陳嫦娥

淺談鋼制人行便橋在沙潁河阜陽(yáng)船閘重建工程中的應(yīng)用

陳嫦娥

一、工程概況

“淮河第一支流”沙潁河流經(jīng)豫皖兩省，在安徽省境內(nèi)有200多公里，是溝通豫東南和皖西北地區(qū)與蘇浙地區(qū)的重要水運(yùn)通道，其中阜陽(yáng)船閘是實(shí)現(xiàn)沙潁河全線貫通的控制性工程。阜陽(yáng)船閘重建工程位于沙潁河阜陽(yáng)閘水利樞紐老船閘處，船閘建設(shè)等級(jí)為四級(jí)，設(shè)計(jì)船舶噸級(jí)為500t級(jí)，船閘設(shè)計(jì)年通過(guò)能力400萬(wàn)t，閘室有效尺度長(zhǎng)180m、寬12m、門檻水深3.5m。為了緩解老船閘重建施工影響市區(qū)的交通，工程要求建設(shè)人行便橋方便潁河兩岸的人員通行。由于該橋?yàn)槭袃?nèi)人行橋，人流量大，對(duì)工程的安全、質(zhì)量要求相當(dāng)高，工程按《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》（CJJ69-95）主要規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求，采用鋼制人行便橋的方案設(shè)計(jì)施工。

二、鋼制人行便橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

鋼制人行便橋總體結(jié)構(gòu)：支承樁（鋼管樁）、主橫梁、平聯(lián)、次橫梁及便橋橋面等幾部分組成。上部結(jié)構(gòu)形式為工字鋼和貝雷便橋，基礎(chǔ)均采用Φ273mm*8mm的鋼管樁。便橋橋面凈寬度為4.5m，貝雷便橋跨徑為5跨12m。自上而下結(jié)構(gòu)為：δ=8mm的花紋鋼板+順橋向@41cm熱軋普通槽鋼橫橋向@150cm熱軋工字鋼I25+順橋向雙層2排貝雷桁架梁+橫橋向樁頂平聯(lián)熱軋普通工字鋼2I25+鋼管樁+便橋各墩單排或雙排鋼管樁之間水平和鈄撐聯(lián)結(jié)用組焊件。

三、鋼制人行便橋施工主要材料及要求

1.鋼管樁

鋼管樁主要用于便橋基礎(chǔ)樁，采用Φ273mm*8mm鋼管樁。鋼管樁均為螺旋焊縫電焊鋼管，鋼板的材質(zhì)為Q235A，其加工需符合石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY5001-80的要求。

2.裝配式公路鋼橋（貝雷桁架）

用于便橋橋梁的主分配梁。標(biāo)準(zhǔn)桁架單元長(zhǎng)300cm，高150cm，寬17.6cm。

3.型鋼

采用熱軋普通工字鋼 (符合GB706-88規(guī)定)和熱軋槽鋼 (符合GB707-88規(guī)定)，主要用于鋼管樁頂上和貝雷桁架上縱橫連接等。

4.鋼板

便橋行人道板上用厚8mm的普通熱軋花紋鋼板，技術(shù)指標(biāo)需符合GB709-88規(guī)定。

四、鋼制人行便橋的施工方案

總體施工程序：工、料、機(jī)準(zhǔn)備，岸上施工便道至便橋橋頭汽車便道修整→便橋鋼管樁測(cè)量定位→25t汽車吊插打沉埋鋼管樁→鋼管樁縱橫向聯(lián)結(jié)焊接→便橋縱向貝雷桁架梁拼裝、就位→便橋橋面鋪設(shè)。

1.鋼板樁沉埋測(cè)量定位

鋼管樁沉埋測(cè)量的工作包括：鋼管樁頂面中心及底面中心位置的測(cè)量、管樁底標(biāo)高及下沉深度測(cè)量、偏斜和接高測(cè)量。

（1）測(cè)量的準(zhǔn)備工作

①鋼管樁從加工廠家運(yùn)到工地時(shí)是每節(jié)6～8m，采用25t汽車吊車沉埋時(shí)，可將每根樁在岸上拼焊成10～15m一節(jié)。因此，在鋼管樁拼焊成型后，應(yīng)在其外側(cè)縱橫向用紅油漆標(biāo)定出縱橫軸線在軸線外邊緣（即鋼管樁外圍）標(biāo)定出四條垂線，并以5cm及10cm尺度標(biāo)出分格尺寸，以便于下沉深度的計(jì)量和對(duì)位工作。

②建立下沉觀測(cè)基準(zhǔn)面

鋼管樁在施工過(guò)程中，中線及高程是經(jīng)常變動(dòng)的。為測(cè)求變動(dòng)中護(hù)筒的位置（中線及高程），需在鋼管樁拼焊開(kāi)始制造時(shí)就應(yīng)以刃腳底面的平均標(biāo)高建立一個(gè)臨時(shí)基準(zhǔn)面，且必須與岸上水準(zhǔn)點(diǎn)連系，以此測(cè)求管樁下沉標(biāo)高與深度，并隨著鋼管樁接高時(shí)逐節(jié)向上轉(zhuǎn)引。

（2）測(cè)量工作

①管樁頂面中心測(cè)量：可利用三角網(wǎng)基線點(diǎn)以兩臺(tái)經(jīng)緯儀或全站儀在兩岸上交會(huì)測(cè)出鋼管樁頂面中心。

②偏斜測(cè)量：上述求出管樁頂設(shè)計(jì)中心后用水準(zhǔn)儀測(cè)讀管樁縱橫兩端距AB高差Δh，則管樁的傾斜度i=Δh/AB。當(dāng)同一水平高度的A，B點(diǎn)的高差Δh=0時(shí)，則管樁是豎直的。也可用管樁外標(biāo)線在十字的兩個(gè)方向垂吊法線以簡(jiǎn)易而迅速定出正位情況。

③刃腳位移測(cè)量：管樁頂中心和傾斜度i求出后，可按下列公式求出刃腳處位移x值：x=a±eh/d；

式中：d、h——分別為鋼管樁的外直徑和高度；

E——管樁頂兩點(diǎn)高差；

A——管樁頂面中心的位移量。若x<0則表示管樁頂和管樁底位移方向相反。

④刃腳標(biāo)高測(cè)量：在管樁下沉前必須求出刃腳處的的標(biāo)高或假定標(biāo)高，通過(guò)管樁外的標(biāo)尺確定打樁船導(dǎo)向架底端的標(biāo)高，可粗略地用全站儀求出各點(diǎn)的標(biāo)高。

⑤接高測(cè)量：當(dāng)?shù)坠?jié)管樁沉至一定深度后，需要接高時(shí)，管樁的基準(zhǔn)面也應(yīng)逐節(jié)向頂面轉(zhuǎn)引。保持上下基準(zhǔn)面平行，而且使各節(jié)管樁豎向中軸線為一直線（非折線），這就是管樁接高的主要內(nèi)容。

⑥下沉深度測(cè)量：按上述基面高程和量得的管樁高度就可量算下沉深度或需要接高的高度。

2.鋼管樁拼樁焊接

在鋼管樁堆料場(chǎng)上架立兩排中心間距為40cm，長(zhǎng)度15～30m的I28a工字鋼，工字鋼頂面為同一水平面，利用25t起重機(jī)協(xié)助或16t吊車協(xié)助，根據(jù)設(shè)計(jì)的鋼護(hù)筒長(zhǎng)度將各節(jié)護(hù)筒焊接拼長(zhǎng)成型，最后在各節(jié)接頭位置用四塊200mm×150mm×10mm鋼板均勻地將鋼護(hù)筒接頭焊接加強(qiáng)。為了減少吊裝過(guò)程成型鋼管樁的變形，根據(jù)每根管樁總長(zhǎng)度L計(jì)算，采用兩點(diǎn)法進(jìn)行吊裝，則從兩端量測(cè)0.207L位置在管樁對(duì)角線四個(gè)位置焊接吊裝吊環(huán)，然后采用鋼絲繩穿過(guò)四個(gè)吊環(huán)將鋼管樁吊起送入打樁機(jī)導(dǎo)向框內(nèi)。鋼管樁拼接要求傾斜度不超過(guò)1%，節(jié)與節(jié)之間不允許出現(xiàn)錯(cuò)節(jié)，其平整度允許誤差為2mm。

3.鋼管樁沉埋驗(yàn)證檢測(cè)

該工程工期緊迫，對(duì)人行便橋臨時(shí)工程不做試樁試驗(yàn)，只檢驗(yàn)前面3～5根鋼管樁沉樁的貫入度，作為指導(dǎo)大批量沉樁的依據(jù)，最后通過(guò)對(duì)鋼管樁進(jìn)行加載或堆載檢驗(yàn)的方法來(lái)驗(yàn)證便橋成橋的承載能力。每一跨便橋的鋼管樁沉埋結(jié)束后，及時(shí)焊接縱橫方向、豎直方向斜撐桿件的聯(lián)結(jié)使鋼管樁成為一整體，鋪設(shè)便橋上部結(jié)構(gòu)，最后采用推載或吊掛水箱配重的方法進(jìn)行驗(yàn)證，便橋各墩號(hào)鋼管樁承載能力是否滿足設(shè)計(jì)要求。若未能滿足設(shè)計(jì)要求，則查找原因，更換大能量的沉樁錘重復(fù)沉樁工作，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。

4.鋼管樁橫向聯(lián)結(jié)焊接

當(dāng)鋼管樁沉埋結(jié)束后，測(cè)量人員對(duì)每根樁進(jìn)行測(cè)量，鋼管樁之間斜撐采用[14槽鋼焊接，并且聯(lián)接管為焊接聯(lián)結(jié)，然后再進(jìn)行橫向聯(lián)結(jié)焊接，橫向聯(lián)結(jié)標(biāo)高允許偏差為±10mm，焊縫質(zhì)量符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002）規(guī)定。

5.便橋橋面鋪設(shè)

當(dāng)完成一孔便橋貝雷梁安裝后，測(cè)量人員在貝雷梁頂上用紅油漆標(biāo)出間距150cm的次橫梁位置，將次橫梁焊接固定完成后，在次橫梁上標(biāo)出間距41cm縱向分配梁[200位置，施工人員從岸上搬運(yùn)并按照標(biāo)定的位置安裝縱向分配梁，成聯(lián)便橋布置完畢后，測(cè)量分配梁頂標(biāo)高，墊實(shí)其與貝雷梁之間的接觸點(diǎn)，將縱向分配梁與次橫梁固定，縱向分配梁上滿鋪花紋鋼板并焊接牢固。

五、結(jié)語(yǔ)

鋼制人行便橋的建成極大地緩解了阜陽(yáng)船閘重建工程施工對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ǖ挠绊?。為保證人員的安全暢通，在人行便橋的兩端設(shè)置提示標(biāo)牌和警示牌。人行便橋護(hù)欄上掛紅燈、照明燈和警示標(biāo)語(yǔ)，專職人員值班，防止機(jī)動(dòng)車輛強(qiáng)行，保證來(lái)往的人員從臨時(shí)便道上通行，以避免安全事故的發(fā)生■

（作者單位：安徽水利開(kāi)發(fā)股份有限公司 233000）

（專欄編輯：張 婷）