利用悬臂导向架定位栈桥钢管桩施工技术.doc

利用悬臂导向架定位栈桥钢管桩施工技术 摘要:本论文根据赤道几内亚Mbini大桥项目临时钢栈桥在施工过程中，大胆尝试了悬臂导向架法定位钢管桩的施工技术，并成功取得了宝贵的施工经验，由于，悬臂导向架具有结构简单、操作方便、适用于河起伏不平、不受水流速影响、定位方便准确等特点，因而值得在中小跨径钢栈桥采用钓鱼法施工时采用。 关键字：悬臂导向架定位栈桥钢管桩 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1. 引言 赤道几内亚Mbini大桥位于Wele河入海口东侧500m左右的，在入海口西侧便是大西洋，由于入海口东侧大西洋水下有暗礁1，大型施工船只不能到达桥位处，因此采用钓鱼法施工临时钢栈桥。同时，桥位处水深流急，在临时钢栈桥的施工过程中受大西洋潮汐影响较大，钢管桩的定位成了施工过程中的难题，本文通过对实际施工过程中的3种钢管桩的定位方案进行对比，总结分析了悬臂导向定位钢管桩具有安全稳定、简单易行、适用范围广、定位精准等特点。 2.钢栈桥的结构 赤道几内亚Mbini大桥临时钢栈桥跨径设计为12m，采用60cm钢管桩2作为基础，采用I40工字钢作为桩顶横梁，纵梁采用6根HW400宽面工字钢，采用间距5cm的倒扣20槽钢作为桥面板。结构示意图如图1、图2所示。 图1 HW400梁、20a桥面板安装 图2 护栏安装完成 Mbini钢栈桥采用单工作面逐跨推进的作业方式进行，利用履带吊配合震动沉桩锤直接在已经搭设成型的栈桥上施沉下一排钢管桩基础，依次逐跨施工。 3.钢管桩定位方案的比选 根据WELE河水文地质情况，结合施工环境、设备配置情况，考虑三种备选定位施工方案。 方案一：采用型钢加工形成一整体悬臂定位导向架。 方案二：利用河水流速较小，潮位平稳时期插打钢管桩。 方案三：利用型钢加工成活动定位架，利用起重设备吊放于桩位处定位。 着重对以上三种施工方案进行工艺、工期、经济等方面的比较，其结果详见表1。 表1方案工艺、工期、技术经济指标比较 项 目 方 案 优 点 缺点 方案一 技术可行、能够精确定位，便于测量控制和施工 悬臂长度较大（本项目为12m），导向架设计要有足够的刚度 方案二 工艺简单，无投入 受河床地形、潮汐时间限制较大，存在不稳定性因素，测量控制较难 方案三 工艺较简单，投入少 受潮汐时间限制较小，存在不稳定性因素，受河床地形限制，无法纠偏，测量控制较难 根据以上三种方案比较结果，方案一在技术上可行、施工方便、定位精确，在工期、经济技术效益等方面有明显优势因此选择悬臂导向架方案。 4.悬臂导向架的设置 悬臂导向架的结构 钢管桩的准确定位是钢栈桥顺利施工的重要保证。由于水上沉桩施工采用吊车起吊钢管桩，全站仪无法进行水中钢管桩的实时定位测量，因此我们在施工中设计了悬臂导向架，通过定位导向架来间接定位钢管桩。具体方法：采用4根20号槽钢制作成宽度为45cm、高度为20cm的悬臂导向架，用来抵抗导向架自重和钢管桩下沉时对导向框的摩擦力两者共同作用产生的弯矩3，长度根据钢栈桥的跨度来确定，本栈桥标准跨度12米，导向架的长度为18米。在导向架的端部一侧焊接一正方形固定框，尺寸根据钢管桩的直径确定（比钢管桩直径略大1-2cm）。固定框用来固定钢管桩，采用2根20号单槽钢焊接在悬臂导向架的一侧，另一侧，利用槽钢与两根单槽钢用销轴连接到一起，一段销轴固定，另一端可以取掉销轴，打开槽钢，便于钢管桩进出定位框。 钢管桩的定位测量 在进行下一跨的钢管桩位置放样时，首先按照设计桩位沿栈桥走向相邻两排钢管桩外切线方向放出设计桩位方向线，两钢管桩与方向线的切点分别定为A点和B点，按照设计图纸计算出A、B两点的距离。同样，在导向架上确定两点：A点、B点， 使B点位于导向架与方形框重合边的中心，使A点和B点距离等于A、 B两点距离，确定出A点。最后，利用吊车将导向架吊起安放在A、B两点方向线上，并使A与A点重合，在桥面上焊接固定导向架。固定完成测量人员检验导向架固定框上的任意一角点坐标，若误差在允许范围内，就可以利用导向架进行沉桩施工。 导向架定位钢管桩测量控制如图3，悬臂导向架的定位安装见图4，利用悬臂导向架定位施沉钢管桩见图5： 图3 钢管桩测量控制示意图 图4 悬臂导向架的定位安装 图5 利用悬臂导向架定位钢管桩 导向架的固定 施工时利用吊车将悬臂导向架吊到已经测量并放好线的安装位置就位，之后再导向架的尾端，焊接三块加劲钢板，一块在导向架的尾端，另两块在导向架尾部两侧各一，加劲板一端与导向架焊接，另一端与栈桥桥面焊接。再在导向架与栈桥前部跨端相接触的位置两侧各焊接一块加劲钢板，防止导向架翘起。固定牢固即可进行钢管桩的施沉。 导向架拆除 钢管桩施工完成后即可拆除导向架，拆除导向架时利用气割割断加劲钢板与栈桥的连接后，即可利用吊车将导向架吊起放于吊车后面已施工完成跨栈桥上。 5. 结论 施工过程中悬臂导向架的测量定位是在已经搭设好的栈桥桥面上进行的，减少了测量定位的难度、缩短了测量耗费的时间，钢管桩定位精度高，竖直度控制好。 从Mbini大桥栈桥施工来看，自采用悬臂导向架后6名工人可1天施工完成一跨栈桥，使施工速度加快，具有较好的经济效益。 采用悬臂导向架定位钢管桩的施工时间不受涨落潮、水流速限制，具有安全可靠，便于实施的特点。 由于悬臂导向架具有以上优点，因此值得在中 小跨径栈桥施工中推广应用。 参考文献 1赤道几内亚Mbini大桥施工图设计第三册地