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摘 要:对硬质岩石基底河床修建临时钢便桥进行了介绍,详细阐述了钢便桥的施工特点,为类似山区河流地区修建钢便桥,尤其是利用常用设备修建钢便桥提供了有益借鉴。
关键词: 硬质河床钢便桥 钢管桩 贝雷梁
中图分类号:TV652文献标识码: A
1、前言
云桂铁路(广西境内)百色右江双线大桥位于广西壮族自治区百色市,上距百色东笋水电站工程坝址约1.5km,下距百色市区约13.9km。右江大桥所处河段河宽120米,较顺直,河势、河床均较稳定,流态平缓,无通航要求。河床质主要由大片礁石岩盘和粗圆砾土组成,少部分为粉质粘土。礁石岩盘需进行炸礁处理,两岸均有公路,其中左岸为国道G323,右岸有百罗高速公路,施工场地狭小所受限制较大。
右江大桥桥梁主跨采用80+144+80连续钢构形式,3#主墩高65米,位于河岸与百罗高速公路之间。3#墩施工需采用钢便桥形式跨越右江河面,目前国内施工钢栈桥普遍采用上部结构贝雷梁,下部结构采用钢管桩基础,钢管桩采用履带吊进行施工,采用振动锤将钢管桩打入软弱覆盖层,通过钢管桩与软弱覆盖层之间摩擦力提供支反力。右江大桥所在河段经疏浚炸礁治理以后水深4.6米左右,河床质主要由大片礁石岩盘组成,岩石性质坚硬,采用履带吊配合振动锤施工钢管柱基础在本工程中无法进行。根据现场施工条件、施工周期、施工设备组合,钢便桥采用冲击钻孔桩机与拖船配合施工钢管桩,25吨汽车吊拼装贝雷梁的施工方法。
2、施工特点
2.1桥梁钢管桩基础采用端承桩结构形式,坐落在弱风化岩石层上,为桥梁提供足够承载力,使桥梁结构稳定,非弹性变形小,后期养护容易工作量小。
2.2施工钢便桥过程中使用设备较为常用,施工组织容易,经济合理。
2.3此方法专门针对硬质河床地质条件,专业性强,在覆盖层较厚的软弱地层中不适用。
3、适用范围
本方法适用于跨越硬质河床山区河流修建钢便桥,通航要求较低,克服了履带吊配合振动锤的设备组合在硬质河床地质条件下无法施工的缺点。
4、工艺原理
本方法采用冲击钻孔设备与拖船进行设备组合进行水下冲击钻孔作业,利用水下混凝土浇筑便桥钢管桩,钢管桩横向连接采用槽钢作为剪刀撑,采用贝雷梁拼装架设桥梁梁体,工字钢铺装桥面。见图4.1 钢便桥结构形式图
钢便桥桥台结构形式采用“L型”混凝土桥台,桥台胸墙厚度1m,宽度8m,高度3.28米,采用C35混凝土现场模筑,台背采用河床疏浚炸礁产生石块进行回填并与两侧引道进行顺接。
图4.1钢便桥桥墩结构形式图
图4 .2水下混凝土浇筑便桥钢管桩施工图 图5钢便桥施工工艺流程图
5、施工工艺流程及操作要点
5.1施工准备
根据桥梁总体施工组织要求刚便桥设计钢便桥长度80米,靠近2#墩引道36m。考虑布设电力线路和防止桥梁高出落物安全风险,便桥中线设于主线桥梁下游23米处。
5.2测量放样
测量队根据施工平面布置图,对桥梁钢管桩位置进行精确放样。使用全站仪对拖船上钻孔桩钢丝绳进行放样定位,施工误差控制在±10cm之内。由于拖船自身宽度9米,加之拖船施工过程中只能位于钢便桥上游摆动,因此钢管桩施工测量按照1-2-3-4号顺序放样,下一跨鋼管桩按照同样顺序施工。
5.3钢管桩钻孔
拖船上钻机经过测量定位以后,将施工用电通过电缆引致船上,并预留足够长度以满足拖船移位需要,开始钻孔施工,钻孔施工与陆地钻孔桩施工一致,不设护筒,直接在船上冲击河床,经过疏浚处理以后的硬质河床范围,钻孔深度不小于1.5m,钻孔直径采用1m。靠近河岸附近钻孔深度不小于2m。在河岸靠近便桥位置设立标高点以确定钻孔深度。技术人员确定钻孔深度以后进行浇筑混凝土施工准备。
5.4钢管桩浇筑水下混凝土
通过测量确定630mm钢管长度,630mm钢管桩通过测量定位,选择水流平稳或者静止状态时间段钢管与拖船进行焊接,630mm钢管底部焊接四根200mm直径25mm钢筋,用钻机钢丝绳将300mm混凝土导管和初灌漏斗吊装就位,初灌漏斗容积2方,用25吨汽车吊将1方混凝土漏斗将罐车中混凝土吊入初灌漏斗中,通过钻机中小卷扬机起吊导管塞,进行水下混凝土灌注。每根钢管保证埋深在1.5米以上,每根钢管桩需要混凝土3方。混凝土初凝以后移走拖船进行下一根钢管施工。
5.5焊接剪刀撑
低水位期间,采用[160mm槽钢,将钢管桩焊接牢固。
5.6钢横梁安装
在630mm钢管顶部焊接800mmx800mmx10mm钢板,钢管与钢板之间焊接加劲板。将两根Ι40a工字钢焊接组成刚横梁,焊接在钢管桩连接钢板顶部,并控制刚横梁顶面施工标高。
5.7贝雷梁安装
在钢筋场将贝雷片拼装好后,利用25吨吊车进行贝雷梁拼装,各组贝雷梁之间采用[100mm槽钢进行横向连接,连接方式采用螺栓连接,间距3m。
5.8桥面铺装
贝雷梁顶面采用Ι200mm进行横桥向铺装,铺装间距1m,采用φ25mm圆钢制作U型卡将工字钢与贝雷梁进行连接,Ι200mm工字钢顶面采用[280槽钢进行桥面铺装,点焊连接。桥面铺装槽钢中间放10cmx10cm方木作为纵向伸缩缝。
5.9防护栏杆焊接
防护栏杆立杆、横杆均采用φ48mm钢管焊接, 护栏高度1.2m,中间设两道水平杆。每间隔10米设置一道伸缩缝,防护栏杆涂装红白色面漆进行安全警示。
6、材料与设备
7、质量控制
钢便桥支墩钢结构焊接质量、桥桥墩台拌合混凝土和浇筑水下混凝土过程满足《客运专线铁路桥涵工程施工验收标准》要求。
8、安全措施
施工船舶在施工中遵守河道交通管理的有关规定,施工期间设置安全作业区或警戒区,安装警示标志或配备警戒船。对所有水上施工作业和施工设施的临时锚泊做出合理的安排,锚泊设施的设置、锚泊方式、警示标志、位置和数量均要符合规定要求。
9、环保措施
努力把工程施工对环境的不利影响减至最低限度,确保本工程沿线景观不受破坏,河流和地下水水质不受污染,植被有效保护;坚持做到“少破坏、多保护、少扰动、多防护、少污染、多防治”。
总结:右江大桥钢便桥施工过程中通过施工方案优化,利用钻孔桩桩基与拖船25吨汽车吊车设备组合修建钢便桥,有效节省了大型设备用,降低成本,创造了良好社会经济效益。右江大桥钢便桥在实际应用中能够满足施工需要,能够达到安全稳定的使用要求。
钢便桥成桥图
关键词: 硬质河床钢便桥 钢管桩 贝雷梁
中图分类号:TV652文献标识码: A
1、前言
云桂铁路(广西境内)百色右江双线大桥位于广西壮族自治区百色市,上距百色东笋水电站工程坝址约1.5km,下距百色市区约13.9km。右江大桥所处河段河宽120米,较顺直,河势、河床均较稳定,流态平缓,无通航要求。河床质主要由大片礁石岩盘和粗圆砾土组成,少部分为粉质粘土。礁石岩盘需进行炸礁处理,两岸均有公路,其中左岸为国道G323,右岸有百罗高速公路,施工场地狭小所受限制较大。
右江大桥桥梁主跨采用80+144+80连续钢构形式,3#主墩高65米,位于河岸与百罗高速公路之间。3#墩施工需采用钢便桥形式跨越右江河面,目前国内施工钢栈桥普遍采用上部结构贝雷梁,下部结构采用钢管桩基础,钢管桩采用履带吊进行施工,采用振动锤将钢管桩打入软弱覆盖层,通过钢管桩与软弱覆盖层之间摩擦力提供支反力。右江大桥所在河段经疏浚炸礁治理以后水深4.6米左右,河床质主要由大片礁石岩盘组成,岩石性质坚硬,采用履带吊配合振动锤施工钢管柱基础在本工程中无法进行。根据现场施工条件、施工周期、施工设备组合,钢便桥采用冲击钻孔桩机与拖船配合施工钢管桩,25吨汽车吊拼装贝雷梁的施工方法。
2、施工特点
2.1桥梁钢管桩基础采用端承桩结构形式,坐落在弱风化岩石层上,为桥梁提供足够承载力,使桥梁结构稳定,非弹性变形小,后期养护容易工作量小。
2.2施工钢便桥过程中使用设备较为常用,施工组织容易,经济合理。
2.3此方法专门针对硬质河床地质条件,专业性强,在覆盖层较厚的软弱地层中不适用。
3、适用范围
本方法适用于跨越硬质河床山区河流修建钢便桥,通航要求较低,克服了履带吊配合振动锤的设备组合在硬质河床地质条件下无法施工的缺点。
4、工艺原理
本方法采用冲击钻孔设备与拖船进行设备组合进行水下冲击钻孔作业,利用水下混凝土浇筑便桥钢管桩,钢管桩横向连接采用槽钢作为剪刀撑,采用贝雷梁拼装架设桥梁梁体,工字钢铺装桥面。见图4.1 钢便桥结构形式图
钢便桥桥台结构形式采用“L型”混凝土桥台,桥台胸墙厚度1m,宽度8m,高度3.28米,采用C35混凝土现场模筑,台背采用河床疏浚炸礁产生石块进行回填并与两侧引道进行顺接。
图4.1钢便桥桥墩结构形式图
图4 .2水下混凝土浇筑便桥钢管桩施工图 图5钢便桥施工工艺流程图
5、施工工艺流程及操作要点
5.1施工准备
根据桥梁总体施工组织要求刚便桥设计钢便桥长度80米,靠近2#墩引道36m。考虑布设电力线路和防止桥梁高出落物安全风险,便桥中线设于主线桥梁下游23米处。
5.2测量放样
测量队根据施工平面布置图,对桥梁钢管桩位置进行精确放样。使用全站仪对拖船上钻孔桩钢丝绳进行放样定位,施工误差控制在±10cm之内。由于拖船自身宽度9米,加之拖船施工过程中只能位于钢便桥上游摆动,因此钢管桩施工测量按照1-2-3-4号顺序放样,下一跨鋼管桩按照同样顺序施工。
5.3钢管桩钻孔
拖船上钻机经过测量定位以后,将施工用电通过电缆引致船上,并预留足够长度以满足拖船移位需要,开始钻孔施工,钻孔施工与陆地钻孔桩施工一致,不设护筒,直接在船上冲击河床,经过疏浚处理以后的硬质河床范围,钻孔深度不小于1.5m,钻孔直径采用1m。靠近河岸附近钻孔深度不小于2m。在河岸靠近便桥位置设立标高点以确定钻孔深度。技术人员确定钻孔深度以后进行浇筑混凝土施工准备。
5.4钢管桩浇筑水下混凝土
通过测量确定630mm钢管长度,630mm钢管桩通过测量定位,选择水流平稳或者静止状态时间段钢管与拖船进行焊接,630mm钢管底部焊接四根200mm直径25mm钢筋,用钻机钢丝绳将300mm混凝土导管和初灌漏斗吊装就位,初灌漏斗容积2方,用25吨汽车吊将1方混凝土漏斗将罐车中混凝土吊入初灌漏斗中,通过钻机中小卷扬机起吊导管塞,进行水下混凝土灌注。每根钢管保证埋深在1.5米以上,每根钢管桩需要混凝土3方。混凝土初凝以后移走拖船进行下一根钢管施工。
5.5焊接剪刀撑
低水位期间,采用[160mm槽钢,将钢管桩焊接牢固。
5.6钢横梁安装
在630mm钢管顶部焊接800mmx800mmx10mm钢板,钢管与钢板之间焊接加劲板。将两根Ι40a工字钢焊接组成刚横梁,焊接在钢管桩连接钢板顶部,并控制刚横梁顶面施工标高。
5.7贝雷梁安装
在钢筋场将贝雷片拼装好后,利用25吨吊车进行贝雷梁拼装,各组贝雷梁之间采用[100mm槽钢进行横向连接,连接方式采用螺栓连接,间距3m。
5.8桥面铺装
贝雷梁顶面采用Ι200mm进行横桥向铺装,铺装间距1m,采用φ25mm圆钢制作U型卡将工字钢与贝雷梁进行连接,Ι200mm工字钢顶面采用[280槽钢进行桥面铺装,点焊连接。桥面铺装槽钢中间放10cmx10cm方木作为纵向伸缩缝。
5.9防护栏杆焊接
防护栏杆立杆、横杆均采用φ48mm钢管焊接, 护栏高度1.2m,中间设两道水平杆。每间隔10米设置一道伸缩缝,防护栏杆涂装红白色面漆进行安全警示。
6、材料与设备
7、质量控制
钢便桥支墩钢结构焊接质量、桥桥墩台拌合混凝土和浇筑水下混凝土过程满足《客运专线铁路桥涵工程施工验收标准》要求。
8、安全措施
施工船舶在施工中遵守河道交通管理的有关规定,施工期间设置安全作业区或警戒区,安装警示标志或配备警戒船。对所有水上施工作业和施工设施的临时锚泊做出合理的安排,锚泊设施的设置、锚泊方式、警示标志、位置和数量均要符合规定要求。
9、环保措施
努力把工程施工对环境的不利影响减至最低限度,确保本工程沿线景观不受破坏,河流和地下水水质不受污染,植被有效保护;坚持做到“少破坏、多保护、少扰动、多防护、少污染、多防治”。
总结:右江大桥钢便桥施工过程中通过施工方案优化,利用钻孔桩桩基与拖船25吨汽车吊车设备组合修建钢便桥,有效节省了大型设备用,降低成本,创造了良好社会经济效益。右江大桥钢便桥在实际应用中能够满足施工需要,能够达到安全稳定的使用要求。
钢便桥成桥图