薛志林

（中交路橋華南工程有限公司，廣東 中山 528403）

0 引言

鋼棧橋被廣泛應(yīng)用于建筑工程中，對(duì)路橋工程項(xiàng)目起著重要的作用。如何進(jìn)行施工以及保證具有安全的結(jié)構(gòu)，是路橋工程項(xiàng)目中的關(guān)鍵內(nèi)容，也是施工單位和相關(guān)工作人員需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。現(xiàn)階段在跨海、跨河橋梁施工中，裝配式鋼棧橋橋面板施工技術(shù)凸顯出一定的優(yōu)勢(shì)，從而展開(kāi)一系列的探討。

1 工程概況

三門(mén)灣大橋全長(zhǎng)3119m，左右幅橋面寬度均為16.25m，全橋共計(jì)24 聯(lián)，是跨海建造的高速公路特大橋梁。主橋跨徑組合80+2×145+80m，采用雙薄壁墩預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋。引橋跨徑以50m 為主，上部結(jié)構(gòu)采用等高度預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用花瓶型實(shí)心墩，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2 裝配式鋼棧橋結(jié)構(gòu)介紹

三門(mén)灣大橋大部分墩位均在海上，施工過(guò)程中需要一條海上通道來(lái)滿足材料運(yùn)輸及結(jié)構(gòu)施工。鋼棧橋作為三門(mén)灣大橋的一項(xiàng)大臨結(jié)構(gòu)，其重要性不言而喻。三門(mén)灣大橋南北兩岸主棧橋長(zhǎng)度2120m，中間預(yù)留通航孔位。棧橋主要由鋼管樁、貝雷梁、型鋼分配梁、橋面板組成。橋跨布置為：?jiǎn)慰玳L(zhǎng)12m，樁基礎(chǔ)采用單排墩和雙排墩布置；橋面寬8.6m，其中行車(chē)道寬度8m，人行道寬度0.6m；設(shè)計(jì)車(chē)輛荷載重量80t。

棧橋基礎(chǔ)采用的是Φ710×10mm 的鋼管樁，由于海水的腐蝕性，需對(duì)鋼管進(jìn)行防腐處理。鋼管樁橫橋向采用Φ273×6mm 螺旋管連接，增加其整體穩(wěn)定性。

棧橋的主梁采用的是321 型貝雷片縱梁，貝雷梁的拼接可在岸邊預(yù)留場(chǎng)地上進(jìn)行，每片貝雷片通過(guò)貝雷銷(xiāo)進(jìn)行銷(xiāo)接接長(zhǎng)，一般拼接長(zhǎng)度為12m，即4 片貝雷片為一組。每組貝雷梁的橫向拼接通過(guò)90 支撐架及支撐架螺栓進(jìn)行栓接。拼接好后的貝雷梁通過(guò)炮車(chē)等運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)至貝雷梁架設(shè)處，需要將特有的材料進(jìn)行完全的固定。在鋼棧橋的貝雷主梁位置需要設(shè)置I22a 分配梁，第一根分配梁的長(zhǎng)度確定為20cm，后面的分配梁根據(jù)規(guī)定的長(zhǎng)度完成鋪設(shè)，所需的橫向分配梁必須和橋面板的尺寸相符合。最終裝配式橋面板、分配梁以及其他相關(guān)材料都需要進(jìn)行一定的連接。

完成分配梁的連接后，需要進(jìn)行裝配式橋面板的鋪設(shè)，橋面板的主要由花紋鋼板和縱肋構(gòu)成，通過(guò)橋面板夾具進(jìn)行有效連接，通常情況下，制作為格構(gòu)式的橋面板。標(biāo)準(zhǔn)橋面板一般長(zhǎng)6m、寬2m，每塊標(biāo)準(zhǔn)橋面板使用兩個(gè)中間夾具進(jìn)行固定連接。由于溫度及行車(chē)荷載等影響，需要對(duì)鋼棧橋設(shè)置伸縮裝置，三門(mén)灣大橋橋面板伸縮縫每隔120m 設(shè)計(jì)1 道，伸縮量設(shè)計(jì)為8cm。

3 傳統(tǒng)鋼棧橋和裝配式鋼棧橋施工技術(shù)

3.1 傳統(tǒng)鋼棧橋的施工技術(shù)

3.1.1 下部結(jié)構(gòu)施工

鋼管樁的施工過(guò)程，采用的是傳統(tǒng)的振打下沉的方式，通過(guò)控制擊震力和貫入度來(lái)驗(yàn)證鋼管樁與地基的摩擦力，保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。完成鋼管樁震設(shè)后需要對(duì)鋼管樁進(jìn)行橫向連接，橫向平聯(lián)連接好后，在鋼管樁固定標(biāo)高位置焊接牛腿完成承重梁的安裝。

3.1.2 上部結(jié)構(gòu)施工

貝雷梁在安裝過(guò)程中是以整體吊裝的方式進(jìn)行安裝，在施工之前，需要運(yùn)用相關(guān)的機(jī)械設(shè)施將貝雷片提前進(jìn)行連接，根據(jù)施工的要求和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況充分完成對(duì)貝雷片的拼接。核查拼接完成之后將每組貝雷梁吊起放到需要安裝的位置，確保和安裝的位置保持一致，檢查所有零件后依次進(jìn)行安裝，在安裝完成之后再次檢查是否符合規(guī)定和要求。

傳統(tǒng)橋面板安裝，對(duì)于傳統(tǒng)的分配梁是施工人員結(jié)合吊機(jī)進(jìn)行安裝，利用吊機(jī)把分配梁放到規(guī)定的位置，由施工人員利用焊接的設(shè)施完成安裝，同時(shí)需要將貝雷梁和承重梁在一定要求下固定連接。對(duì)于橫向和縱向的分配梁，需要將其進(jìn)行焊接，從而完成連接，在焊接的過(guò)程中，需要確保相應(yīng)的平整水平，可以對(duì)邊緣進(jìn)行滿焊焊接。

3.2 裝配式鋼棧橋施工技術(shù)

3.2.1 下部結(jié)構(gòu)施工

在下部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，裝配式鋼棧橋施工技術(shù)和傳統(tǒng)的鋼棧橋施工技術(shù)是一致的，不再做以重復(fù)說(shuō)明。

3.2.2 上部結(jié)構(gòu)施工

貝雷梁的具體安裝方式，裝配式鋼棧橋和傳統(tǒng)的鋼棧橋在貝雷梁的安裝上大致是相同的。但是，裝配式鋼棧橋施工技術(shù)為了確保連接和提升安裝效果，在結(jié)構(gòu)受力達(dá)到一定要求后對(duì)貝雷梁相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的優(yōu)化。裝配式鋼棧橋在施工過(guò)程中沒(méi)有繼續(xù)選擇傳統(tǒng)貝雷梁的具體構(gòu)件，而是選擇應(yīng)用分配梁整套的螺栓孔。改進(jìn)之后的貝雷梁，不僅在傳力效果方面大大提升，而且因?yàn)榫哂姓椎牟劭冢軌蚩焖賹⒎峙淞哼M(jìn)行有效連接。

分配梁和橋面板進(jìn)行安裝，貝雷主梁施工完成之后，需要施工人員配合機(jī)械設(shè)施完成分配梁和橋面板的安裝。在安裝過(guò)程中，需要對(duì)分配梁和貝雷梁應(yīng)用特定的連接構(gòu)件，使在連接過(guò)程中能夠有效和貝雷梁相適應(yīng)，只需要將螺栓擰住，就可以完成安裝過(guò)程。同時(shí)，需要一定的時(shí)間進(jìn)行多次試驗(yàn)，確保連接的合理性和具備一定的強(qiáng)度和耐力，從而使鋼棧橋能夠正常運(yùn)行。

裝配式鋼棧橋橋面板安裝是施工人員利用履帶吊的作用進(jìn)行安裝的，履帶吊的作用是可以將單個(gè)橋面板放到規(guī)定的位置，然后進(jìn)行相應(yīng)的安裝。對(duì)于裝配式鋼棧橋橋面板而言，施工人員只要使用夾具就可以完成安裝，是非常簡(jiǎn)單方便的。

4 裝配式鋼棧橋橋面板施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

4.1 施工效率

三門(mén)灣項(xiàng)目南岸鋼棧橋長(zhǎng)度1020m，共85 跨，展開(kāi)對(duì)傳統(tǒng)鋼棧橋和裝配式鋼棧橋施工效率分析。從以往的施工情況來(lái)看，以傳統(tǒng)的方式進(jìn)行施工，在一定人數(shù)的前提條件下，單跨施工平均需要20h 的有效工作時(shí)間，才能完成相應(yīng)的安裝和鋪設(shè)工作，而且還需要配備相關(guān)的機(jī)械設(shè)施等完成材料的焊接。

根據(jù)三門(mén)灣大橋項(xiàng)目的具體施工情況，使用裝配式橋面板后，對(duì)棧橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度的優(yōu)化，將鋼管樁、下橫梁等結(jié)構(gòu)數(shù)合理進(jìn)行減少，最大程度地減少2 道施工程序，使棧橋的搭建和拆分更加方便，有效提高施工人員的工作效率。同時(shí)，在棧橋搭建過(guò)程中，只有少部分施工程序需要施工人員完成高空作業(yè)，降低施工人員落水的概率，確保施工人員在棧橋施工過(guò)程的安全。在和傳統(tǒng)施工人數(shù)相同的情況下，單跨平均僅僅需要13.5h 可以完成相應(yīng)的工作，裝配式鋼棧橋橋面板每跨搭設(shè)可節(jié)省6.5h 的可利用時(shí)間，可以節(jié)省553h。裝配式鋼棧橋橋面板應(yīng)用的是廠家制作完成的標(biāo)準(zhǔn)板，可以省去焊接的工作環(huán)節(jié)，節(jié)省一定的時(shí)間和人力，同時(shí)也恰恰證明在橋面板施工過(guò)程中可以省去焊接的工作也可以完成橋面板的相關(guān)工作過(guò)程。因此，應(yīng)用裝配式鋼棧橋橋面板施工技術(shù)可以有效提高工作效率。裝配式鋼棧橋橋面板施工具體如圖1 所示。

圖1 裝配式鋼棧橋橋面板安裝施工

根據(jù)上述分析，裝配式鋼棧橋施工在時(shí)間的利用上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼棧橋安裝施工，在每跨施工中可以節(jié)約6.5h。在施工人員的數(shù)量方面，裝配式鋼棧橋減少人員的使用量，相關(guān)施工環(huán)節(jié)的焊接工作是提前完成或者廠家解決，不僅提升確保施工的質(zhì)量，而且大大增強(qiáng)施工的效率。同時(shí)，裝配時(shí)鋼棧橋橋面板在進(jìn)行鋪設(shè)的過(guò)程中，由于省去焊接環(huán)節(jié)，因而大多數(shù)技術(shù)工人都可以完成施工工作，避免施工方高價(jià)聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)工人，一定程度上節(jié)約人力成本和解決施工困難的問(wèn)題。另外，裝配式鋼棧橋橋面板制造工藝精良，大部分部位的數(shù)據(jù)要求都是要小于2mm，確保在安裝完成之后外觀是整齊和卡扣有效的；而其中的夾具在滿足一定要求的同時(shí)做到精巧，充分解決結(jié)構(gòu)復(fù)雜的難題；改變?cè)械乃季S模式，直接將工廠加工的形式運(yùn)用到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，制作完成的卡尺滿足橫梁安裝的要求，確保安裝位置的正確；裝配式鋼棧橋橋面板有效解決在制造和安裝過(guò)程的準(zhǔn)確度問(wèn)題，省去施工過(guò)程中焊接這一環(huán)節(jié)，極大地提高了裝配式鋼棧橋橋面板的安裝效率，每一跨15min 可以安裝完成，有效降低施工成本，避免延誤棧橋的施工工期。

4.2 循環(huán)利用率

傳統(tǒng)鋼棧橋橋面板在整體工程竣工之后，橋面板失去可利用價(jià)值，只能做成廢材料進(jìn)行處理。而且施工中所用到的材料無(wú)法進(jìn)行再次的有效使用，一定程度上浪費(fèi)相應(yīng)的資源和材料，不利于企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展。

裝配式鋼棧橋根據(jù)這一現(xiàn)象進(jìn)行有效分析和研究，對(duì)橋面板和相關(guān)的構(gòu)件進(jìn)行一定的防腐措施，在不同情況下有效增加材料的使用時(shí)間，提升各項(xiàng)種類(lèi)材料的使用效果，發(fā)揮其最大的利用價(jià)值，從而有效降低工程的成本。對(duì)于裝配式鋼棧橋橋面板的制造是有嚴(yán)格規(guī)定和要求的，必須在規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的工廠進(jìn)行制造，只有經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)和審核，得到合格的結(jié)果之后才能進(jìn)行應(yīng)用。由于橋面板在制造的過(guò)程中較為標(biāo)準(zhǔn)和精細(xì)化，所以對(duì)于施工的棧橋也有一定的要求，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相應(yīng)的清理和修復(fù)，才能使橋面板充分應(yīng)用到裝配式鋼棧橋中，進(jìn)行一系列的施工作業(yè)后，相應(yīng)地提升棧橋的觀賞效果，并為施工人員和其他相關(guān)工作人員創(chuàng)造良好的環(huán)境和氛圍，有利于提升施工效率和質(zhì)量，如圖2 所示。

圖2 裝配式鋼棧橋橋面板現(xiàn)場(chǎng)圖

總而言之，絕大多數(shù)的工程項(xiàng)目需要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和施工，要靈活根據(jù)具體情況完成安拆、運(yùn)輸、管理和周轉(zhuǎn)工作。對(duì)于一些材料和大型的機(jī)械設(shè)施要考慮按照部分項(xiàng)目的情況做好應(yīng)對(duì)，不能根據(jù)整體工程統(tǒng)一進(jìn)行安排和設(shè)計(jì)，這方面施工單位、相關(guān)設(shè)計(jì)人員以及施工人員都是需要重視的。但同時(shí)具體的設(shè)計(jì)不能僅針對(duì)一個(gè)項(xiàng)目，而是考慮一類(lèi)或具體某方面的項(xiàng)目，從而不僅能夠解決具體項(xiàng)目的問(wèn)題，又兼顧長(zhǎng)遠(yuǎn)的使用，在此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷創(chuàng)新，從中總結(jié)一定的經(jīng)驗(yàn)和不足，使其有一定的發(fā)展和進(jìn)步。整體化的設(shè)計(jì)內(nèi)容和方向需要考慮施工單位的近期和遠(yuǎn)期項(xiàng)目的相關(guān)情況，以此展開(kāi)具體的分析和研究，確定有目的和規(guī)劃的設(shè)計(jì)方案，從而提升施工單位的經(jīng)濟(jì)效益，確保施工單位的可持續(xù)發(fā)展。

裝配式鋼棧橋作為臨時(shí)施工結(jié)構(gòu)，像這類(lèi)的工程項(xiàng)目都需要對(duì)其所處的地理位置、外部條件、使用時(shí)間、施工、安裝過(guò)程等相關(guān)信息內(nèi)容做到詳細(xì)分析和研究，并對(duì)其他涉及的內(nèi)容都需要清楚和明確。同時(shí)，考慮構(gòu)件的構(gòu)造、再利用率、吊裝點(diǎn)、操作通道、安全防護(hù)等一系列細(xì)節(jié)，對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性和有效資源的利用有一定的了解。標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅需要具備相關(guān)要求的結(jié)構(gòu)，還要具有一定標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，這些構(gòu)件必須能夠便于運(yùn)輸和安裝，確保加工過(guò)程的精密度，使其連接的過(guò)程中是快速簡(jiǎn)潔的。同時(shí)，結(jié)構(gòu)單元需要滿足模塊化的要求，充分做到同步使用來(lái)承受不同級(jí)別的荷載，進(jìn)而解決結(jié)構(gòu)的荷載適應(yīng)性問(wèn)題。另外，需要考慮施工人員、安全通道及安全防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)，對(duì)于安全防護(hù)需要進(jìn)行具體的研究并提出相應(yīng)的措施，確保工程項(xiàng)目的正常運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

采用裝配式鋼棧橋橋面板施工技術(shù)，最大程度地提高施工效率，避免延誤工程的工期，而且在施工過(guò)程能夠合理利用原材料，有效降低施工成本。社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步對(duì)裝配式鋼棧橋提出更高的要求，只有符合時(shí)代的要求和規(guī)定才能使裝配式鋼棧橋得到廣泛應(yīng)用，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。