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摘 要：平潭海峡公铁两用大桥施工区域为地质情况较复杂的海域，缺乏可以利用的资料，通过栈桥钢管桩稳定性试验研究钢管桩成桩施工工艺，并研究钢管桩插打的关键施工设备、关键材料组织和关键参数，可为类似环境下钢管桩施工组织及施工栈桥设计提供参考依据和借鉴。
关键词：栈桥；稳定性试验；锚固深度；试验荷载；水平位移；结论
1 概述
1.1 工程概况
平潭海峡公铁两用大桥栈桥施工海域地质情况复杂，另外施工海域中风大、浪高、涌急、覆盖层浅薄、岩面倾斜、裸露及潮差明显等特征。栈桥均采用混凝土桥面板+贝雷梁（大桥Ⅰ号梁）主梁+型钢分配梁+钢管桩基础的结构形式。其中贝雷梁段位于近岛段及18m以下水深的位置，大桥Ⅰ号梁段位于水深大于18米的位置。下面以平潭海峡公铁两用大桥1#栈桥（大桥Ⅰ号梁段）施工为例说明。
2栈桥总体施工方案
深水区（水深大于18米）栈桥均采用混凝土桥面板+大桥Ⅰ号主梁+型钢分配梁+钢管桩基础的结构形式。栈桥施工方案总体原则为：对于深水区域栈桥钢管桩采用“海力801”打桩船施工，连接系采用整体式连接系及现场组拼连接系的结构形式；上部结构采用大型履带吊整体吊装；对于大跨度栈桥基岩覆盖层和全风化层厚度不满足单桩稳定区段的栈桥桩且用“海力801”打桩船试桩后仍不能满足单桩稳定要求的采用导管架法、简易自立式平台法、围裙法施工，上部结构采用浮吊整体吊装。对于小跨度栈桥，由于浪小、水浅，且大型船舶在平均水位时无法进入施工区域，采用悬臂式导向架法施工。
3 目的和意义
本工程区域地质情况较复杂，缺乏可以利用的资料，因此有必要在工程区域内进行工艺试验，通过施工工艺试验研究钢管桩成桩施工工艺，并研究钢管桩插打的关键施工设备、关键材料组织和关键参数，为钢管桩施工组织及施工栈桥设计提供依据。试验过程中同时了解栈桥支承钢管桩（直径Φ1.5m、Φ1.2m）在复杂海况、地质条件下插打后受力及入岩锚固深度判断。试桩主要目的如下：
1、确定在单桩在水平荷载作用下，荷载与水平位移之间的关系；
2、确定钢管桩入岩锚固深度；
根据试验结果，分析收集试验实施过程中数据、实施过程中应注意事项和防范措施，为今后施工提供指导性意见。板+方木小肋，侧模采用钢桁架+钢管脚手架，内模采用木模。
4 栈桥钢管桩稳定性试验
4.1 试验总则
栈桥试验采用本项目建立的平面及高程控制测量系统，钢管桩的试验位置结合栈桥钢管桩实际位置进行布置，钢管桩试验完成后作为栈桥下部结构支承桩。试验过程中安置GPS接收机和电子全站仪进行施工测量。
根据以上要求及试验需要相结合，选择在风力小于8级且浪高低于3m的气象条件下，使用倒链进行分级加载水平力，每级加载0.5～1T，采用拉力计进行控制。钢管桩水平位移量采用GPS和全站仪进行双向测量。
试验位置结合现场实际情况考虑，拟定在A237进行。
4.2 试验步骤
第一步：试验平台的搭设，在A236与A237之间搭设试验平台。
第二步：在A237-1与A237-2两根钢管桩上安装试验设备和试验工具。
第三步：测量A237-1初始位置，并记录。
第四步：加载水平力0.5T，持荷2分钟，测量并记录A237-1偏位，卸载测量并记录偏位；加载水平力1T，持荷2分钟，测量并记录A237-1偏位，卸载测量并记录偏位；逐级（每级0.5T）加载，每级持荷2分钟，进行测量记录偏位，每级持荷完成后，卸载并记录偏位。
第五步：偏位达到50mm后进行，对比加载力与计算力，推算悬臂高度；
第六步：根据悬臂高度，按照应力≤170MPa的原则，查看最大加载力的大小。
第七步：试验数据的整理与对比分析
4.3 试验终止条件
试验终止满足以下任何一个条件均需终止试验：
1.钢管桩应力≤170MPa。
2.试验过程中出现塑性变形（及卸载后，钢管出现回移量小于加载时的偏移量）。
4.4 试验成果
试验完成后，参与单位需相应编制试验成果报告，报告内容需针对试验目的总结试验成果，形成最终报告。
成果报告应包括：
（1）钢管桩水平位移随加载力变化曲线；
（2）钢管桩自由高度计算；
（3）钢管桩锚固位置计算；
（4）钢管桩锚固岩面高度与海床面高度进行对比分析和评价。
5 结论
试验过程中根据试验荷载与水平位移的变化趋势，符合岩石结构受力特性；在相同水平荷载作用下计算得出的桩顶水平位移与现场实际实验结果吻合。
通过理论计算分析得出的锚固深度为2.8米左右，在该锚固深度要求情况下，在相同水平荷载作用下计算得出的桩顶水平位移与现场实际实验结果吻合，因此判断按计算要求2.7米的锚固深度（即钢管桩入岩深度）可满足栈桥钢管桩稳定要求。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》，GB 50017-2003.
[2] 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》，JGJ 041-2000.
[3] 周水兴.《路桥施工计算手册》北京：人民交通出版社，2001.5.
关键词：栈桥；稳定性试验；锚固深度；试验荷载；水平位移；结论
1 概述
1.1 工程概况
平潭海峡公铁两用大桥栈桥施工海域地质情况复杂，另外施工海域中风大、浪高、涌急、覆盖层浅薄、岩面倾斜、裸露及潮差明显等特征。栈桥均采用混凝土桥面板+贝雷梁（大桥Ⅰ号梁）主梁+型钢分配梁+钢管桩基础的结构形式。其中贝雷梁段位于近岛段及18m以下水深的位置，大桥Ⅰ号梁段位于水深大于18米的位置。下面以平潭海峡公铁两用大桥1#栈桥（大桥Ⅰ号梁段）施工为例说明。
2栈桥总体施工方案
深水区（水深大于18米）栈桥均采用混凝土桥面板+大桥Ⅰ号主梁+型钢分配梁+钢管桩基础的结构形式。栈桥施工方案总体原则为：对于深水区域栈桥钢管桩采用“海力801”打桩船施工，连接系采用整体式连接系及现场组拼连接系的结构形式；上部结构采用大型履带吊整体吊装；对于大跨度栈桥基岩覆盖层和全风化层厚度不满足单桩稳定区段的栈桥桩且用“海力801”打桩船试桩后仍不能满足单桩稳定要求的采用导管架法、简易自立式平台法、围裙法施工，上部结构采用浮吊整体吊装。对于小跨度栈桥，由于浪小、水浅，且大型船舶在平均水位时无法进入施工区域，采用悬臂式导向架法施工。
3 目的和意义
本工程区域地质情况较复杂，缺乏可以利用的资料，因此有必要在工程区域内进行工艺试验，通过施工工艺试验研究钢管桩成桩施工工艺，并研究钢管桩插打的关键施工设备、关键材料组织和关键参数，为钢管桩施工组织及施工栈桥设计提供依据。试验过程中同时了解栈桥支承钢管桩（直径Φ1.5m、Φ1.2m）在复杂海况、地质条件下插打后受力及入岩锚固深度判断。试桩主要目的如下：
1、确定在单桩在水平荷载作用下，荷载与水平位移之间的关系；
2、确定钢管桩入岩锚固深度；
根据试验结果，分析收集试验实施过程中数据、实施过程中应注意事项和防范措施，为今后施工提供指导性意见。板+方木小肋，侧模采用钢桁架+钢管脚手架，内模采用木模。
4 栈桥钢管桩稳定性试验
4.1 试验总则
栈桥试验采用本项目建立的平面及高程控制测量系统，钢管桩的试验位置结合栈桥钢管桩实际位置进行布置，钢管桩试验完成后作为栈桥下部结构支承桩。试验过程中安置GPS接收机和电子全站仪进行施工测量。
根据以上要求及试验需要相结合，选择在风力小于8级且浪高低于3m的气象条件下，使用倒链进行分级加载水平力，每级加载0.5～1T，采用拉力计进行控制。钢管桩水平位移量采用GPS和全站仪进行双向测量。
试验位置结合现场实际情况考虑，拟定在A237进行。
4.2 试验步骤
第一步：试验平台的搭设，在A236与A237之间搭设试验平台。
第二步：在A237-1与A237-2两根钢管桩上安装试验设备和试验工具。
第三步：测量A237-1初始位置，并记录。
第四步：加载水平力0.5T，持荷2分钟，测量并记录A237-1偏位，卸载测量并记录偏位；加载水平力1T，持荷2分钟，测量并记录A237-1偏位，卸载测量并记录偏位；逐级（每级0.5T）加载，每级持荷2分钟，进行测量记录偏位，每级持荷完成后，卸载并记录偏位。
第五步：偏位达到50mm后进行，对比加载力与计算力，推算悬臂高度；
第六步：根据悬臂高度，按照应力≤170MPa的原则，查看最大加载力的大小。
第七步：试验数据的整理与对比分析
4.3 试验终止条件
试验终止满足以下任何一个条件均需终止试验：
1.钢管桩应力≤170MPa。
2.试验过程中出现塑性变形（及卸载后，钢管出现回移量小于加载时的偏移量）。
4.4 试验成果
试验完成后，参与单位需相应编制试验成果报告，报告内容需针对试验目的总结试验成果，形成最终报告。
成果报告应包括：
（1）钢管桩水平位移随加载力变化曲线；
（2）钢管桩自由高度计算；
（3）钢管桩锚固位置计算；
（4）钢管桩锚固岩面高度与海床面高度进行对比分析和评价。
5 结论
试验过程中根据试验荷载与水平位移的变化趋势，符合岩石结构受力特性；在相同水平荷载作用下计算得出的桩顶水平位移与现场实际实验结果吻合。
通过理论计算分析得出的锚固深度为2.8米左右，在该锚固深度要求情况下，在相同水平荷载作用下计算得出的桩顶水平位移与现场实际实验结果吻合，因此判断按计算要求2.7米的锚固深度（即钢管桩入岩深度）可满足栈桥钢管桩稳定要求。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》，GB 50017-2003.
[2] 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》，JGJ 041-2000.
[3] 周水兴.《路桥施工计算手册》北京：人民交通出版社，2001.5.