河崖吉 利河特大桥水中墩施工 钢栈桥设计与施工 王晓伟 韩可林／中国水利水电第八工程局有限公司 ～、０（， ，●，‘一‘：＞０—０（ …∽０ｃ…×）ｃ）（＞【Ｈ＿ ，Ｉ～ 小＞ｃ ）、）ｆ ０ ＞、＿１ 、 ’ 、 、、、 ”● 、 ‘、、’ ｔ、、， ‘、 ’’＇ ｆ・，、 、（， 。 【摘 要】青连铁路河崖吉利河特大桥桥址地处青岛市白马河、吉利河二级水源保护地，施工难度较大，工 期紧，环保要求高 为解决水中墩水上施工期间水平运输的需求，需在河两岸修建钢栈桥。本文从钢栈桥设 计和施工两方面进行了详细论述，可为类似工程提供参考 【关键词】青连铁路水中墩钢栈桥 标准》。 １ 概述 （２） ＴＢ １００｛｝２．２ ２０（）５《铁路桥 钢结构 汁规范》。 （３） ＴＢ ｌ０００２．５ ２００５《铁路桥 地坫和坫础没｝ 连铁路河崖ｆ 利河特大桥 长３８４９．１ １ｍ，跨越 规范》。 ｒ】， 、 ｌＪｆｌ ，为舣线桥。桥梁孔跨 置为双线（３ （４） ＴＢ ｌ０２０３ ２ＯＯ２《铁路桥汹施．１ 规范》。 ×２４ｎ１）＋（１（）８×３２ｍ）颅应 混凝＿ｉ 简支Ｔ梁＋２× （５） ＪＴＪ ０２／１ ８５《公路桥涵地 础｝殳汁规范》。 （３２十４８｝３２）ｒｉ１颅Ｊ、 混凝１ 连续梁。桥墩采Ｊ｝｝Ｊ双线 （６） ＪＴＪ（）４ｌ ２００（）《公路桥涵施Ｊ 技术规范》。 端形．采川｝ＪＪ挖、挖Ｊ｝：及钻孔机 础。陔桥』 有桩基 （７） ＪＴＪ ０２５ ８６《公路桥洒钢 构技小 恂没ｉｌ ７ ．桃住仃１．００ｍ、１．２５ｍ、１．５０ｍ，最人桩Ｋ 规池》。 ２６ｍ； 端彤实怵墩身１ｌ０个， 嘲枯墩身６个．Ｔ （８）新建铁蹄ｌｌｆ，％ 连 港铁路Ｉ 形桥台２个。桥址地处Ｉ Ｊ屿｛，ｉｌ、占利河 级水源保护 吉利河特大桥》（Ｉ 迮施桥３１）。 地．施１：难度较人．Ｉ 期紧．环保要求离，地质状况复 公路相关规范； 为钢栈桥ｆ１１施 、ｒ台｝殳汁提供 杂．安个＝、质ｈｔ控制要求， 格，｝Ｉ 该桥处ｒ铺架 路 参考。 卜．制约食ｌｌｌ盒蕺家ｆ】段铺架．为本１一程的承点ｌｒ 。 ｒ１ ｒ ５河没计水ｆ Ｈ 一５．８ｍ，流速 一１＿６０ｍ／ｓ。流 Ｂ钢栈桥设计 ｆ ｛北向南．线路法线与水流力 向火ｆｆ】为１３ｌ。。设汁抱Ｉ： 水ｆ 为ｔ．５０ｍ，经现场ｌＩ｝测８．１～８９ ‘墩他 河床 均标 本桥梁钢栈桥没汁倚城为挂１ 一８Ｏ级。设计ｆＩｌｆ速 Ｉ 分圳为２．１０ｍ、２．０５ｍ、２．３３ｍ、０．６２ｍ、０．４５ｍ、０．０７ｍ。 １０ｋｉｎ／ｈ。 ｝ 岛侧８３ 墩岸边抓商为６．０８ｍ．迮 港侧９Ｏ号墩岸边 马河钢栈桥『ＩＩ心线 ｊ铁路桥梁的叶Ｉ心线卡Ｉ１ 怀Ｉ岛５．【ｊｌｍ。ｉ 利河没汁施１ 水化为４． １５ｍ．经现场毓测 １２．７５ｍ。栈桥总Ｋ ２０７ｍ．桃０）为ＤＫ１０８｝６８２．８６～ ｌ１（）～ｌ１ ３ －｝墩化 河床ｆｎｉ 均标高分刖为１．０５ｍ、０．２１ｍ、 ＤＫ１０８斗８８９．８６．Ⅱ『】以河岸ｆ 利河特人桥８３ 墩作为 ３．１ ６ｍ、 ２．７５ｍ。 岛侧１０９ 墩岸边杯高为５．２ｌｍ， 钢栈桥起点， 没汁１８跨， 第ｌ跨为６ｍ跨 ．第 连 港１１Ｉ！Ｊｌ １ｌ４ 墩 边标商５．０６ｍ。Ｉｈ于该桥施上工期紧． １８跨为９ｍ跨 ， 余１ ６跨为１ ２ｍ跨径。桥面怀准宽 水Ｉ 作业 作ｉＩ｝人．为解决水中墩水Ｉ 施 ［期问水平运输 度６．０ｍ，栈桥桥 Ｉ ８．４３ｍ。 的 求，捉ｊｌｌ ．『ｎ』两岸修建钢栈桥的施１：方案。 占利河俐栈桥『ｆ１心线‘ 铁路桥梁的ｒ 线相 １２．７５ｍ。栈桥总长ｌ ５０ｍ，，７【｝＝ 为Ｉ）Ｋ１０９＋５３６．８８～ＤＫｌ（）９ ２设计与施工依据 ｝６８６．８８，即以｝ｌＩ『 利河特人桥１０９ 墩作为钢栈桥起 点，共设计１５跨，标准跨跨 为１２ｍ，桥 标准宽腹 （１） ＦＢ ｌＯ４ｌ ５ ２００３《饮路桥汹Ｉ 程施 质鞋验收 ４．５ｍ，栈桥桥 尚 ８．４３ｍ。 ・ ７３ ・ 路桥市政与火电工程 （１）基础及下部构造。采用￣６３０×８ｍｍ钢管桩作 （２）主梁。采用上承式６片单层贝雷架作为承重 主梁。 为桩基和墩柱，白马河采用单排３根桩，钢管桩按横向 中心间距２．２５ｍ布置；吉利河采用单排２根桩，中心间 距为３．ＯＯｍ。在距钢管顶面２ｍ范围内设２根［２０ｂ槽 钢剪刀撑和１根横联，以增加侧向刚度。钢管桩顶面剖 口设置２根Ｉ ４５ｂ工字钢作为分配梁，１．４ｃｍ厚钢板加 强。基础施工采用冲击钻钻孔浇筑水下混凝土，预埋钢 管桩和５０ｔ履带吊车插打钢管桩相结合。 ＋监 （３）桥面系。采用Ｉ ２０ｂ工字钢作为分配梁，间距 ３５ｃｍ，使用８ｒａｍ厚花纹钢板做桥面板，桥面槽钢两侧 每隔ｌ＿５０ｍ设置一道Ｕ形螺栓与贝雷梁连接。 （４）护栏。护栏高度为１２０ｃｍ，立柱和扶手采用 ｛５４８×３ｍｍ钢管。立柱按纵向间距１．５０ｍ设置。 钢栈桥立面布置见图１～图３。 图１白马河栈桥横断面图（单位：ｃｍ） 图２吉利河栈桥横断面图（单位：Ｃｍ） ・７４・ 河崖吉利河特大桥水中墩施工钢栈桥设计与施工 ５ｍ钢管栏杆 实 ４． 图３栈桥单跨侧面图（单位：ｃｍ） 场，做好施工前准备。｛＆６３Ｏ×８ｍｍ钢管桩按照材料计划 ４钢栈桥施工 首先利用冲击钻机或者履带吊配合振动锤插打钢管 桩作为桩基和墩柱，钢管桩之间焊接平联槽钢连成整 体；其次安装桩顶横梁、贝雷梁，铺设横向分配梁并焊 接牢固形成桥面；最后设置栏杆，设置安全防护设施。 根据本工程的结构特点，利用５０ｔ履带吊，采用“钓鱼 法”工艺进行该栈桥的施工。 在市场上购买，长度为１２ｍ。 （１）履带吊插打钢管桩基础。钢管桩插打采用５０ｔ 履带吊吊振动锤振动打入法，履带吊就位后，考虑到水 的深度，钢管桩长度由实际结构计算而定。 （２）钢管桩焊接。钢管桩的接长焊接质量控制是关 键环节。应首先将钢管对接处接口预作４５。的坡口，接 长采用等长环型焊接，焊缝余高不小于２ｒａｍ。对接错边 尺寸不大于３ｒａｍ，对于对接错边较大的，采用外包加强 钢板并施焊周边角焊缝进行加强处理。 （３）钢管桩插打。钢管桩下沉采用悬打法施工。钢 ４．１施工工艺流程 施工工艺流程见图４。 钢管桩及打桩设备等施工准备工作 管桩平面位置及垂直度调整完成后，开始压锤，依靠钢 管桩及打桩锤的重量将其压入二长花岗岩层，测量复测 桩位和倾斜度，偏差满足要求后，开始锤击。用５０ｔ履 测量定位 带吊车配合振动锤施打钢管桩；履带吊停放在已施工完 成的栈桥桥面，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，开动振动锤振动。在振动过 程中要不断检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠 正。桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后，５０ｔ履带吊前移， 插打下一跨钢管桩。按此方法，循序渐进地施工。 （４）钢管桩的最终入土深度采用桩底设计标高和最 终贯人度双控的办法来确定并保证钢管桩埋置深度不小 位置精调 磊 —］！＝堡 斜撑安装、焊接 钢管桩顶开凹槽、找平 Ｉ４５ｂ工字钢铺设、焊接 Ｉ２０ｂ工字钢铺设、焊接 于３．５ｍ。在钢管桩尚未达到桩底设计标高、但最终贯 人度达到３～５ｃｍ／ｍｉｎ时，可停止打桩。 ４．３钢管桩问剪刀撑、桩顶横梁施工 扁钢铺设、焊接 待每个墩钢管桩插打完成后，即可进行钢管桩桩间 横联、桩顶横梁施工。按照已经插打完成的钢管桩的间 距和设计的横梁长度确定槽钢和工字钢的下料长度。桩 安装防护栏杆 安装照明、安全标识牌 间横联和桩顶横梁的安装采用人工在操作平台上操作。 操作平台在钢管柱处采用３根长度ｌｍ的Ｉ ２２ｂ工字 钢，在工字钢上铺设５ｃｍ厚木板形成行走平台，栏杆采 用 ４８×３ｒａｍ的钢管焊接成ｌｍ×１．５ｍ×５ｍ的立方体平 台。整个平台利用２台３ｔ的手动葫芦悬挂于桩顶。履带 吊车配合安装，桩间横联和桩顶横梁安装完成后，便利 ・ 图４钢栈桥施工工艺流程图 ４．２栈桥基础施工 钢管桩施工采用振动锤振动下沉。所有材料提前进 ７５ ・ 路桥市政与火电工程 用履带吊车移除操作平台，以备下一墩柱处使用。 桩间横联和剪刀撑必须与钢管桩身满焊连接，焊接 完成后，提升操作平台至合适高度，用气割枪沿测量确 定的桩头标高割除多余的钢管桩，并在钢管桩的管口预 留出桩顶横梁的缺口，以便于将桩顶横梁工字钢与钢管 桩焊接。 钢平台工字钢接长时用 一ｌＯｍｍ钢板双面帮接焊， 帮接焊长度不小于１５ｃｍ，焊接焊缝必须符合要求。 所有结构的焊缝均要求焊缝金属表面饱满、平整、 连续，不得有孔洞、裂纹，焊渣必须敲除干净。对接焊 缝应有不小于２ｍｍ的表面余高，角焊缝的焊脚高度应 满足要求ｈ，≥８ｍｍ。 ４．４贝雷梁拼装和架设 白马河栈桥采用上承式６片单层贝雷梁作为栈桥的 主梁，吉利河采用上承式４片单层贝雷梁作为栈桥的 主梁。 （１）贝雷梁的拼装。贝雷主梁在河滩拼装，下面垫 枕木，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，插人上弦销栓并设保险插销。用支撑架螺栓 将竖向支撑架、水平上下支撑架和贝雷连成整体，每节 贝雷接头位置安装各类支撑架各一片。为保证梁的刚 度，贝雷、加强弦杆和水平支撑架之间采用接头错位连 接，这样可减少由于桁架接头变形产生的主梁位移。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１２ｍ，贝雷片间用连接片连接好。 ・ ７６ ・ （２）贝雷梁架设。结合５０ｔ履带吊车起重量，故单 跨２排贝雷梁作为一组进行架设。 １）在下部结构顶横梁上进行测量放样，定出贝雷 架准确位置。 ２）将拼装好的一组贝雷主桁片运至履带吊车后面。 ３）贝雷梁两片分为一组，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，然后焊接限位器， 再安装另一组贝雷，同时与安装好的一组贝雷用贝雷片剪 刀撑进行连接。依此类推完成整跨贝雷梁的安装。 ４）每跨底部设２道抗风拉杆，并在竖平面内设２ 道剪刀撑，增加主梁平面内刚度。 ４．５栈桥桥面施工 当纵向贝雷梁、限位挡块和压板等都施工完毕，检 测无误，在贝雷架纵梁完成后，铺设分配梁Ｉ ２０ｂ工字 钢，间距３５ｃｍ，上部使用８ｍｍ厚花纹钢板作为桥面。 钢栈桥栏杆１．２ｍ高，横截面位置为从栈桥外往内 ｌＯｃｍ。竖向采用 ４８钢管，横向每６０ｃｍ一道共两道 似８钢管，外挂防落网。栏杆要做到横平竖直，焊接符 合要求。防落网材料满足规范要求。 ５结语 该栈桥于２０１５年３月投入使用，２０１６年９月拆除， 经过一年多的使用，栈桥的桥面平整度、钢管桩沉降、 主桁架挠度等相关指标均满足设计指标，满足了桥梁工 程施工的需要。本栈桥的设计与施工为今后类似工程积 累了经验，具有借鉴意义。