董彦会

（中交（广州）建设有限公司，广东 广州 511458）

1 工程概况

西樵大桥建设地位于珠江三角洲顺德水道区域，该处河网发达。该工程中，上游右岸200m处有官山涌汇入（宽度约60m）。西樵大桥施工区域上游河道宽度较大，为700m，下游河道宽为400m。主桥工程中，根据施工要求选择的是双索面钢箱斜拉桥的结构形式，采取的是（125+120）m的跨径组合方式，该处桩号为K1+238.207～ K1+573.207。

2 贝雷架体系

贝雷架体系是桥梁工程中主要的应用形式，常见于大跨度桥梁工程中。该体系由多个钢桁架构成，具备灵活拼接的特点，所需构件数量较少，施工效率较高，可有效抵御外界因素的影响，具有优良的稳定性。从力学特性来看，其具备优良的结构强度与刚度，相比于常规结构具备更好的耐久性。基于上述所提的各项优点，贝雷架体系已经成为铁路、市政等桥梁工程中的主要应用形式。以荷载和跨度要求为准，通过对贝雷架体系的调整，可组建为单层或是多层结构。从构成上看，主要有主桁架杆、加强弦杆等。

3 不良地质现象及特殊岩土

现场勘察资料表明，地质构成主要有如下几个部分：

（1）软弱土。此结构层含大量淤泥与淤泥质土，基本特点为压缩性高、稳定性不足、固结度效果欠佳，因此常伴随有剪切破坏现象，会对路基造成影响，使其稳定性大幅下降，但对嵌岩桩基础的影响较为微弱。

（2）砂土液化。主要含有中等液化砂土层，此部分液化指数I1E=0.46～19.20，可视为不良地基土层，施工中易破坏地基稳定性。

（3）溶洞。西樵大桥西端地质环境特殊，含大量珠状溶洞，存有大量的溶洞泥，呈流塑～软塑状，不利于桩基稳定性。此外，施工现场还伴随有岩石溶蚀现象，桩基施工时应重点关注这一问题。

4 栈桥施工总体布置

综合考虑现场施工环境、栈桥布置要求等因素，确定如下方案：顺德水道西侧设置为主航道，为确保交通运输作业的稳定性，将栈桥位置调整至顺德水道东侧。此外，考虑到施工便捷性要求及提升钢箱梁运输效率，将栈桥施工位置选定为主桥上游处。

4.1 栈桥及施工平台设计条件

（1）栈桥及平台标高。顺德水道所在区域水系丰富，河网较为发达，上接北江干流，下接李家沙等多条水道。根据当地的气象资料可知，水道汛期自然环境恶劣，在受到台风侵袭的同时，西江爆发洪水也会对其造成影响。主桥施工工程量较大，根据工期安排，需经过两个洪水期，为确保栈桥稳定性，将顶高程设置为9.0m，即考虑50年一遇洪水位7.13m。

（2）栈桥及平台宽度。由于栈桥偏短，仅为360m，此次设计工作中暂不考虑砼罐车桥位错车问题。根据施工要求，履带吊与砼罐车易出现交叉作业的情况，此时可通过钻孔平台错车。考虑履带吊作业宽度要求，在此基础上确定栈桥宽度，即6.0m。为给主桥施工创造良好条件，根据需求调整主墩和边墩平台宽度，分别为19m、18m。

（3）设计荷载。考虑到80T履带吊设备的工作要求。

4.2 栈桥结构形式

引桥段施工所用材料为φ630×8mm钢管桩，主桥段栈桥为φ800×8mm钢管桩，均采取的是横桥向间距4m、顺桥向间距9m的方式完成钢管布设作业。下横梁结构使用的是I45钢管，设置二排单层贝雷架，将其置于栈桥两边，铺设8mm厚的钢板，形成完整的面板结构。

4.3 栈桥施工

（1）施工工艺流程。钢管桩制作→平板车运送钢管桩→履带吊吊装→测量定位→DZ-75振动锤施打钢管桩→钢管桩联结加固→安装下横梁→安装贝雷架→安装横向、纵向分配梁及面板→栈桥完善。

（2）施工方法。①钢管桩施打。准备65T履带吊设备，在其支持下吊起DZ-75振动锤，通过重力作用施打钢管桩。选取合适规格的钢管桩，通过运输车转移到施工现场，利用履带吊吊起，使其保持垂直状态并临近平台侧面，通过钢丝绳对其采取临时固定措施，随后履带吊提升振动锤[1]。现场配备2台全站仪，以实现对钢管桩平面位置的调整。正式施工之前在钢管桩上标出刻度，将其作为高程控制标准，确保钢管桩位置与垂直度的合理性。上述工作无误后方可正式展开捶打作业，在桩锤以及钢管桩自重的共同作用下，有效压入土层中，经检测若桩位与倾斜度都与设计要求相符，开始振动。首先点振，随后再持续性施振，在此过程中注重对钢管桩的监测，要求平面位置与高程都满足要求。钢管桩施打环节严格控制贯入度，并通过标高校核实际施工效果，对不足之处做灵活调整。确定沉桩质量标准，需满足要求：桩顶平面位置偏差＜100mm，倾斜度≤1%，并且桩尖高程足够合理。②下横梁施工。结束钢管桩施打作业后，即可安排人员施工下横梁，此部分选择的是I45a钢管，于施工现场拼装后，在钢管桩顶部开槽口，通过焊接的方式实现主梁与钢管桩的稳定连接，吊装设备为65t履带吊。③贝雷纵梁施工。设置1.5m高的贝雷梁，共2组，在后场拼装使其成为整体结构，利用平板车转移到施工现场，通过履带吊提升并顺利安装。④横向、纵向分配梁及面板施工。横肋为I25b@750mm，纵肋为I12.6@300mm，面板结构选择的是厚度为8mm的花纹钢板。采取履带吊吊装的方式，以施工图纸为指导，调整好各构件间距。⑤栈桥温度伸缩缝设置。现场温度的变化易对栈桥钢构件造成影响，使其发生变形现象，因此在栈桥中心处开设宽6cm的温度缝，贝雷梁阴阳头断开，但要确保阳头被良好地套至阴头内。

4.4 钢栈桥拆除

桥面板与各类构件均在吊车的辅助下完成拆除作业，利用振动锤拔除管桩。合理的拆除顺序为先桥面板后管桩，基于此方法依次完成整个钢栈桥的拆除作业。跨越的河流必须经过清淤处理，以确保河道水位深度的合理性，即恢复至初始状态。

4.5 施工控制要点

该工程施工较为复杂，各环节均存在技术要点，主要体现在如下3方面：（1）桩体贯入时调整好贯入度，施工人员密切分析沉桩速度，不可出现沉桩过快的情况，亦不可因沉桩过慢而影响施工效率。构件连接要足够稳定，现场可设置固定导向装置，在其支持下调整桩体垂直度，提升该指标的合理性。（2）桩顶横梁施工中，严格控制其平面位置与标高，要求排距合理，并在指定位置切割限位槽。部分区域采取焊接的方式，应注重焊缝质量的控制，确保上部结构处于稳定状态。（3）钢栈桥拆除环节，钢管桩拔除时不可损伤管壁，现场施工人员要密切关注液压表数值，不可出现压力不足的情况，否则锤头将发生滑落。部分主墩较特殊，其拆除作业已超出吊车工作范围，此部分采取的是履带吊与振动锤相结合的拆除方式，各类机械设备均要处于安全的工作环境中。

5 栈桥施工技术要求

（1）不可盲目施工，以施工图纸为指导，依次完成临时栈桥各部分的施工作业。（2）挑选合格的原材料，如型钢、贝雷片等，所有进场材料均要提供合格证。（3）钢管桩下沉作业时，必须按设计承载力控制，全面确保钢管桩承载力的合理性；若因实际情况而存在变更需求，生成方案后交给技术负责人审批，并交由设计人员验算。（4）下横梁之间采取的是间断焊接的方式，要求下横梁与钢管桩牛腿保持稳定连接状态[2]。（5）贝雷片与下横梁施工中，需使用贝雷片卡板连接，以提升稳定性。（6）通过焊接手段连接纵向及横向分配梁，使其形成稳定的整体。（7）控制焊缝高度，必须与最小焊板厚度保持一致。

6 应用前景

在钢结构施工领域，支撑体系往往采用钢管脚手架、塔吊标准节或者自行设计制作的支撑体系等几种方式，其各有优缺点，且实际施工总是存在一定的不足。钢管脚手架因其拆搭方便、经济适用在建筑工程中被广泛使用，但近年来钢管脚手架安全事故时有发生，也说明了其在实际应用方面的局限性。塔吊标准节结构受力稳定，装配拆卸方便，但费用较高，且无法满足使用支撑架量大的工程。而自行设计制作的支撑架，是根据现场实际的施工需求进行设计、制作、安装的，因此具有较好的适应性且符合实际的施工要求，在安全性以及稳定性方面具有较大的保证，但由于制作过程一般相对较复杂，且使用完成以后回收利用率较低，不满足实际施工的经济性需要[3]。贝雷架的结构形式使其具备成为支撑架的条件，因此，复杂地质条件下使用贝雷架作为支撑体系是非常正确的选择。

使用贝雷架体系仅占使用满堂脚手架费用的76.9%，且搭设贝雷架体系能大大缩短工期。针对案例工程，最大的优点是能给后续的预应力张拉提供足够的操作空间，同时贝雷架安全稳定性比较好，消除了超高大脚手架失稳、坍塌等安全隐患。实践证明，选用贝雷架体系在经济安全、施工速度等方面都是非常优秀的，对类似工程有很好的参考意义。

7 结束语

综上所述，文章从现场地质环境出发，确定贝雷架钢栈桥的设计方案，交代了各环节工艺要点，具体做如下总结：（1）针对不良岩溶地质环境，要求钢管桩的质量应足够良好，否则将对上部钢结构正常施工作业造成影响；（2）施工中要注重监测工作，根据实际情况采取科学控制措施；（3）贝雷架施工复杂度较高，需形成科学的组织规划，有序完成吊装、安装与拆卸作业，各环节都要满足质量要求；（4）施工人员应具备较高的专业素质，施工单位要将职责落实至每一位施工人员，通过此方式确保操作规范性，创建安全的施工环境，高效完成贝雷架钢栈桥施工作业。