中铁大桥局集团第五工程有限公司 江西九江 332001
摘要：吉水县赣江二桥施工时为便于水上桥墩施工，需修筑东、西引桥钢栈桥，本文重点阐述在覆盖层较薄的沙砾层地质条件下栈桥基础管桩方案比选与施工。
关键词：吉水县赣江二桥；栈桥；钢管桩基础；方案；比选；施工
1 工程概况
1.1工程简介
赣江二桥工程西起江西省吉安市吉水县城赣江西侧规划光彩西大道，桩号K0+050,跨越赣江和滨江路（青湖大道）,东接吉阳路，终点止于万里大道,桩号K1+800。路线全长约1.75km，其中桥梁段1.31km，接线段0.44km。
本工程桥梁全长1310米，由东、西引桥及跨赣江通航孔主桥组成，全桥共31个墩台，其中Pm6~Pm20墩位于赣江，采用水上施工方案。
1.2工程地质
桥位区域位于华南褶皱系赣东南褶隆吉安凹陷内,区内主要地层为白垩系与部分侏罗系及第三系,局部地段由于断裂的抬升剥蚀,出露少量震旦系和泥盆系、石炭系及二叠系。岩浆活动微弱,仅有少量的燕山期岩浆岩出露。
据钻探资料显示，区内基岩为白垩系碎屑岩，岩面起伏较平缓，呈北东向展布，表明新构造运动以缓慢的升降运动为主，无差异运动迹象，基岩受构造运动影响较弱，未见断裂构造及明显的对工程建筑有影响的不良地质现象。覆盖层主要为砂砾石层，厚2~7m。
2 栈桥钢管桩基础方案比选
2.1栈桥总体布置
为配合水上施工同时满足航道通行要求，全桥分别由东、西岸向江中修建纵向贯通栈桥，同时在各墩位处修建横向施工栈桥。东、西岸纵向贯通栈桥分别在东岸Pm15墩、西岸Pm14墩终止，预留主桥Pm14～Pm15墩作为施工过程中的通行航道。栈桥桥面宽8m,局部宽12m，顶面标高+49m。栈桥结构根据其使用功能并结合工程特点进行设计：栈桥作为水上钻孔桩、承台墩身及作为主桥主塔、主梁上部结构施工过程中的机械设备、材料运输通道，也是混凝土浇筑过程中的作业平台，其荷载根据施工过程中机械设备、运输车辆的特性设计，其尺寸根据主要大型机械如汽车天泵展开要求、履带吊机走形要求、平板车的通行要求等方面确定。本工程栈桥设计荷载为50t履带吊机吊重20t、40t混凝土搅拌车通行；其尺寸主要受履带吊机通行和汽车天泵支腿要求确定，再加上施工过程中配合人员通行要求，栈桥宽度定位8m。
栈桥跨径布置根据地质条件(单桩承载力、结构稳定性)、桥跨布置、桥跨平曲线特点等因素综合考虑确定本工程栈桥基础管桩布置有两种方案：方案一连续墩及制动墩均采用双排钢管桩；方案二连续墩采用单排钢管桩，制动墩采用双排钢管桩。
2.2单排钢管桩连续墩方案
单排钢管桩连续墩是非制动墩采用单排钢管桩即横桥向布置3根φ600mm钢管桩，制动墩采用双排钢管桩即横桥向布置3根，纵桥向2排共6根φ600mm钢管桩。连续墩之间跨径为9m，制动墩与连续墩之间跨径为12m， 12+9+9+12为一联，采用悬打法进行钢管桩插打，钢管桩插打完后焊接双层连接系，接长贝雷梁，铺设桥面板至插打墩墩顶，施工设备前移，准备下一墩跨施工。
2.3双排钢管桩连续墩方案
双排钢管桩连续墩是制动墩与连续墩均采用双排钢管桩，每个墩采用横桥向3根纵桥向2排共6根φ600mm钢管桩，跨径均采用15m的钢管桩基础结构。
2.4方案选择
栈桥基础钢管桩方案选择应考虑插打、施工设备要求、安全、经济、工期等因素。在确定安全的前提下，从施工设备要求、工期及材料消耗等综合考虑经济合理，满足安全风险最低和缩短工期的要求。从插打、施工设备要求、钢管桩基础结构、材料消耗、工期等方面对单排钢管桩连续墩和双排桩连续墩2种方案进行比较，见表1。
对栈桥钢管桩基础进行多次试插打发现栈桥区域河床覆盖层较薄局部只有2m且为沙砾层，插打后钢管桩基础结构自稳能力减弱，综合考虑采用双排钢管桩基础方案。
3 双排钢管桩基础栈桥施工及效果
每排横桥向布置3根，顺桥向两排钢管桩间距2.5m，横桥向桩间距3m。钢管桩连接系采用φ273mm×6mm的钢管。钢管桩桩顶设置桩帽，上部结构贝雷梁通过桩顶纵横向分配梁将荷载分配至钢管桩，纵向分配梁均采用2I45型钢组，横向分配梁采用2I32型钢组，其中每墩纵向设置3根2I45型钢组，连续墩在纵向分配梁顶设置1根2I32型钢组，制动墩墩顶设置2根2I32型钢组。横向分配梁上铺设贝雷梁，横断面内布置2组8片贝雷梁，每组由4片贝雷梁组成，2组贝雷梁之间间距1.5m。贝雷梁每组片与片之间在水平下弦断面内、连接处竖杆断面内均设置支撑架将贝雷梁连成整体。
由江边向主墩逐跨推进，具体施工仍然遵循从上游至下游的原则。栈桥施工管理利用70t履带吊在已施工完成栈桥桥面上起吊打桩锤，打桩锤液压钳夹紧钢管桩进行插打(首跨在施工便道上进行)，钢管桩位置通过上下导装置向定位，上导向装置利用安装悬臂贝雷梁、下导向利用在驳船上焊接型钢形成导向装置。钢管桩施沉前根据桩位图计算每一根桩中心的平面坐标，同时确定插打顺序。插打前由测量人员测出河床实际标高和水位，根据水位调整管桩长度，管桩入土深度宜为4-10m，提前将管桩准备好，利用铁驳运输到位。
钢管桩插打采用悬打法施工，施工过程中利用70t履带吊或驳船配合，吊装悬臂导向支架，利用悬臂导向支架精确插打钢管桩(或在驳船上焊接导向架，将驳船抛锚定位，利用导向架对位钢管桩)，测量人员确定桩位与桩的垂直度满足要求后，即可开始沉桩，沉桩时开始可依靠桩的自重下沉，然后吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固, 利用90t振动锤下沉到位。施工过程中采取入土深度与贯入度双控措施。
通过对施工过程中的每道工序严格控制，栈桥安全顺利地完成。栈桥运营期间通过对基础的沉降监测，监测结果显示栈桥整体钢管桩结构沉降均匀。监测6个月后趋于稳定，栈桥使用期间结构安全，维修工作少。
4 结束语
吉水县赣江二桥施工栈桥作为施工过程中的主要大型临时设施，施工前通过钢管桩基础方案比选，综合考虑确定采用双排钢管桩连续墩，确保了栈桥基础结构稳定，施工中严格控制施工过程中的每道工序，极大的减少了栈桥使用中的维修，为大桥的建设提供了有效地保证。
参考文献
[1]吉水县赣江二桥施工设计图.
[2]《公路桥涵施工技术规范》(JTG_TF50-2011).
[3]《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85).
论文作者:马健
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/18
标签：栈桥论文; 钢管论文; 赣江论文; 吉水县论文; 方案论文; 过程中论文; 结构论文; 《基层建设》2016年30期论文;