【摘要】以北海西村港跨海大橋項目修建的臨時棧橋實例，通過施工重難點分析，介紹了跨海棧橋結構優化設計及施工關鍵技術，包括棧橋選址，西棧橋、通航棧橋與東棧橋總體結構設計參數，三維模型與最不利受力時的安全穩定性，解決了受潮汐和水文地質、雷暴區、通航段多次拼拆與重建等海洋環境條件下棧橋工藝技術難題，為類似工程施工提供借鑒。

　　【關鍵詞】跨海棧橋;海洋環境;釣魚法;疊拼式彎道;三維模型

　　0　引言

　　目前在國內外出現大量跨河跨海橋梁施工，為了保證橋梁正常施工作業，施工便道采用鋼棧橋的形式比較多，針對跨西村港大橋施工環境特點，并綜合考慮施工進度與工程造價可題，最終設計鋼棧橋與鉆孔平臺輔助主橋施工，鋼棧橋施工便道不僅能夠解決海上橋梁施工沒有合適的操作空間的技術難點，而且還提供了安全、舒適的海上施工作業平臺，同時對于海域環境沒有污染，橋梁建成后容易恢復沿線海域環境，并不影響設計通航。

　　1　工程概況

　　西村港跨海大橋項目是廣西北海市重點建設工程，是連接貫通銀海區銀灘東區、竹林組團及海洋產業園的“百里海岸海灘海景大道”，也是北海產城融合、打通向海經濟發展之路的財富通道。大橋位于西村港出海口處，西起渤海路，向東延伸，跨越西村港后落地與林一路相交。由西引橋、主橋、東引橋三部分組成，全長2544.4m。其中橋梁長度1775.8m，設計采用雙向6車道，荷載標準城-A級，行車速度60km/h，通航限界110m×12.5m。

　　主橋采用半漂浮體系雙塔雙索面景觀斜拉橋，跨徑布置為38.9m+70m+238m+70m+38.9m，主梁為鋼混疊合梁結構，橋寬為38m，主塔20#、21#墩高度為84m，呈漢代銅鳳燈造型，有“鳳冠琴韻”之稱。西引橋長720m，東引橋長600m，均采用跨徑30m、40m簡支箱梁，分幅布置。根據工程規模特點及總體施工安排，需在東、西兩岸堤壩間修建臨時鋼棧橋一座，以滿足主橋海上施工作業人員、運輸建筑材料和機械設備通行。

　　2　鋼棧橋重難點分析

　　2.1　棧橋是輔助橋梁的關鍵通道

　　項目工期緊任務重，原建設工期由900d壓縮至720d，施工組織管理難度大，各項施工準備工作需超前計劃安排，而主棧橋是修建西村港跨海大橋的生命線和交通要道，必須為主體施工創造有利條件，對于主橋、東西引橋各墩位能否盡早開工和順利實施具有關鍵作用，保證水上施工變為陸上施工的通道物流運輸通暢。

　　2.2　受水文地理環境影響施工難度大

　　橋位處海岸線距離約為1495m，潮位標高約3.0m，兩岸地面標高為3.0～4.5m。受潮汐影響，縱向海床標高為-0.65～1.1m，航道處最深可達-1.5m，地勢低緩。潮位低時灘涂區域出現，海面寬度為150m左右，低潮水位為-0.85m，海運船只易擱淺。巖土成因主要為第四紀沖、洪積及濱海沉積作用形成的黏土、粉質黏土和砂類土，管樁入土液化塑性大。同時，上游分布有“鐵山港”等大型企業時有航運出海，受通航需求可多次拼拆重建。每年四月至九月是雷暴、雷電活動頻繁期，屬典型沿海雷暴活動的“多雷區”，遇龍卷風、臺風或暴雨、大雨，年雷暴天數83d，“雷害”防范風險高，必須加強防范預控措施。

　　2.3　鋼結構安裝施工難度大風險高

　　棧橋下部結構采用“釣魚法”[1]施打鋼管樁，上部貝雷梁組拼與鋼構件吊裝、聯結焊接工序多，各種周轉材料一次性投入大，水上作業專業性強，承重支撐體系穩定性要求高，且需滿足主橋鋼箱梁大噸位構件上棧橋吊裝作業，其工藝技術必須進行專項設計、受力檢算與專項評審，嚴格執行各項操作規程，確保棧橋質量安全受控。

　　2.4　棧橋地處生態保護區環水保要求高

　　項目橋址屬于熱帶濕熱區氣候與Ⅲ類海洋大氣環境區，又跨越“金海灣紅樹林”和蝦塘生態保護區。施工中，堅持“環保、安全、合理、適用”的綠色施工原則，定時安排專人到岸灘清理垃圾，嚴禁排放污染海水，最大限度節約資源、保護環境和減少污染。

　　3　棧橋結構優化設計

　　3.1　橋位選擇

　　根據西村港跨海大橋工程規模特點及總體施工安排，橋位選擇在東、西兩岸堤壩間4#～33#墩北側上游，總體平行于大橋方向，棧橋與主橋中心線相距22m，且兩岸縱向貫通，其端頭與兩岸海防堤壩外便道相接。考慮棧橋實用性、經濟性，各主墩承臺平面大小不同，在東、西引橋與主橋交界處設加寬彎道，棧橋中心線與同側邊線錯位間距均為4m，最寬處輔助墩承臺邊緣距棧橋中心線22.8m，引橋墩承臺邊緣距主棧橋中心線為14.5m。

　　3.2　總體結構設計與技術參數

　　棧橋由西棧橋4#～18#墩、通航道18#～23#墩、東棧橋23#～S33#墩段三部分組成，采用鋼管柱貝雷梁結構形式，總長度為1450m。設計行車速度10km/h，主棧橋荷載不小于800kN，支棧橋荷載不小于1000kN，橋面控制標高5.8m，底面標高為4m，累年最高潮位3.3m，保證棧橋梁部構造高于累年高潮位0.7m，使用年限2年。

　　下部結構采用φ630×10mm、φ529×10mm鋼管樁，單根長度19～22m，單墩單排3根，制動過渡墩雙排6根。墩柱高3～6m，樁間剪刀撐[20b聯結系橫向連接，樁頂設樁帽、牛腿加勁板，上鋪2I40a工字鋼橫梁，橫梁與貝雷梁限位架、墩柱焊接連接。經比選，確定跨徑為12m，主棧橋、主墩支棧橋(沿墩周一圈)縱梁采用四組8片貝雷梁，橋面寬度為8m。

　　每聯中間設一處雙排制動墩，每三聯有一孔6m制動跨，其它為3m制動跨，每三聯一組正好與三孔邊跨位置相對應，單聯長度39m或42m，支點均設置在貝雷梁節點豎桿位置。引橋墩、主橋邊墩及輔助墩支棧橋垂直于主棧橋下游修建，在制動墩附近交會，跨徑6m或9m，縱梁采用三組6片貝雷梁，橋面寬為6m，保證車輛在主、支棧橋間順利轉彎過渡。在主橋東、西兩端錨跨范圍左右設疊拼式彎道[3]，單側加寬4m。

　　考慮跨航道段及東棧橋通過主橋鋼梁運輸車，橫向分配梁采用工字鋼I25b@300，西棧橋分配梁采用工字鋼I20b@300。橋面系鋪設厚10mm花紋鋼板，兩側設防護欄桿。

　　3.3　受力檢算

　　3.3.1　荷載

　　棧橋拼裝與使用期間采用QUY75履帶吊，主臂33m，最大工作幅度為15m，自重68.6t，配重25t。DZ60振動錘及夾具重5000kg，每孔單組2片貝雷梁最大吊重為2400kg。10m3罐車總重為400kN，按單車重力10%計算，單支墩制動力為50kN，橋面系沖擊系數[4]為1.303。施工人員與機具荷載為1.5kN/m2。

　　4　施工關鍵技術

　　4.1　施工方法與工藝

　　自西岸、東岸堤壩位置起分兩個作業面，依次同步平行于主橋方向展開施工，再于跨通航段海上相應主墩附近位置合龍成橋，并適時增加資源投入，同步展開主橋各墩位支線棧橋、鉆孔平臺的搭設施工。鋼管樁、貝雷桁片、各類型鋼等周轉材料采用平板車運輸，現場組拼安裝就位。鋼管樁采用“釣魚法”插打，全站儀控制樁位，每天按成橋12m計。

　　每個作業面各配備一臺DZ60型振動錘，一臺50t履帶吊配合插打鋼管樁，輔助一臺400kW發電機、四臺BX-315電焊機。必要時，采用DZ90型振動錘、75t履帶吊插打拔除管樁。每排管樁打設完畢后，在樁頂擺放大橫梁，依次成組安裝貝雷梁，再鋪設橋面系。每孔棧橋完成后，應進行安全檢查和驗收，合格后方可通行車輛，繼續下一孔棧橋施工。施工中，在已架設的棧橋上，將一孔單組跨貝雷梁懸挑，端頭安裝臨時導向架。

　　將管樁吊入定位架內，履帶吊小鉤起吊點在管樁1/3樁長位置，樁端用雙夾具固定。待樁身和振動錘重力下進入河床后，通過全站儀和錘球觀測樁位，對講機指揮履帶吊前后、左右擺動，以調整管樁垂直度。檢查無誤后啟動振動錘，將管樁振入河床。進入海床2～3m后可松開吊鉤，讓管樁在振動錘的作用下繼續打入，直至插打成樁。

　　建筑論文投稿刊物：鐵道建筑技術征收交通土建工程及其相關領域研究成果和先進技術;相關專業工程設計、施工、管理等方面的新方法、新經驗和工程實錄;有關的科技政策、法規、規范;相關領域的國內外科技信息、行業動態等。刊登內容以實用技術為主，兼顧試驗、研究和綜合評述，涉及鐵路、公路、橋梁與結構工程、隧道地下工程、水利工程、巖土工程、房屋建筑、工程爆破、工程材料、工程機械、交通工程搶修、工程管理等專業領域。

　　5　結語

　　西村港跨海大橋項目主棧橋于2019年8月15日順利合龍成橋。截至目前，主橋各墩位支棧線施工已接近尾聲，成為一道亮麗的北海風景線，隨著大橋工程建設的有序推進，已投入使用的主棧橋與支棧橋總體運行良好，受到了建設單位、監理單位和社會各界的高度贊譽，積累儲備了跨海棧橋施工技術創新經驗。

　　參考文獻

　　[1]　梁之海.閩江特大橋深水裸巖河床棧橋設計與施工技術研究[J].鐵道建筑技術，2019，36(3)：50-53，67.

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　　[3]　中交公路規劃設計院有限公司.公路鋼結構橋梁設計規范：JTGD64-2015[S].北京：人民交通出版社，2015.

　　[4]　中交公路規劃設計院有限公司.公路橋涵設計通用規范：JTGD60-2015[S].北京：人民交通出版社，2015.

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　　[8]　張振國，蘇英，郝海飛，等.黃河急流區鋼棧橋設計與施工技術[J].施工技術，2018，48(S1)：1235-1238.

　　作者：鄧加成