公路桥梁 浅述公路桥梁整体导管架平台施工技术

来源:电脑 发布时间:2019-05-15 04:07:28 点击:

  摘要:本文首先介绍了桥梁导管架平台施工的原理,然后探讨了公路桥梁整体导管架平台施工工艺,最后阐述了公路桥梁整体导管架平台的实践技术。   关键词:导管架平台;原理;施工技术
  中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
  一、基本原理
  1导管架平台
  导管架平台即是采用海上石油钻井平台的方式(导管架)进行施工平台的搭设。固定式施工平台是海洋石油勘探开发最早采用的设施,其中应用最为广泛的是导管架法钢质施工平台,从与其他类型比较来看,应用导管架法施工的钢质平台的结构最为安全。导管与钢管桩之间用砂浆填充,导管架承受波浪、潮流的水平力,并起到整体稳定作用;钢管桩是整个平台的承重构件,直接接受上部结构传来的竖向荷载,最终把所有荷载传给地基。导管架平台施工的优点为施工简便,制作精度高;施工受天气因素影响较小,工期有保证;结构受力明确,整体稳定性好。
  2导管架平台组成
  导管架平台为装配式的施工工艺,平台由导管架、钢管桩、上部结构三部分组成。导管架是竖向钢管(导管)与水平平联及斜撑钢管的组合体。在国内桥梁平台施工中,其高度一般在20.40m。事先根据平台形式和加工条件、平台钢管桩布置形式、起吊能力划成若干导管架,然后在现场安装形成整体。随后在导管内打设平台钢管桩,上面布置纵横主、次承重梁和面板构成施工钢平台。
  3导管架平台布置
  根据大桥的实践,导管架平台的布局有两种方式。一种是将导管架平台置于桥墩的上下游两侧作为生活及附属设备平台,墩位处再浮运就位钢套箱,钢套箱与导管架平台间固定牢靠,内部即钻孔桩施工区。另一种是将导管架与钢护筒组合形成钢护筒群导管架,下部设单壁水下混凝土封底围堰,导管架位于墩位处,既是施工平台也是钻孔桩施工区。
  二、公路桥梁整体导管架平台施工工艺
  其常规施工工艺为:(1)导管架在陆地上制作完成后,由驳船运输到现场进行沉放作业。根据导管架重选用水上浮吊,作业时间一般选在小潮汛的低平潮进行,因为此时段的海水流速、可作业时间等均较佳。(2)在沉放前进行海床高程测量,确保导管架位置海床无明显高差或通过导管内插桩调节的方法使导管架与海床地形相匹配。(3)导管架定位采用GPSPTK实时定位技术,在架体中心设测量控制点,布置接收天线。(4)导管架下沉到位后,马上进行周边角桩的插打作业,然后进行剩余钢管桩的插打作业。桩打到高程后,调整导管架平台高程和水平面,立即进行桩和导管的焊接连接施工。(5)当导管架定位桩全部施打好后,平台分配系和面板的安装可以在现场进行,也可以在陆地上预先分块制好,再用船运到现场用浮吊一块块吊装到位,然后焊连成整体,形成平台。(6)上下游导管架平台施工完毕后,将陆地上制造好的带导管的双壁钢围堰浮运就位于导管架平台之间,压水沉放到设计高程,插打钢围堰定位及受力。
  根据东海大桥的实践,导管架平台的布局为:(1)将导管架平台置于桥墩的上下游两侧作为生活及附属设备平台,墩位处再浮运就位钢套箱,根据导管架重选用水上浮吊,作业时间一般选在小潮汛的低平潮进行,因为此时段的海水流速、可作业时间等均较佳。(2)在沉放前进行海床高程测量,确保导管架位置海床无明显高差或通过导管内插桩调节的方法使导管架与海床地形相匹配。(3)导管架定位采用GPSPTK实时定位技术,在架体中心设测量控制点,布置接收天线。(4)导管架下沉到位后,马上进行周边角桩的插打作业,然后进行剩余钢管桩的插打作业。桩打到高程后,调整导管架平台高程和水平面,立即进行桩和导管的焊接连接施工。(5)当导管架定位桩全部施打好后,平台分配系和面板的安装可以在现场进行,也可以在陆地上预先分块制好,再用船运到现场用浮吊一块块吊装到位,然后焊连成整体,形成平台。(6)上下游导管架平台施工完毕后,将陆地上制造好的带导管的双壁钢围堰浮运就位于导管架平台之间,压水沉放到设计高程,插打钢围堰定位及受力。
  三、公路桥梁整体导管架平台的实践技术
  将制作好的钢护筒群导管架用大型浮吊整体浮运沉放到位,调平导管架顶部平面,插打四角定位桩和周边钢桩,将钢桩与导管迅速焊连;将上下游两幅导管架平台用型钢焊连;进行围堰底部堵漏和水下混凝土封底;进行平台顶面分配系和面板施工;进行栏杆等附属结构施工,完成整个平台。
  为了增加稳定力矩以克服水流力和波浪力,采取在暂未插打的钢管桩的套管内填灌压重砂,并在顶、底口拉设混凝土锚碇。同时为了使围堰封底效果显著,在围堰外侧堆码袋装碎石或袋装混凝土压实下底口,潜水员进行水下堵漏,再在围堰内灌注不扩散混凝土,使之与基岩充分结合以形成稳定的施工平台,然后安装钻机进行钻孔桩施工。上述三种平台形式均为临时性结构,目的是为实施桥梁钻孔桩基础施工、承台施工提供必要的作业面。平台结构构件大部分在主体结构施工完毕后必须拆除,仅有少部分因施工原因而保留,如部分钢护筒。
  导管架平台甲板层采用整体吊装的施工工艺,即在陆上将甲板层的分块预先加工成整体,用浮吊吊装到位后连接成整体。这与常规的海上现场拼装甲板层相比大大缩短了工期,同时又确保了焊接质量。
  导管架分别布置在船头和船位,为履带吊施工行走提供足够空间,两台塔吊布置在导管架一侧。(1)钢护筒及钢套管的制作、安装考虑工期因素,钢护筒、钢管均提前在专业加工厂制作好后。受履带吊吊重影响,钢护筒分两节制作、安装,钢套管按2根一组现在半潜泊甲板上组拼好。每组安装好后及时安装连接钢管。4个角点及中部钢套管安装前需将6根锚桩提前安装在钢套管内。(2)钢护筒、套管切割线标识由于导管架底口在半潜泊上平齐制作,导管架安装前底部钢护筒、钢套管均需按实测海床基岩面切割。海床面测量由专业单位采用多谱束测深船对C26、C27号墩海床高程进行实测,并绘制出50rex50m范围的海床基岩面等高线图。钢护筒及套管切割线按不同位置处基岩面高程画出标识线。(4)钢围堰及隔仓安装钢围堰及隔仓均采用塔吊安装,其底口高程亦按实测海床基岩面高程确定。(6)附属设施安装吊点、操作平台、爬梯等附属设施均在甲板上提前制作,利用塔吊安装。
  若发现仍有遗留物而又影响打桩,则必须再次进行清理。探测工作包括水深水域地形复测及水下降碍物的探摸。探测手段主要是用测深仪,测深水锤进行测深,潜水人员进行探摸水下障碍物。对于岸边水边原有建筑物如驳岸、抛石、棱体、桩,要测出影响范围和深度,必要时进行钻孔取样,摸清结构厚度和其它有关情况,体积不大的水下障碍物—般用挖泥船抓斗挖除。沉船或掉入泥里的铁锚,旧建筑物残骸,战争时留下的炮弹,木桩、钢桩,混凝土桩,防汛墙体,抛引棱体等,应认真做好探测,并有详细资料记载,以作出可行的对策。局部影响进船施工的超高泥面,如大面积水深不够,靠岸局部地方挖泥船无法施工,或局部地方超高,有条件的可趁低潮水寸组织人工抢挖或用水力机械冲泥。对混凝土结构的残余物,一般采用风镐水下开挖,剥出钢筋后,进行水下切割,再分块吊出c对钢体沉船,必须配有专门设备和人员进行潜水作业。先用高压水枪将泥冲去,进行水下切割,再分块吊出。对旧桩的除理,不管是木桩、钢桩,还是混凝上桩必须持慎重态度。首先精确测出桩位;然后复查其与新结构桩的关系,如设计上已无法避让,则予以拔除,若不碰桩,则可采用水下爆破和切割的办法,将泥回以上的桩头清除。
  四、结束语
  导管架平台施工技术适用于海洋桥基,能承受较大撞击力,各施工单位要加强对导管架平台施工技术的研究,努力探索新工艺、新方法,为我国桥梁建设的发展作出贡献。
  参考文献:
  [1] 梁健.浅谈桥梁桩基水上施工平台施工方案的设计[J].山西建筑,2009(19)
  [2] 朱绍锋, 邱琼海, 郑机. 东海大桥近岛段导管架平台施工技术 [A]. 第十七届全国桥梁学术会议论文集(上册)[C], 2006

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