用抛沙包围护等措施。

5 结束语

钢管桩贝雷梁便道桥严格按照设计方案和施工规范精心组织施工，钢管桩桩顶高程一致，垂直度偏差符合规范要求，桩间连接稳定可靠，横梁、贝雷梁和分配梁、桥面面板和护栏安装位置准确，钢便桥的承载力和刚度符合设计要求。钢管桩贝雷梁便道桥使用过程中，积极采用维保措施，保障了便道桥长期使用的稳定性和安全性。钢管桩贝雷梁便道桥的成功建设和安全使用，成为湄洲湾北岸荔港大道东吴段工程项目顺利开展的重要支撑，值得借鉴和推广。