工法(5.5)解析.doc

装配式悬臂导向架施工栈桥工法 第二工程有限公司 一、前言 杭州湾跨海大桥南岸超长栈桥位于杭州湾水域南岸滩涂区，从陆地延伸至海中，总长9.78公里，是杭州湾跨海大桥Ⅸ-A、Ⅸ-B两个标段主桥施工的生命通道,也是世界上最长的施工栈桥。 本桥由中铁四局集团公司自行设计施工。杭州湾水域工程的地质以淤泥质粘土为主，属浅海半日潮海区，潮差较大，潮水上涨时间长、流速大，栈桥钢管桩基础施工有效时间短，且施工困难。施工中自行设计制作了装配式悬臂导向架对栈桥基础钢管桩进行定位，利用80t履带吊配合振动锤振打施工，成功解决了海中栈桥的施工难题，经总结形成本工法。 二、工法特点及适用范围 1.施工不受潮水影响； 2.施工速度快且能保证桩位精度及垂直度； 3.以悬臂导向架为操作平台，人员操作安全可靠； 4.振动锤振打钢管桩速度快，下沉容易； 5．组合式贝雷主桁，后方分块组拼，前方整体吊装架设； 6.正交异性桥面板模块化施工，实现了标准化作业。 本工法适用于海中滩涂区，跨河、海的栈桥施工。 三、工艺原理 利用架桥机原理和贝雷梁的强抗剪能力，自行设计装配式悬臂导向架施工栈桥钢管桩基础，将水上定位转变为陆上定位。利用各类型钢将贝雷架纵梁、桥面模块等各部分通过钢管桩与地基有效地连接成整体，使栈桥基础的钢管桩形成群桩效应，以提高基础的承载力和全桥的横向稳定性。 四、工艺流程 栈桥施工工艺流程如图1： 1 工艺流程图 五、施工要点 （一） 钢管桩施工 1．装配式悬臂导向架设计与安装 装配式悬臂导向架的设计采用4组贝雷桁架与型钢加工而成（见图2），每组贝雷桁架长为12m，各组贝雷桁架间用宽为90cm的支撑架连接，使整个导向架成为一个整体，具有很好的抗剪能力和横向稳定性。贝雷桁架上部用木板铺设人行通道，通道两侧安装防护栏杆。 导向架前端按钢管桩桩位设置导向系统和操作平台。操作平台长8.0m，宽4.4m，由各类型钢焊接而成，各组型钢之间的缝隙满铺木板，以便操作人员作业，平台周边安装防护栏杆，确保人员的安全。桩位处的导向系统利用型钢加工制作成空间桁架结构，上下两层，尺寸均为1.0m×1.0m，层间间距为1.0m，利用槽钢连接成为一个整体，具有足够的刚度和强度可抗拒钢管桩在振打过程中所产生的压力。导向系统的微调系统由8个自行设计制作的丝杠组成，分为上下两层，东西南北四个方向对称布置。施工时利用80t履带吊进行导向架安装，导向架末端与已经铺设完成的栈桥前端贝雷梁销接，GPS测量定位后，利用导向架和其前端微调系统的丝杠调整完成钢管桩的精确定位。通过此导向架系统可以将水上定位转变为陆上定位，避免潮水的涨、落对基础钢管桩定位的影响。同时装配式悬臂导向架的运用实现了全天候24小时作业，不受潮水的影响，大大加快施工进度。 图2 悬臂定位导向架设计示意图 2．钢管桩振打 利用履带吊吊起第一节钢管桩就位后，现场技术员用锤球从相互垂直的两个方向检查钢管桩的垂直度，然后利用导向架上的丝杠进行微调，再次检查合格后，开始吊装、开启振动锤振打钢管桩至焊接操作高度。见图3栈桥主要工序施工图。 3．钢管桩焊接 吊装第二节钢管桩与第一节焊接，焊接时两节钢管桩接头处必须满焊，必要时进行多层焊接，焊缝必须饱满，无焊渣、焊瘤等缺陷，现场技术员检查合格后，由质检员进行超声波探伤检测，检测合格后，整个钢管桩二次振打，当钢管桩贯入度≤10cm/min且达到设计深度时即可停止振打；钢管桩插打完成后，在钢管桩之间安设型钢剪刀撑和横撑使其形成整体。 （二）主桁架设 在桩顶按设计尺寸气割槽口，并保证底面平整；吊放工字钢分配梁并与钢管桩焊接固定，上铺贝雷桁架主桁纵梁。贝雷桁架在后方分组拼装，汽车运输至铺设位置，吊机安装，并与分配梁连结。 （三）模块铺设 桥面采用正交异性板结构，标准模块尺寸为3.78m×8m，其中横梁与贝雷桁架纵梁的连接采用“U”形卡。模块在后方加工场地制作，现场整体拼装架设，并与主桁贝雷梁连接固定。 标准化模块间设置1cm的缝隙，用于防止因温度变化而引起的桥面板翘曲起伏，同时减少波浪的冲击力。 栈桥设计每孔15m，单排3根钢管桩，各工序时间如表1所示： 表1 栈桥各工序施工时间 序号 工 作 内 容 用 时(min) 1 履带吊机前移就位 15 2 安设桩锤，桩就位 40 3 打桩三根(含接桩) 270 4 放线确定割桩位置 30 5 割余桩 30 6 气割钢管桩槽 60 7 吊装、焊450型钢分配梁 45 8 吊装贝雷桁架 60 9 起吊、安装桥面系标准化模块 140 10 合 计 690(11.5h) 图3 栈桥主要工序施工图 六、主要施工机械设备见表2 表2