某特大桥钢栈桥设计和架设施工要点

摘要：在大多数跨江河、过湖泊的桥梁工程中，都要架设栈桥以进行水中桥梁构造部位的施工。如今更多采用钢栈桥，钢栈桥的设计和架设施工对于钢栈桥造价、安全使用关系非常重大。文章以某特大桥临时钢栈桥的设计和和架设施工为例，对临时钢栈桥的设计和和架设施工要点进行论述、研究。

Abstract： In most of the bridge works across rivers and lakes， it is necessary to erect trestle bridge for the construction of bridges in water. Today， more use steel trestle， whose design and erection construction play an very important in the cost and the safety of the use.Taking the design and erection of temporary steel trestle design and erection construction of a super major bridge as an example， the paper discusses the construction points of design and erection of the temporary steel trestle.

关键词：栈桥；钢栈桥；临时工程；设计；架设；贝雷片

Key words： trestle bridge；steel trestle；temporary works；design；erection；Berea piece

中图分类号：U448.18 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）22-0115-02

0 引言

在桥梁深水基础施工时，一般需修建钢栈桥作为运输通道，并依附钢栈桥搭设作业平台，实现由水中转化为陆地作业的目的[1]。钢栈桥布设需要结合桥位处水文及地质的特点，考虑工程造价、工程质量，进行钢栈桥的架设方案结构设计、结构验算、施工工艺及施工要点等分析论证[2-4]。文章以某特大桥临时钢栈桥的设计和和架设施工为例，对临时钢栈桥的设计和和架设施工要点进行论述、研究。

1 工程概况

某特大桥起点桩号为K29+564.8，终点桩号为K30+624.2，桥梁全长为1059.4m。下部结构主墩采用薄壁墩，群桩基础，引桥采用柱式墩，座板式桥台，基础均采用钻孔灌注桩基础。设计主桥为现浇连续梁、引桥为先简支后连续箱梁。该桥跨越主河航道及河堤。由于河道较宽、水位随季节变化很大，而主墩及悬臂现浇在汛期施工，若不采用栈桥将使工期滞后，为此施工单位根据具体情况经分析对比布置施工钢栈桥，作为进行主桥下部结构、上部结构施工临时道路。

2 钢栈桥设计

2.1 材料选择

材料选择对于栈桥的施工难易程度、工程造价成本等有着巨大的影响。栈桥的架设材料有钢、木、竹等，有单一材料的栈桥，也有材料组合的栈桥。目前多采用钢材料栈桥，钢栈桥的材料使用也多种多样。在本项目钢栈桥采用贝雷片加型钢（工字钢、槽钢、钢管等），采用这种材料组合结构形式，上部结构主要构件贝雷片间的连接主要是通过销子来完成，具有装配和拆除速度快、重复使用及降低成本等优点[5]。

2.2 总体设计

根据现场实际情况以及洪水期通航要求，钢栈桥布置于特大桥西岸，从18#墩～21#墩共计108m范围内搭设栈桥。钢栈桥位于线路左侧，距桥面投影边线1m，钢栈桥桥面高程为41.0m，全长约108m。栈桥每孔跨径9m，4孔一联。

钢栈桥采用9m跨径组合，按单车道设置，桥面宽6.0m，采用δ=10mm钢板。栈桥桥头采用桩式基础，桥台锥坡采用砂袋护坡。钢栈桥基础采用Φ630×8mm钢管桩，横向中心距为400cm，在钢管桩上面设置双支I500工字钢作为承重主横梁。分配梁采用I20工字钢，I20工字钢间距为25cm。钢栈桥的两侧设置Φ48钢管作为防护栏。支撑联系梁采用[20槽钢。为加强钢栈桥的稳定性，每联设置一个制动墩。钢栈桥的布置如图1。

2.3 荷载标准设计

由于本钢栈桥主要用来进行桥梁施工时模板设备装拆、混凝土运输等，故设计考虑的荷载主要就是汽车荷载、起吊用机械的荷载。根据桥梁施工实际情况，对钢栈桥设计的荷载标准确定为：汽车荷载取20t载重汽车和30t砼运输车；起吊机械荷载取25t汽车吊车（最大起重量20t）和50t履带吊（最大起重量20t），以此进行钢栈桥的设计验算。

2.4 使用要求设计

为了确保钢栈桥的使用安全，本栈桥的使用设计要求是：起重机械和载重汽车不得在同一跨钢栈桥上行驶或作业；同一跨只允许1辆载重汽车和空车同时通过；25t汽车吊打支腿作业时，支腿着地面积不小于0.6m2，同时支腿应落于上横梁上，最大起重量不大于20t；50t履带吊仅在桩位处进行起吊作业，其余位置不得进行起吊作业，最大起重不大于20t；限载为60t，限速为5km/h。

3 钢栈桥架设

本项目钢栈桥采用装配式钢栈桥，在装配工艺上采用了钢管桩相应位置设置平联（水平连接杆），保证了结构的整体性，从结构上完成了技术优化[6]。钢栈桥架设施工工艺流程概括为：测量放样钢管桩插打连接系施工承重横梁安装贝雷梁安装桥面系安装栏杆安装。

3.1 钢管桩打设

钢管桩在施工现场接长到设计长度。吊车吊起振动锤，将锤夹含住管壁并咬紧，然后将管桩调整垂直下沉插打。插打的速度开始不能太快，太快容易出现歪桩，待桩身入土3～5m后加快插打速度。管桩垂直度用目测和线垂校正，钢管桩入土1m以后，每进尺1m，进行一次垂直度检测。钢管桩底高程距设计高程0～8m时，最后10击每击平均贯入度≤8mm可以停锤。钢管桩质量控制如表1。

3.2 连接系安装

连接系主要包括节点板、水平连接杆、剪刀撑等。

节点板用厚10mm钢板制作，竖直焊接在钢管外侧，用来连接水平连接杆、剪刀撑等。节点板大小一般为25cm×65cm。每排不同钢管上的节点板安装时必须确保在同一平面内，以使水平连接杆、剪刀撑等安装后同排钢管受力均匀。

水平B接杆、剪刀撑采用[20槽钢制作，上下水平连接杆之间的间距设计为3m，每两根钢管桩间相邻两水平连接杆之间设剪刀撑。水平连接杆和剪刀撑在加工厂下料制作成半成品，运到钢栈桥现场与节点板焊接。

3.3 承重主横梁安装

用两根I500工字钢平行合并在一起作为承重主横梁。将制作成好的承重主横梁吊放在钢管桩头凹槽内，调整好位置进行焊接。

承重主横梁安装到位后，钢管桩与承重主横梁之间形成四个缺口。用桩头切凹槽切除的弧片材料将承重主横梁与桩头之间的孔洞补上，一端与钢管桩形成L形的焊缝，另一端与承重主横梁形成1字形焊缝，钢板弧片的上边要与管桩上口平形，保证外形美观，承重主横梁的底部与钢管桩焊接，这样钢管桩与承重主横梁形成了一个牢固的整体。

3.4 贝雷梁安装

承重主横梁安装结束即可安装贝雷梁，贝雷梁逐孔向前安装。横桥向贝雷片二片一组，共三组，贝雷梁每组及相邻两组之间用剪刀撑（L75×75×5角钢）、支撑架用螺栓在每片贝雷梁的节点进行固定成整体，剪刀撑交叉处采用焊接。根据栈桥中心线确定三组贝雷梁的位置，然后将拼装好的每组贝雷梁进行整体吊装安装，焊接限位器，安装贝雷梁剪刀撑。每片贝雷梁均设置限位，用[10槽钢作为限位装置。

3.5 桥面系安装

贝雷梁安装结束，承重系统形成整体，随即可进行桥面系安装。桥面系包括桥面板、栏杆。桥面板由I20横向分配梁、10mm厚钢板面板焊接在一起组成，每两块钢板之间采用点焊连接，分配梁翼板两侧边缘与钢板接触处采用加长点焊，焊点长度10cm，焊点间距50cm，中心间距30cm设置一根横向分配梁。由于采购宽1.5米的钢板，故每块桥面板宽6m、长3m，9m跨径每孔布设桥面板3块。桥面板用吊车逐块向前吊装。每块桥面板安装完毕检查中心点与栈桥中心线是否吻合，如有误立即调整纠正。桥面板准确安装就位后用卡具将桥面板与贝雷梁形成一个整体，以控制桥面板移动，卡具安装在钢栈桥两侧的贝雷梁上玄杆和桥面板的I20横向分配梁上，间距一般0.9～1.2m（每块桥面板在栈桥每侧不少于3个）。

全桥桥面板安装完毕，吊车退出栈桥后安装永久性栏杆，栏杆采用Φ48钢管，用电焊与桥面板焊接在一起，护栏高1.2m，表面涂红白相间油漆。

4 结论

钢栈桥是公路工程中的大型临时工程之一，其具有工程造价高、技术复杂、施工难度大等特点。钢栈桥对于桥梁永久工程的安全、顺利施工的作用和意义重大。钢栈桥设计必须结合工程地质、水文特点、桥梁结构施工方案、工期要求等实际情况进行科学、周密设计，要做到结合实际、造价节约、安全可靠、细致全面。架设施工必须严格按设计和相关技术规范规程规定进行，架设施工质量控制必须树立质量控制是公路桥梁施工过程中的重中之重、任何临时工程也不例外的思想意识。

参考文献：

[1]刘松亮.沪昆客专沅江大桥钢栈桥设计和施工技术[J].价值工程，2015（18）：103-107.

[2]陈大伟，吴先德，王海峰等.丹江口水电站大坝加高工程施工栈桥结构分析[J].水利水电施工，2016（3）：9-10.

[3]李灵.装配式钢栈桥及钢平台施工关键技术[J].价值工程，2016，35（30）：83-85.

[4]熊明祥.龙潭湾大桥施工项目管理[D].西安：长安大学，2014.