鄧治國 李世芳
(1.山西路橋集團運寶黃河大橋建設管理有限公司,山西 運城 044607; 2.山西運城路橋有限責任公司,山西 運城 044000)
運寶黃河大橋主橋Z2,Z3,Z4墩位于黃河主槽中,樁基采用35根直徑為2.0 m的摩擦樁,樁基間距5 m,樁長分別為86 m,69 m,79 m,具體見圖1。
為避免樁基受黃河水泥沙沖刷,采用鋼護筒做耐久性防護措施,單根鋼護筒長度為35 m。由于橋位處不通航,給鋼護筒的運輸、定位及施打帶來困難。為滿足首節鋼護筒的入土深度,及設備起吊需求,將鋼護筒分兩節制造運輸,首節長度20 m,次節長度15 m。
鋼護筒內徑2.3 m,采用壁厚16 mm的Q235B鋼板卷制。鋼護筒在加工場制作,用牽引車運至施工現場后再逐節焊接下沉。為避免鋼護筒在下沉過程中發生變形,對鋼護筒的底口進行加強。在鋼護筒下底外周焊接長度為300 mm與鋼護筒厚度相同的鋼板作為刃腳,示意圖如圖2所示。
吊耳采用厚度為16 mm的Q235鋼板,豎板尺寸為豎向20 cm×環向16 cm,耳板尺寸為8 cm×16 cm,孔徑為5 cm。為防止護筒起吊、運輸過程中變形,鋼護筒內部設置∠75×7等邊角鋼“十字撐”,見圖3。
為保證鋼護筒的準確定位及豎直度,在自重作用下及在連續施振時能夠垂直入土下沉,采用定位導向架定位,導向架采用鋼桁結構,長8.25 m導向架結構形式見圖4。
鋼護筒施打流程圖見圖5。
鋼護筒最大長度為20 m,起吊20 m鋼護筒時,在同一軸線上距鋼護筒口5 m處焊接吊點,鋼護筒在加工場采用2臺25 t汽車吊同時起吊至牽引車,吊鉤與鋼護筒吊點處用U型卡環連接起吊。牽引車上設置半徑為240 cm的U形槽,保證鋼護筒的安全就位與運輸。待鋼護筒運至施工場地后,用履帶吊采用三點起吊法水平起吊鋼護筒,用主鉤起吊鋼護筒口處對稱兩個吊點,副鉤吊另一端吊點,待護筒提起離開牽引車50 cm后,牽引車開走,將鋼護筒放至便橋上。
利用履帶吊及振動錘在鋼護筒兩側各施打一排輔助鋼管樁,輔助樁每排采用4根24 m長的φ630×12鋼管樁進行順橋向布置,輔助橫梁安裝采用雙拼Ⅰ40a。通過測量精確定位導向架位置,利用履帶吊將導向架安裝在橫梁上。每排鋼護筒施工完后拔出輔助樁進行面板安裝等工作。布置示意圖如圖6所示。
1)首節鋼護筒:用履帶吊采用三點法起吊,直到鋼護筒由水平逐漸變為豎直狀態。對準施工導向架緩慢下放鋼護筒,下放到一定高度后,撤下副鉤,并割除副鉤吊耳,后繼續下放。待鋼護筒著床并定位后,撤下主鉤改掛振動錘施打。啟動振錘的同時,吊車大鉤稍放松,并控制大鉤下降速度以便護筒在保持垂直的狀態下沉入土中。在確保鋼護筒的位置準確,樁身有足夠的穩定性后,再采用振動下沉(見圖7)。2)護筒接長及施打:首節鋼護筒施打至距離導向架50 cm時,停止施打,起吊第二節鋼護筒,并進行焊接接長,后利用振動錘繼續施打,鋼護筒施打至導向架頂口上方50 cm處,將導向架調至另一樁位處,后繼續施打至設計標高(見圖8)。3)注意事項:嚴格控制護筒著床時精度,當護筒下水著床之前,應立即在導向架上用機械千斤頂調節鋼護筒垂直度,測量校核,焊接工字鋼抵住鋼護筒,撤下千斤頂。施打過程中通過測量來控制護筒的位置和標高。
通過對鋼護筒分節制造安裝,并利用“輔助樁+導向架”技術,有效的解決了黃河不通航大流速水域的鋼護筒沉放技術,同時保證了鋼護筒的施工精度,為以后類似水域的鋼護筒施打提供參考。
參考文獻:
[1]李嘉明.強潮急流河段大直徑樁基鋼護筒沉放關鍵技術[J].公路,2009(9):31-32.
[2]崔雪梅,吳澤和.大直徑鋼護筒下沉施工設備及其應用[J].橋梁建設,2006(S1):67-69.