超长栈桥在跨海大桥施工的技术研究

江子明

摘要：在我国沿海地区位于浅海湾处的水上桥梁施工中，由于无通航条件，为了保证在该类海上强风环境条件下的桩基施工平台高效、安全地施工，本文依托湄洲湾跨海大桥对海上钢栈桥及钢平台施工工艺进行研究，形成了一套经验总结，可在类似工程中推广应用。

关键词：福厦铁路;湄洲湾跨海大桥;栈桥;桥面板

0 引言

栈桥作为水中桥梁施工的唯一运输通道及作业场地，承担着全桥水上施工的重要交通命脉。由于钢栈桥使用周期长，施工过程重型运输车辆通过磨损大，栈桥所用钢材受海洋环境影响，腐蚀消耗大，如何保障钢栈桥安全耐久使用，成为我们亟待解决的难题，本文就结合湄洲湾跨海大桥栈桥施工中存在的相关问题，提出相关解决及优化方案，进而指导后续相关工程的施工。

1 栈桥设计概况

新建福厦铁路4标湄洲湾跨海大桥海上施工栈桥长约10km，分两段施工，栈桥小里程侧起于莆田市城厢区灵川镇，施工墩位95#墩至307#墩，长约8629m;307#墩至309#墩范围为3000吨级主航道，主栈桥在此处进行断开;大里程侧位于泉州市泉港区，从309#墩至332#墩，长约1188m。

2 栈桥常见施工难题及优化

2.1主栈桥施工交通拥堵

针对主栈桥施工交通拥堵难题的解决，项目在施工时可采取以下措施进行缓解：

（1）成立桥上交通疏导小组，专人管理桥上交通秩序，各管段负责配合疏通;大型机械设备、钢板桩、贝雷梁、大型模板等进出场及装卸实行报批制度;避开上午、下午、晚上上下班时间，材料装卸尽量选择在上午8：30-10：30、下午15：00-17：30内完成;

（2）材料（钢板桩、钢筋笼、模板等）统一放置在主栈桥左侧，堆码整齐，大型材料长边方向与线路平行，占道宽度不得大于3m;

（3）设置紧急通道，采用黄色实线进行区分，严禁施工占用紧急通道;

（4）主栈桥右侧路灯改移位置，将路灯统一移除至桥面板以外，采用悬挑支撑，减少路灯占道对交通产生的压力及行车剐蹭造成的不安全因素。

2.2主栈桥使用的耐久性和安全性

目前栈桥施工中，桥面板的选择多采用工字钢+花纹钢板形式，考虑到南方雨水较多，且海洋环境对钢材的腐蚀性较大，钢板的防滑性较低，使用时间过长会使面板变形和锈蚀严重，影响桥面的整体美观及通行质量，所以湄洲湾跨海大桥主栈桥优化变更采用预制混凝土桥面板。

（1）預制混凝土桥面板的制作和使用中，吊装孔吊点设置在桥面板正面存在吊装孔内积水，预留钢筋吊点锈蚀;施工中增加封堵工序;长时间负荷使用下吊装孔出现坑洼，整体不美观;更换或拆除时需要对封堵砂浆凿除等弊病。

针对吊装孔正面设置的弊端进行优化处理，采用预制时将吊装孔设置在桥面板两侧很好的解决了以上问题。

（2）预制混凝土桥面板横向包边角钢及相应位置存在预制板混凝土破损严重。造成桥面板破损的主要原因是长期大型履带设备在主栈桥上转场行走，使包边角钢卷起损坏严重，进而造成破损处混凝土破碎。

为了缓解桥面板破损现状，增加桥面板使用寿命，提高主栈桥行车安全性。首先从桥面板设计上增加纵向通长门型钢筋，将包边角钢固定焊接成一个整体，另外在大型履带设备在桥上行走时在板缝间铺设橡胶垫，用来缓冲履带和包边角钢之间的磨损擦挂，最后严格控制预制混凝土桥面板的质量，必须达到养护龄期，具备足够的强度，才能进行现场铺设使用。对损坏严重的桥面板包边角钢进行割除，破损混凝土采用吊模重新浇筑，上面铺设钢板过渡。

2.3支栈桥平台布置的优化建议

支栈桥作为下构施工的重要作业场地，对现场施工起着直接制约作用，如何利用好支栈桥有限场地，将直接影响我们的施工功效及进度。现场施工的支栈桥平台统一分布在施工平台小里程一侧，支栈桥平台宽9米，钻孔平台宽12米，跨度40米，导致相邻墩位间材料周转困难，作业场地受限制。

优化后将相邻墩位支栈桥平台分别布置在钻孔平台大、小里程方向，支栈桥平台间净距只有10米，不仅方便相邻墩位间墩台施工时材料的倒运及存放，而且可以每间隔1～2公里在相邻两个支栈桥间再搭设一个10米宽支栈桥，形成长宽28×18米的材料存放及周转中心，另外还兼具错车平台的作用，极大的缓解主栈桥交通压力;当作为栈桥施工队伍后场加工中心时可提高栈桥和平台施工功效，并加快材料的周转利用率。

2.4栈桥及平台防腐

由于本工程处于海洋环境，钢栈桥下部结构需做防腐处理现有海上钢栈桥的桩间结构常为平联、斜撑槽钢，型钢主横梁，施工时采用平联、斜撑、主梁现场分部安装焊接，最后对焊接部位补防腐油漆的方式进行。这种结构及其施工方式存在如下缺点：现场安装时间长，受高潮位影响，有效作业时间少，施工进度缓慢;海上环境湿度大，水上焊接数量越多越难以保证施工质量;海上风力大，吊装时间越长，安全风险越大;安装现场焊接部位的增加导致需要现场防腐的数量增加，同时钢栈桥拆除时，材料损耗大，功效低，成本高。

经过研究论证，采用了一种钢栈桥平联斜撑整体装配式施工工艺，采用平联斜撑为 2[20a型钢，通过10mm厚钢板作为节点板与钢管桩连接成整体，在工厂将平联、斜撑加工成整体，整体防腐涂装， 现场整体安装，大大减少了海上施工的工作量，安装和拆卸简单快捷，周转方便，施工工效高，从而节约成本，并能使海上作业风险降低。

3 总结

目前湄洲湾跨海大桥海上超长栈桥施工已接近尾声，已有非常成熟的施工工艺，采用大型钢栈桥+钢平台+预制砼面板的标准化施工工艺，发明了及一种钢栈桥平联斜撑整体装配式施工工艺，适用于施工水域不通航、天气情况较恶劣、且施工环境保护要求较高的要求，解决了台风地区海上桥梁施工工作平台难题。提供了桩基施工稳定可靠的工作面，具有安全环保等特点，为今后的同类型海上大型钢栈桥及钢平台施工提供了良好的借鉴。

参考文献：

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[2]杨少华. 复杂水文地质条件下的桥梁水上基础施工技术研究 [D]，重庆交通大学.

[3]姜枫，朱艳峰. 特大钢栈桥海上施工结构承载力研究与方案设计 [J]，铁道科学与工程学报，2018（5）：123-126