许琳丽，邵凯
(中交一航局第一工程有限公司，天津300456)
【摘 要】港珠澳大桥桥梁工程深水区桥墩采用全预制结构，高墩区分节墩身连接采用干接缝，在国内尚属首次应用。施工通道与作业平台采用钢构材质的设计结构与插销式牛腿的受力转换，不仅满足了高空干接缝施工设计规范要求，同时克服了不能在墩身设置预埋件的难题。
【关键词】外海;干接缝;施工平台;安全
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.03.164
1.1 工程概况
港珠澳大桥深水区CB03合同段包括非通航孔连续钢箱梁桥、跨崖13-1气田管线连续钢箱梁桥和青州航道双塔双索面钢箱梁斜拉桥。
非通航孔桥和跨崖13-1气田管线连续钢箱梁桥设计均采用埋置式预制墩台，分为整体墩台、下节墩台、中节墩身和上节墩身4种类型，均采用预制安装结构。预制中上节墩身截面尺寸为10.0m×3.5m、11.0m×4.0m、12.0m×4.0m 3种类型。
青州航道桥辅助墩和过渡墩设计采用现浇承台、预制薄壁空心墩身结构，墩身嵌入承台50cm，与承台采用湿接缝连接。预制墩身分下节墩身、中节墩身、上节墩身3个节段，墩身节段之间采用干接缝方式连接。
1）墩身安装精度要求高。中、上节墩身分节吊装，采用干接缝连接的方式，墩身重量大、高度高，墩身安装时，必须保证截面中心偏位臆10mm，倾斜度臆1/3000。
2）墩身干接缝施工质量要求高。墩身干接缝上、下有数个对应剪力键，水平富裕偏位仅为2.5mm，单件最多有64根粗钢筋需要相应对接，同时满足墩面结构相互匹配连接难度很大。
3）干接缝施工高度高。接缝处施工高度在+20耀+33m，最高中节55裕和58裕接缝处标高+32.7m。
4）干接缝工作量大、施工工序多。干接缝施工包括墩身调位、对接粗钢筋套筒、涂刷环氧树脂、接缝处外观处理等工序，由于施工过程人多，物杂，对平台的承载和稳定提出了很高的要求。
由统计得知，分节式桥墩下节段接缝处标高与底部承台面的高差为14m、14.4m和14.6m 3种类型，考虑在中节顶与靠船楼梯之间操作平台的安装，楼梯顶与下节墩顶高差大概需要800mm，因此，底部登高楼梯设计高度为11m+2.2m与11m+ 2.8m两种类型即可满足要求。墩身采用抱紧型钢设计（以44裕为例）：抱紧装置为框架结构，长边以双拼18裕槽钢制作，靠近墩身内侧每根型钢抱箍设一块楔形块，楔形块上粘贴胶皮，保护墩身。短边以精轧螺纹钢制作，螺纹钢两端丝纹长度600mm，通过螺栓对拉抱紧墩身，每个靠船楼梯加设3道抱箍。
3节式墩身均设置登高楼梯，在靠船楼梯的基础上进行接高，登高楼梯柱由Φ150mm钢管制作，水平横撑和斜撑使用10裕工字钢制作，爬梯斜撑使用10裕槽钢制作，踏步使用厚4mm花纹钢板，护栏为Φ42mm钢管。登高楼梯宽度2.4m，爬梯角度为54毅，设计每节高度4.8m，最后一节根据各墩高度不同单独制作。楼梯踏步呈“Z”字形回旋上升，最顶部平台上顶口设在靠外侧，方便人员进入。
拔出下节钢圆筒围堰前，在墩身侧面设置靠船楼梯，其底部支立在承台面上，上部通过3层抱紧装置与墩身紧固连接，楼梯抱紧焊接焊缝要饱满。
靠船楼梯4根支柱由Φ400mm的钢管制作，水平支撑由20裕工字钢制作，斜撑由10裕工字钢制作。登高楼梯根据每个墩身高度分节制作，分节接高，使用20裕工字钢和10裕双拼槽钢，对于高度大的墩，每个登高楼梯在中节顶向下400mm处加设一道抱箍[2]，如图2所示。
图2 登高楼梯施工
4.1 干接缝操作平台设计
安装中上节墩身前，在下节段墩身外部搭设工作平台。工作平台采用型钢拼成空间桁架，通过平台上4个活动的钢牛腿，将工作平台支撑在下节墩身顶面，外部工作平台距离接缝面0.6m。平台主撑采用20裕工字钢，水平辅撑采用10裕工字钢，护栏采用Φ43mm钢管，平台走廊宽度为950mm，平台内侧每边与墩身间隔100mm。护栏高度为1200mm，靠近登高楼梯口处，护栏设置靠口，以供人员进出。
墩身内部安装钢格栅结构工作平台，钢格栅搭设于墩身内壁两侧主梁之上，主梁采用12裕工字钢焊接于墩身内部预埋钢板之上。内部平台距离接缝顶面0.8m。钢格栅分片安装，墩身施工完毕后从墩身入孔处吊出，内部平台在完成靠船楼梯时进行施工。墩身外部平台在墩身坐落于接缝前通过钢丝绳和导链与墩身顶部连接，同时在导链旁挂一段安全钢丝绳，防止导链脱落[1]。施工平台受力计算如下。
1）荷载分析。平台结构自重：42.3kN；平台活荷载：主要为墩身吊装时的作业人员荷载，按2.0kN/m2计算（《钢结构设计手册》第12.2节）、4个临时垫块荷载19.12kN。
2）材料强度设计值。工作平台采用Q235型钢焊接。抗弯强度设计值：f=215MPa，抗剪强度设计值fv=125MPa。
3）结构最大内力。牛腿采用工20a型钢，截面模量：Wx= 237cm3。具体参数计算结果如表1所示。
施工平台的临时设施荷载为：4个临时垫块，每个重478kg，共计1912kg。临时垫块从墩身顶面拆除后对称放置在施工平台上。
表1 杆件应力计算结果
构件和杆件名称验算结果牛腿平台主梁截面 截面面积cm2杆件最大内力kN·m杆件最大应力MPa容许应力MPa工20a工20a 35.6 35.6 9.205 -7.12 38.8 30 215 215合格合格
4.2 干接缝操作平台施工
4.2.1 安装前准备
平台与墩身预留5cm间隙，工作平台吊装到位后在每个单面填塞2块木方，共8块，使平台与墩身外壁贴紧，牛腿与顶面接触处夹垫橡胶片，防止对墩身外观造成伤害，检查牛腿均匀受力后摘钩。外部工作平台距离接缝面0.6m。墩身工作在安装前检查紧固螺栓是否拧紧，牛腿工字钢插销必须插紧。
4.2.2 平台受力转换
墩身到达对接位置后，连接导链、钢丝绳，上端与墩顶平台处吊耳连接，下端与平台吊点连接。同时拽导链使平台各边同步上升，避免偏载，进行受力转化，平台的承载点由钢牛腿转换为4点钢丝绳悬挂（见图3）。操作平台在完成墩身安装后，用于提供粗钢棒的张拉、压浆[3]。
The Design and Application of Prefabricated Pier Dry Jointed Form Construction Passage and Operation Platform
XU Lin-li，SHAO Kai
（No.1 EngineeringCompanyLtd. of CCCC First Harbor Engineering CompanyLtd.,Tianjin 300456, China)
【Abstract】Prefabricated structure was used in the Pier in deepwater area of Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge, where the dry Jointed form was utilized for the first time domestically. Design structure of steel and the force transformation of bolt corbel were utilized in construction passage and operation platform, all requirementsofthe dryjointed form were met, at the same time, the problem ofembedded partscan be solved.
【Keywords】offshore ;dryjointed form ; operation platform ; security
【中图分类号】U445.4
【文献标志码】A
【文章编号】1007-9467（2017）03-0144-03
【作者简介】许琳丽（1984～），女，天津人，工程师，从事码头、护岸及海上人工岛工程施工技术研究。
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