技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼棧橋的施工方法及設(shè)施，更具體地說(shuō)是一種在急速水流中、河床為無(wú)覆蓋層傾斜基巖、且船舶無(wú)法進(jìn)入施工區(qū)域的鋼棧橋施工方法及施工設(shè)施。

背景技術(shù)：

鋼棧橋常規(guī)施工方法是采用鋼管樁和貝雷片作為主要承重結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)拆裝式架設(shè)，即利用履帶吊在搭設(shè)好的首跨棧橋上，逐孔插打棧橋基礎(chǔ)，吊裝橋面結(jié)構(gòu)，完成一跨后，履帶吊移至下一跨，逐跨向前推進(jìn)施工。但是，采用傳統(tǒng)的鋼棧橋施工方法，在急速水流沖擊下，棧橋鋼管樁在插打時(shí)定位困難，河床為傾斜基巖面，履帶吊配合震動(dòng)錘無(wú)法將鋼管柱打入巖石內(nèi)，無(wú)法保證棧橋縱向和橫向的穩(wěn)定性。

甘肅永靖縣鹽鍋峽黃河大橋位于鹽鍋峽水電站大壩下游約700m，八盤(pán)峽水電站庫(kù)區(qū)內(nèi)，施工期間正值夏季，水電站泄洪水流急速達(dá)6.5m/s，水深6-8m，長(zhǎng)年累月的沖刷造成大橋橋址河床表層無(wú)覆蓋層、為中風(fēng)化砂巖強(qiáng)度800Kpa、且基巖面傾斜起伏較大。水電站庫(kù)區(qū)內(nèi)船舶無(wú)法進(jìn)入。在水電站庫(kù)區(qū)急速水流、河床無(wú)覆蓋層傾斜巖面的環(huán)境條件下，常規(guī)的鋼棧橋施工方法無(wú)法保證其結(jié)構(gòu)安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種沖擊鉆限位成孔植入結(jié)合履帶吊的鋼棧橋施工方法及設(shè)施，以保證在水電站庫(kù)區(qū)急速水流、河床無(wú)覆蓋層傾斜巖面的環(huán)境條件下施工的鋼棧橋的結(jié)構(gòu)安全性。

本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明沖擊鉆限位成孔植入結(jié)合履帶吊的鋼棧橋施工方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1：在岸邊施工首跨鋼棧橋，履帶吊移動(dòng)在所述首跨鋼棧橋上，在所述首跨鋼棧橋上安裝第二跨懸挑貝雷片梁；

步驟2：將限位架和沖擊鉆機(jī)通過(guò)雙扣式工字鋼和螺紋鋼U型卡固定在所述第二跨懸挑貝雷片梁上，使呈懸挑的限位架的平面位置是處在第二跨鋼管樁的平面位置上；在所述限位架中放置鋼護(hù)筒，沖擊鉆機(jī)在鋼護(hù)筒中限位錘擊基巖形成樁孔，在樁孔中澆筑砼，履帶吊利用震動(dòng)錘將第二跨鋼管樁植入在澆筑有砼的樁孔中，再采用履帶吊配合震動(dòng)錘拔出鋼護(hù)筒，完成第二跨鋼管樁基礎(chǔ)的施工；

步驟3：在所述第二跨鋼管樁上架設(shè)橫梁工字鋼、第二跨剩余縱梁貝雷片、第二跨橋面板以及第三跨懸挑貝雷片梁；

步驟4：按步驟2和步驟3的方式將限位架和沖擊鉆機(jī)通過(guò)雙扣式工字鋼和螺紋鋼U型卡固定在所述第三跨懸挑貝雷片梁上，進(jìn)行第三跨鋼管樁的施工；在所述第三跨鋼管樁上安裝橫梁工字鋼、第三跨剩余縱梁貝雷片、第三跨橋面板和第四跨懸挑貝雷片梁，完成第三跨鋼棧橋的施工；以此逐一推進(jìn)各跨鋼棧橋，直至完成整個(gè)鋼棧橋的施工。

本發(fā)明沖擊鉆限位成孔植入結(jié)合履帶吊的鋼棧橋施工方法的特點(diǎn)也在于：包括第二跨懸挑貝雷片梁和第三跨懸挑貝雷片梁在內(nèi)的各懸挑貝雷片梁的懸挑長(zhǎng)度是單跨鋼棧橋中貝雷片梁的長(zhǎng)度的三分之二。

本發(fā)明沖擊鉆限位成孔植入結(jié)合履帶吊的鋼棧橋施工方法的特點(diǎn)也在于：所述樁孔的孔底標(biāo)高位于河床面標(biāo)高以下1.5m位置處。

本發(fā)明沖擊鉆限位成孔植入結(jié)合履帶吊的鋼棧橋施工方法的特點(diǎn)也在于：在所述樁孔的成孔過(guò)程中，當(dāng)孔深達(dá)到設(shè)定標(biāo)高時(shí)停止鉆孔，采用反循環(huán)污水泵在孔內(nèi)將鉆渣抽干凈，在樁孔中澆筑的砼為緩凝早強(qiáng)型C50砼，在砼初凝前采用履帶吊和震動(dòng)錘將鋼管樁插入在砼中。

本發(fā)明鋼棧橋施工設(shè)施的特點(diǎn)是：所述鋼棧橋是指自一端鋼棧橋向另一端鋼棧橋逐一推進(jìn)完成整橋施工的鋼棧橋，在已完成的上一跨鋼棧橋上形成下一跨懸挑貝雷片梁；限位架和沖擊鉆機(jī)通過(guò)雙扣式工字鋼和螺紋鋼U型卡固定在下一跨懸挑貝雷片梁上，使呈懸挑的限位架的平面位置是處在下一跨鋼棧橋鋼管樁的平面位置上；在所述限位架中放置鋼護(hù)筒，沖擊鉆錘頭在鋼護(hù)筒中錘擊基巖形成樁孔。

本發(fā)明鋼棧橋施工設(shè)施的特點(diǎn)也在于：設(shè)置三根雙扣式工字鋼作為下橫擔(dān)，所述下橫擔(dān)放置在下一跨懸挑貝雷片梁上，利用下層螺紋鋼U型卡將下一跨懸挑貝雷片梁與下橫擔(dān)固定連接；限位架在尾部通過(guò)中層螺紋鋼U型卡固定在所述下橫擔(dān)上；設(shè)置兩根雙扣式工字鋼作為上橫擔(dān)，所述上橫擔(dān)放置在限位架上，利用上層螺紋鋼U型卡將上橫擔(dān)與限位架固定連接；采用螺紋鋼U型卡將并列的兩臺(tái)沖擊鉆機(jī)基座槽鋼與上橫擔(dān)固定連接。

本發(fā)明方法是在水流急速、河床無(wú)覆蓋層、巖面傾斜的復(fù)雜條件下，采用沖擊鉆限位錘擊基巖面成孔，在孔內(nèi)澆筑早強(qiáng)緩凝型C50砼，待砼初凝前使用履帶吊和震動(dòng)錘將棧橋鋼管樁基礎(chǔ)植入砼內(nèi)，再安裝縱橫梁和橋面，逐跨向前推進(jìn)施工，即“釣魚(yú)式植入法”的鋼棧橋施工方法，與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明在懸挑貝雷梁上采用沖擊鉆錘擊基巖成孔澆筑砼后植入鋼管樁，針對(duì)河床面為傾斜裸露基巖的施工條件，不需要施工人員在水下爆破作業(yè)成孔，避免了作業(yè)人員在激流水中施工的安全隱患，確保安全施工。

2、本發(fā)明在懸挑貝雷梁上采用雙扣式工字鋼和U型卡固定限位架，通過(guò)穩(wěn)固的限位架固定鋼護(hù)筒，確保在激流水沖擊下棧橋鋼管樁基礎(chǔ)的成孔位置準(zhǔn)確，確保棧橋的結(jié)構(gòu)安全。

3、本發(fā)明在懸挑貝雷梁上采用雙扣式工字鋼和U型卡固定沖擊鉆機(jī)，避免了在水電站庫(kù)區(qū)內(nèi)使用大型打樁船，降低了工程成本。

4、本發(fā)明在沖擊鉆機(jī)錘擊基巖成孔內(nèi)澆筑的緩凝早強(qiáng)型C50砼，在砼初凝前采用履帶吊和震動(dòng)錘將鋼管樁植入，使砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度C20的時(shí)間縮短在24小時(shí)內(nèi)，確保植入到孔內(nèi)的鋼管樁能夠與河床面基巖形成整體，鋼管樁能抵抗激流水的沖擊。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明施工狀態(tài)一立面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明施工狀態(tài)二立面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中節(jié)點(diǎn)A結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中節(jié)點(diǎn)B結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖2中節(jié)點(diǎn)C結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖2中節(jié)點(diǎn)D結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號(hào)：1首跨鋼棧橋，2第二跨懸挑貝雷片梁，2a第二跨剩余縱梁貝雷片，2b第三跨懸挑貝雷片梁，3限位架，4a下橫擔(dān)，4b上橫擔(dān)，5a下層螺紋鋼U型卡，5b中層螺紋鋼U型卡，5c上層螺紋鋼U型卡，5d螺紋鋼U型卡，6鋼護(hù)筒，7樁孔，8砼，9第二跨鋼管樁，10橫梁工字鋼，11橋面板，12履帶吊，13沖擊鉆機(jī)，14下一跨懸挑貝雷片梁，15沖擊鉆機(jī)基座槽鋼。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例中沖擊鉆限位成孔植入結(jié)合履帶吊的鋼棧橋施工方法是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1：在岸邊施工首跨鋼棧橋1，履帶吊12移動(dòng)在首跨鋼棧橋1上，在首跨鋼棧橋1上安裝長(zhǎng)度為600cm第二跨懸挑貝雷片梁2。

步驟2：將限位架3和沖擊鉆機(jī)13通過(guò)雙扣式工字鋼和螺紋鋼U型卡5d固定在所述第二跨懸挑貝雷片梁2上，使呈懸挑的限位架3的平面位置是處在第二跨鋼管樁的平面位置上；在限位架3中放置直徑為1m的鋼護(hù)筒6，沖擊鉆機(jī)直徑0.8m的錘頭放置在鋼護(hù)筒6中，沖擊鉆機(jī)13在鋼護(hù)筒6中限位錘擊基巖形成直徑為0.8m的樁孔7，在樁孔7中澆筑緩凝早強(qiáng)型C50砼8，在砼8初凝前利用履帶吊12和震動(dòng)錘將直徑為0.63m的第二跨鋼管樁9植入澆筑有砼8的樁孔7中；經(jīng)過(guò)約24小時(shí)，在同條件試塊強(qiáng)度達(dá)到C20時(shí)，即判斷為在樁孔7內(nèi)砼8強(qiáng)度達(dá)到C20，采用履帶吊12配合震動(dòng)錘拔出鋼護(hù)筒6，完成第二跨鋼管樁基礎(chǔ)的施工。隨后，依次拆解各螺紋鋼U型卡，并利用履帶吊吊開(kāi)沖擊鉆機(jī)、限位架以及各雙扣式工字鋼。

步驟3：在第二跨鋼管樁9上架設(shè)橫梁工字鋼10、長(zhǎng)度為300cm的第二跨剩余縱梁貝雷片2a、第二跨橋面板11以及長(zhǎng)度為600cm的第三跨懸挑貝雷片梁2b，具體施工中，第二跨剩余縱梁貝雷片2a和第三跨懸挑貝雷片梁2b為一整體結(jié)構(gòu)的貝雷片梁，長(zhǎng)度為900cm，在吊裝第二跨剩余縱梁貝雷片2a的同時(shí)即形成第三跨懸挑貝雷片梁2b。

步驟4：按步驟2和步驟3的方式將限位架和沖擊鉆機(jī)通過(guò)雙扣式工字鋼和螺紋鋼U型卡固定在第三跨懸挑貝雷片梁2b上，進(jìn)行第三跨鋼管樁的施工；在第三跨鋼管樁上安裝橫梁工字鋼、第三跨剩余縱梁貝雷片、第三跨橋面板和第四跨懸挑貝雷片梁，完成第三跨鋼棧橋的施工；以此逐一推進(jìn)各跨鋼棧橋，直至完成整個(gè)鋼棧橋的施工。

具體實(shí)施中，

鋼管樁的直徑為0.63m、壁厚為12mm；單孔鋼棧橋的長(zhǎng)度為9m；包括第二跨懸挑貝雷片梁2和第三跨懸挑貝雷片梁2b在內(nèi)的各懸挑貝雷片梁的懸挑長(zhǎng)度是單跨鋼棧橋中貝雷片梁的長(zhǎng)度的三分之二，貝雷片梁為六例并行排列，每?jī)闪胸惱灼和ㄟ^(guò)連接片連接成整體，間距為0.9m，樁孔7的孔底標(biāo)高位于河床面標(biāo)高以下1.5m位置處。

在樁孔7的成孔過(guò)程中，當(dāng)孔深達(dá)到設(shè)定標(biāo)高時(shí)停止鉆孔，采用反循環(huán)污水泵在孔內(nèi)將鉆渣抽干凈，在樁孔7中澆筑的砼8為緩凝早強(qiáng)型C50砼，在砼初凝前采用履帶吊和震動(dòng)錘將鋼管樁插入在砼8中。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中鋼棧橋施工設(shè)施的結(jié)構(gòu)形式是：鋼棧橋是指自一端鋼棧橋向另一端鋼棧橋逐一推進(jìn)完成整橋施工的鋼棧橋，在已完成的上一跨鋼棧橋上形成下一跨懸挑貝雷片梁；限位架3和沖擊鉆機(jī)通過(guò)雙扣式工字鋼和螺紋鋼U型卡固定在下一跨懸挑貝雷片梁上，使呈懸挑的限位架3的平面位置是處在下一跨鋼棧橋鋼管樁的平面位置上；在限位架3中放置鋼護(hù)筒6，沖擊鉆錘頭在鋼護(hù)筒6中錘擊基巖形成樁孔7。

如圖1、圖3和圖4所示，設(shè)置三根雙扣式工字鋼作為下橫擔(dān)4a，下橫擔(dān)4a放置在下一跨懸挑貝雷片梁14上，利用下層螺紋鋼U型卡5a將下一跨懸挑貝雷片梁14與下橫擔(dān)4a固定連接；限位架3在尾部通過(guò)中層螺紋鋼U型卡5b固定在下橫擔(dān)4a上。

如圖1和圖5所示，設(shè)置兩根雙扣式工字鋼作為上橫擔(dān)4b，上橫擔(dān)4b放置在限位架3上，利用上層螺紋鋼U型卡5c將上橫擔(dān)4a與限位架3固定連接；采用螺紋鋼U型卡5d將并列的兩臺(tái)沖擊鉆機(jī)基座槽鋼15與上橫擔(dān)4b固定連接。

共計(jì)五根長(zhǎng)度為7m的雙扣式工字鋼分別用于將限位架3固定連接在懸挑貝雷片梁上，以及將將沖擊鉆機(jī)13固定在限位架3上。

具體實(shí)施中，鋼棧橋施工設(shè)施要通過(guò)midas結(jié)構(gòu)檢算，滿足規(guī)范中關(guān)于鋼棧橋強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求。

制作直徑為1m的鋼護(hù)筒6為兩個(gè)，鋼護(hù)筒6用于保護(hù)鋼管樁在錨固砼達(dá)到強(qiáng)度之前免受沖刷，對(duì)應(yīng)設(shè)置的限位架3也為兩個(gè)，用于固定鋼護(hù)筒6，以確保鋼管樁位置準(zhǔn)確。

本實(shí)施例針對(duì)急速水流和河床巖面傾斜的施工條件，不需要由施工人員水下作業(yè)爆破成孔棧橋管樁基礎(chǔ)，不需要船舶進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，避免了作業(yè)人員和船舶在急速水流條件下作業(yè)的安全隱患，降低了工程成本，提高了施工安全性。