CN114411721A - 一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，包括以下步骤：步骤一：使用履带吊配合振动锤，施沉钢管桩，采用钓鱼法施工，建成栈桥；步骤二：对步骤一中栈桥的钢管桩进行引孔加固，利用施工间歇期，使用旋挖钻利用已成栈桥作为钻机站位平台，对栈桥进行引孔加固施工；引孔加固施工所用钢管桩及分配梁为前一孔栈桥钢管桩和横梁。本发明的有益效果为：施工速度快，结构安全性高，施工投入少，且相比混凝土锚固桩、抛填石笼、水下封底等抗冲刷措施，钢管桩引孔施工对水域污染少，环保性更好。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法。
背景技术
在土木工程中，为运输材料、设备、人员而修建的临时桥梁设施，按采用的材料分为木栈桥和钢栈桥。
水上钢栈桥一般一次性搭接完成，对于坚硬土质，钢管桩多采用混凝土锚固桩、水下混凝土基础及抛填块石或石笼等方式稳固。坚硬土质钢管桩施工难度大、工序多、周期长，钢栈桥一次性完成将占用大量时间，影响工程前期施工。混凝土锚固桩、水下混凝土基础及抛填块石等锚固方式对河道环境影响大，后期拆除难度大，材料投入量多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工速度快，结构安全性高，施工投入少的钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，包括以下步骤：步骤一：使用履带吊配合振动锤，施沉钢管桩，采用钓鱼法施工，建成栈桥；步骤二：对步骤一中栈桥的钢管桩进行引孔加固，利用施工间歇期，使用旋挖钻利用已成栈桥作为钻机站位平台，对栈桥进行引孔加固施工；引孔加固施工所用钢管桩及分配梁为前一孔栈桥钢管桩和横梁；上述步骤一中，施沉钢管桩时首先搭设两组贝雷架作为导向装置支撑平台，再将多层下卧式定位导向装置放置支撑平台上，并通过U型夹具将多层下卧式定位导向装置与导向装置支撑平台固定。
优选地，上述步骤一具体包括以下步骤：S1.1 桥台施工：先测量放线，再在桥台位置处对地面进行开挖、整平处理，并安装钢筋与模板，然后安设预埋板，最后浇筑混凝土、养护，制成桥台；S1.2 钢管桩施工：在桥台上使用履带吊起吊钢管桩，测量定位后,利用振动锤施沉钢管桩；S1.3 首跨钢栈桥上部结构施工：在钢管桩与桥台之间安装桩间连接系、主梁、贝雷梁与桥面板，建成钢栈桥的首跨；上述贝雷梁安装时，贝雷梁节点不位于钢管桩顶口的上方；S1.4 钢管桩就位，安装导向架：用平板车运桩、喂桩至钢栈桥的首跨位置处，使用履带吊吊装钢管桩就位，并在前一组钢管桩上搭设两组贝雷架作为导向装置支撑平台，再在导向装置支撑平台上安装多层下卧式定位导向装置；S1.5 后续钢管桩施沉：利用多层下卧式定位导向装置进行定位，使用振动锤施沉钢管桩：S1.6 桩间连接系及主梁安装施工：在相邻的两排钢管桩之间安装主、横梁及桩间连接系、悬挂式施工平台，并焊接桩间连接系；S1.7 贝雷梁安装：先将贝雷单元组拼后安装在横梁上，并安装剪刀撑与限位板；S1.8桥面板安装：使用U 型卡板安装桥面板在贝雷梁上；S1.9 安装附属设施，附属设施包括栏杆及踢脚板、救生圈、标识标牌、警示灯、反光标、伸缩缝及桥台搭板、限速、限重标志及门禁系统；S1.10 重复上述S1.4至Ｓ1.4，直至栈桥施工完成。
优选地，上述步骤二具体包括以下步骤：S2.1 桥面板替换：在旋挖钻引孔施工前，将引孔施工位置处的栈桥面板拆除1-2块；上述栈桥面板为步骤一中建成栈桥的桥面板；S2.2 插打护筒：在钻孔前插打护筒；S2.3 引孔施工：采用小型旋挖钻进行引孔施工，旋挖钻站位于步骤一中栈桥桥面的钢管桩上，引孔位置为贝雷梁的节点的下方位置处；S2.4 横梁及钢管桩置换：在栈桥前一孔已完成钢管桩引孔施工处的原栈桥钢管桩及横梁拆除，运至旋挖钻钻孔处，若目标为靠近桥台的第一排钢管桩，此时无前一孔已完成钢管桩引孔施工，无拆除目标，则使用一组新的钢管桩与横梁；然后将钢管桩接长并插入钻孔内，拔出护筒，在钢管桩周围采用卵石土回填，并震动钢管桩使其密实；并将钢管桩顶部修整完成后安装横梁，横梁需先横向穿至贝雷梁下，之后上提横梁，使贝雷梁竖向抬起，使贝雷梁与钢管桩顶空间满足横梁安装要求，然后纵向拖动横梁，使其就位安装：S2.5 恢复桥面板：步骤S2.4完成后，将拆拆除的桥面板恢复，保证栈桥通行，并在下一孔处重复步骤2.4，直至栈桥全部完成引孔施工。
优选地，上述多层下卧式定位导向装置，多层下卧式定位导向装置包括横担与定位框架，定位框架设置有三个，呈垂直布置地固定连接在横担的下方，三个定位框架分别位于横担的两端位置与横担的中点位置处；上述多层下卧式定位导向装置定位时，位于中间的定位框架卡接在两组贝雷架之间，两端的定位框架分别卡接在两组贝雷梁的外侧，实现多点接触。
优选地，上述S2.2中，上述护筒的插打深度为4m。
优选地，上述S2.3中旋挖钻的钻头直径为0.8m。
本发明的有益效果在于：施工速度快，结构安全性高，施工投入少，且相比混凝土锚固桩、抛填石笼、水下封底等抗冲刷措施，钢管桩引孔施工对水域污染少，环保性更好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明：
实施例：一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，包括以下步骤：
步骤一：使用履带吊配合振动锤，施沉钢管桩，采用钓鱼法施工，建成栈桥；具体的步骤为，S1.1 桥台施工：先测量放线，再在桥台位置处对地面进行开挖、整平处理，并安装钢筋与模板，然后安设预埋板，最后浇筑混凝土、养护，制成桥台；S1.2 钢管桩施工：在桥台上使用履带吊起吊钢管桩，测量定位后,利用振动锤施沉钢管桩；S1.3 首跨钢栈桥上部结构施工：在钢管桩与桥台之间安装桩间连接系、主梁、贝雷梁与桥面板，建成钢栈桥的首跨；上述贝雷梁安装时，贝雷梁节点不位于钢管桩顶口的上方；S1.4 钢管桩就位，安装导向架：用平板车运桩、喂桩至钢栈桥的首跨位置处，使用履带吊吊装钢管桩就位，并在前一组钢管桩上搭设两组贝雷架作为导向装置支撑平台，再在导向装置支撑平台上安装多层下卧式定位导向装置；上述多层下卧式定位导向装置包括横担与定位框架，定位框架设置有三个，呈垂直布置地固定连接在横担的下方，三个定位框架分别位于横担的两端位置与横担的中点位置处；上述多层下卧式定位导向装置定位时，位于中间的定位框架卡接在两组贝雷架之间，两端的定位框架分别卡接在两组贝雷梁的外侧，实现多点接触；S1.5 后续钢管桩施沉：利用多层下卧式定位导向装置进行定位，使用振动锤施沉钢管桩；S1.6 桩间连接系及主梁安装施工：在相邻的两排钢管桩之间安装主、横梁及桩间连接系、悬挂式施工平台，并焊接桩间连接系；S1.7 贝雷梁安装：先将贝雷单元组拼后安装在横梁上，并安装剪刀撑与限位板；S1.8 桥面板安装：使用U 型卡板安装桥面板在贝雷梁上；S1.9 安装附属设施，附属设施包括栏杆及踢脚板、救生圈、标识标牌、警示灯、反光标、伸缩缝及桥台搭板、限速、限重标志及门禁系统；S1.10 重复上述S1.4至Ｓ1.4，直至栈桥施工完成。
步骤二：对步骤一中栈桥的钢管桩进行引孔加固，利用施工间歇期，使用旋挖钻利用已成栈桥作为钻机站位平台，对栈桥进行引孔加固施工；引孔加固施工所用钢管桩及分配梁为前一孔栈桥钢管桩和横梁；上述步骤一中，施沉钢管桩时首先搭设两组贝雷架作为导向装置支撑平台，再将多层下卧式定位导向装置放置支撑平台上，并通过U型夹具将多层下卧式定位导向装置与导向装置支撑平台固定。具体的步骤为，S2.1 桥面板替换：在旋挖钻引孔施工前，将引孔施工位置处的栈桥面板拆除1-2块；上述栈桥面板为步骤一中建成栈桥的桥面板；S2.2 插打护筒：在钻孔前插打护筒，插打深度为4m；S2.3 引孔施工：采用小型旋挖钻进行引孔施工，旋挖钻的钻头直径为0.8m，旋挖钻站位于步骤一中栈桥桥面的钢管桩上，引孔位置为贝雷梁的节点的下方位置处；S2.4 横梁及钢管桩置换：在栈桥前一孔已完成钢管桩引孔施工处的原栈桥钢管桩及横梁拆除，运至旋挖钻钻孔处，若目标为靠近桥台的第一排钢管桩，此时无前一孔已完成钢管桩引孔施工，无拆除目标，则使用一组新的钢管桩与横梁；然后将钢管桩接长并插入钻孔内，拔出护筒，在钢管桩周围采用卵石土回填，并震动钢管桩使其密实；并将钢管桩顶部修整完成后安装横梁，横梁需先横向穿至贝雷梁下，之后上提横梁，使贝雷梁竖向抬起，使贝雷梁与钢管桩顶空间满足横梁安装要求，然后纵向拖动横梁，使其就位安装；S2.5 恢复桥面板：步骤S2.4完成后，将拆拆除的桥面板恢复，保证栈桥通行，并在下一孔处重复步骤2.4，直至栈桥全部完成引孔施工。
本发明的钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法分为两个阶段，步骤一为成桥阶段，采用履带吊配合振动锤钓鱼法施工，快速成桥，满足前期施工材料运输需求；步骤二为钢管桩引孔加固阶段，利用施工间歇期，采用旋挖钻利用已成栈桥作为钻机站位平台，进行引孔插桩施工，以满足后期河床冲涮要求。在栈桥引孔加固施工中，将倒用成桥阶段的钢管桩和横梁，大幅减少栈桥钢材投入。相比混凝土锚固桩、抛填石笼、水下封底等抗冲刷措施，钢管桩引孔施工对水域污染少，环保性更好。
依据本发明的钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，由中国铁建大桥工程局集团有限公司承建的中卫下河沿黄河公路大桥工程位于宁夏中卫市沙坡头区项目，主线长7.6公里，采用一级公路标准建设，设计速度80km/h，双向四车道，其中特大桥1座、中桥1座、分离立交桥1座、跨线桥1座、通道桥1座、涵洞24道。其中中卫下河沿黄河公路大桥工程跨黄河钢栈桥长334m，以该栈桥为例计算经济效益：
钢栈桥采用本发明的钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法施工，栈桥成桥较常规方法提前25天，主桥提前25天开始施工，节约管理费为：25×60×161000/360=661644元。通过钢管桩和横梁置换方法施工，减少钢材投入，节约费用为：240×5800=1392000元。综上，下河沿黄河公路大桥工程采用该工法共计节省费用2053644元。
并且，通过施工实践，技术人员掌握了钢栈桥先成桥后锚固钢管桩置换施工方法，为企业培养了一批技术骨干。本发明的钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，在中卫下河沿沿黄河公路大桥工程得到了成功应用，施工过程安全可控，施工速度快，受到了一致好评，提高了企业的知名度，创造了良好的社会效益。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：使用履带吊配合振动锤，施沉钢管桩，采用钓鱼法施工，建成栈桥；
步骤二：对步骤一中栈桥的钢管桩进行引孔加固，利用施工间歇期，使用旋挖钻利用已成栈桥作为钻机站位平台，对栈桥进行引孔加固施工；引孔加固施工所用钢管桩及分配梁为前一孔栈桥钢管桩和横梁；
所述步骤一中，施沉钢管桩时首先搭设两组贝雷架作为导向装置支撑平台，再将多层下卧式定位导向装置放置支撑平台上，并通过U型夹具将多层下卧式定位导向装置与导向装置支撑平台固定。
2.如权利要求1所述的一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，其特征在于：所述步骤一具体包括以下步骤：
S1.1 桥台施工：先测量放线，再在桥台位置处对地面进行开挖、整平处理，并安装钢筋与模板，然后安设预埋板，最后浇筑混凝土、养护，制成桥台；
S1.2 钢管桩施工：在桥台上使用履带吊起吊钢管桩，测量定位后,利用振动锤施沉钢管桩；
S1.3 首跨钢栈桥上部结构施工：在钢管桩与桥台之间安装桩间连接系、主梁、贝雷梁与桥面板，建成钢栈桥的首跨；所述贝雷梁安装时，贝雷梁节点不位于钢管桩顶口的上方；
S1.4 钢管桩就位，安装导向架：用平板车运桩、喂桩至钢栈桥的首跨位置处，使用履带吊吊装钢管桩就位，并在前一组钢管桩上搭设两组贝雷架作为导向装置支撑平台，再在导向装置支撑平台上安装多层下卧式定位导向装置；
S1.5 后续钢管桩施沉：利用多层下卧式定位导向装置进行定位，使用振动锤施沉钢管桩；
S1.6 桩间连接系及主梁安装施工：在相邻的两排钢管桩之间安装主、横梁及桩间连接系、悬挂式施工平台，并焊接桩间连接系；
S1.7 贝雷梁安装：先将贝雷单元组拼后安装在横梁上，并安装剪刀撑与限位板；
S1.8 桥面板安装：使用U 型卡板安装桥面板在贝雷梁上；
S1.9 安装附属设施，附属设施包括栏杆及踢脚板、救生圈、标识标牌、警示灯、反光标、伸缩缝及桥台搭板、限速、限重标志及门禁系统；
S1.10 重复上述S1.4至Ｓ1.4，直至栈桥施工完成。
3.如权利要求1所述的一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，其特征在于：所述步骤二具体包括以下步骤：
S2.1 桥面板替换：在旋挖钻引孔施工前，将引孔施工位置处的栈桥面板拆除1-2块；所述栈桥面板为步骤一中建成栈桥的桥面板；
S2.2 插打护筒：在钻孔前插打护筒；
S2.3 引孔施工：采用小型旋挖钻进行引孔施工，旋挖钻站位于步骤一中栈桥桥面的钢管桩上，引孔位置为贝雷梁的节点的下方位置处；
S2.4 横梁及钢管桩置换：在栈桥前一孔已完成钢管桩引孔施工处的原栈桥钢管桩及横梁拆除，运至旋挖钻钻孔处，若目标为靠近桥台的第一排钢管桩，此时无前一孔已完成钢管桩引孔施工，无拆除目标，则使用一组新的钢管桩与横梁；
然后将钢管桩接长并插入钻孔内，拔出护筒，在钢管桩周围采用卵石土回填，并震动钢管桩使其密实；
并将钢管桩顶部修整完成后安装横梁，横梁需先横向穿至贝雷梁下，之后上提横梁，使贝雷梁竖向抬起，使贝雷梁与钢管桩顶空间满足横梁安装要求，然后纵向拖动横梁，使其就位安装；
S2.5 恢复桥面板：步骤S2.4完成后，将拆拆除的桥面板恢复，保证栈桥通行，并在下一孔处重复步骤2.4，直至栈桥全部完成引孔施工。
4.如权利要求1所述的一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，其特征在于：所述多层下卧式定位导向装置，多层下卧式定位导向装置包括横担与定位框架，定位框架设置有三个，呈垂直布置地固定连接在横担的下方，三个定位框架分别位于横担的两端位置与横担的中点位置处；
所述多层下卧式定位导向装置定位时，位于中间的定位框架卡接在两组贝雷架之间，两端的定位框架分别卡接在两组贝雷梁的外侧，实现多点接触。
5.如权利要求3所述的一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，其特征在于：所述S2.2中，所述护筒的插打深度为4m。
6.如权利要求3所述的一种钢栈桥先成桥后锚固钢管桩的置换施工方法，其特征在于：所述S2.3中旋挖钻的钻头直径为0.8m。
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