某特大橋鋼棧橋設(shè)計和架設(shè)施工要點

程燦++熊明祥++李昌元++雷萬鈞

摘要：在大多數(shù)跨江河、過湖泊的橋梁工程中，都要架設(shè)棧橋以進(jìn)行水中橋梁構(gòu)造部位的施工。如今更多采用鋼棧橋，鋼棧橋的設(shè)計和架設(shè)施工對于鋼棧橋造價、安全使用關(guān)系非常重大。文章以某特大橋臨時鋼棧橋的設(shè)計和和架設(shè)施工為例，對臨時鋼棧橋的設(shè)計和和架設(shè)施工要點進(jìn)行論述、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.

關(guān)鍵詞：棧橋；鋼棧橋；臨時工程；設(shè)計；架設(shè)；貝雷片

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

中圖分類號：U448.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）22-0115-02

0 引言

在橋梁深水基礎(chǔ)施工時，一般需修建鋼棧橋作為運(yùn)輸通道，并依附鋼棧橋搭設(shè)作業(yè)平臺，實現(xiàn)由水中轉(zhuǎn)化為陸地作業(yè)的目的[1]。鋼棧橋布設(shè)需要結(jié)合橋位處水文及地質(zhì)的特點，考慮工程造價、工程質(zhì)量，進(jìn)行鋼棧橋的架設(shè)方案結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)驗算、施工工藝及施工要點等分析論證[2-4]。文章以某特大橋臨時鋼棧橋的設(shè)計和和架設(shè)施工為例，對臨時鋼棧橋的設(shè)計和和架設(shè)施工要點進(jìn)行論述、研究。

1 工程概況

某特大橋起點樁號為K29+564.8，終點樁號為K30+624.2，橋梁全長為1059.4m。下部結(jié)構(gòu)主墩采用薄壁墩，群樁基礎(chǔ)，引橋采用柱式墩，座板式橋臺，基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。設(shè)計主橋為現(xiàn)澆連續(xù)梁、引橋為先簡支后連續(xù)箱梁。該橋跨越主河航道及河堤。由于河道較寬、水位隨季節(jié)變化很大，而主墩及懸臂現(xiàn)澆在汛期施工，若不采用棧橋?qū)⑹构て跍螅瑸榇耸┕挝桓鶕?jù)具體情況經(jīng)分析對比布置施工鋼棧橋，作為進(jìn)行主橋下部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)施工臨時道路。

2 鋼棧橋設(shè)計

2.1 材料選擇

材料選擇對于棧橋的施工難易程度、工程造價成本等有著巨大的影響。棧橋的架設(shè)材料有鋼、木、竹等，有單一材料的棧橋，也有材料組合的棧橋。目前多采用鋼材料棧橋，鋼棧橋的材料使用也多種多樣。在本項目鋼棧橋采用貝雷片加型鋼（工字鋼、槽鋼、鋼管等），采用這種材料組合結(jié)構(gòu)形式，上部結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件貝雷片間的連接主要是通過銷子來完成，具有裝配和拆除速度快、重復(fù)使用及降低成本等優(yōu)點[5]。

2.2 總體設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)場實際情況以及洪水期通航要求，鋼棧橋布置于特大橋西岸，從18#墩～21#墩共計108m范圍內(nèi)搭設(shè)棧橋。鋼棧橋位于線路左側(cè)，距橋面投影邊線1m，鋼棧橋橋面高程為41.0m，全長約108m。棧橋每孔跨徑9m，4孔一聯(lián)。

鋼棧橋采用9m跨徑組合，按單車道設(shè)置，橋面寬6.0m，采用δ=10mm鋼板。棧橋橋頭采用樁式基礎(chǔ)，橋臺錐坡采用砂袋護(hù)坡。鋼棧橋基礎(chǔ)采用Φ630×8mm鋼管樁，橫向中心距為400cm，在鋼管樁上面設(shè)置雙支I500工字鋼作為承重主橫梁。分配梁采用I20工字鋼，I20工字鋼間距為25cm。鋼棧橋的兩側(cè)設(shè)置Φ48鋼管作為防護(hù)欄。支撐聯(lián)系梁采用[20槽鋼。為加強(qiáng)鋼棧橋的穩(wěn)定性，每聯(lián)設(shè)置一個制動墩。鋼棧橋的布置如圖1。

2.3 荷載標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計

由于本鋼棧橋主要用來進(jìn)行橋梁施工時模板設(shè)備裝拆、混凝土運(yùn)輸?shù)龋试O(shè)計考慮的荷載主要就是汽車荷載、起吊用機(jī)械的荷載。根據(jù)橋梁施工實際情況，對鋼棧橋設(shè)計的荷載標(biāo)準(zhǔn)確定為：汽車荷載取20t載重汽車和30t砼運(yùn)輸車；起吊機(jī)械荷載取25t汽車吊車（最大起重量20t）和50t履帶吊（最大起重量20t），以此進(jìn)行鋼棧橋的設(shè)計驗算。

2.4 使用要求設(shè)計

為了確保鋼棧橋的使用安全，本鋼棧橋的使用設(shè)計要求是：起重機(jī)械和載重汽車不得在同一跨鋼棧橋上行駛或作業(yè)；同一跨只允許1輛載重汽車和空車同時通過；25t汽車吊打支腿作業(yè)時，支腿著地面積不小于0.6m2，同時支腿應(yīng)落于上橫梁上，最大起重量不大于20t；50t履帶吊僅在樁位處進(jìn)行起吊作業(yè)，其余位置不得進(jìn)行起吊作業(yè)，最大起重不大于20t；限載為60t，限速為5km/h。

3 鋼棧橋架設(shè)

本項目鋼棧橋采用裝配式鋼棧橋，在裝配工藝上采用了鋼管樁相應(yīng)位置設(shè)置平聯(lián)（水平連接桿），保證了結(jié)構(gòu)的整體性，從結(jié)構(gòu)上完成了技術(shù)優(yōu)化[6]。鋼棧橋架設(shè)施工工藝流程概括為：測量放樣→鋼管樁插打→連接系施工→承重橫梁安裝→貝雷梁安裝→橋面系安裝→欄桿安裝。

3.1 鋼管樁打設(shè)

鋼管樁在施工現(xiàn)場接長到設(shè)計長度。吊車吊起振動錘，將錘夾含住管壁并咬緊，然后將管樁調(diào)整垂直下沉插打。插打的速度開始不能太快，太快容易出現(xiàn)歪樁，待樁身入土3～5m后加快插打速度。管樁垂直度用目測和線垂校正，鋼管樁入土1m以后，每進(jìn)尺1m，進(jìn)行一次垂直度檢測。鋼管樁底高程距設(shè)計高程0～8m時，最后10擊每擊平均貫入度≤8mm可以停錘。鋼管樁質(zhì)量控制如表1。

3.2 連接系安裝

連接系主要包括節(jié)點板、水平連接桿、剪刀撐等。

節(jié)點板用厚10mm鋼板制作，豎直焊接在鋼管外側(cè)，用來連接水平連接桿、剪刀撐等。節(jié)點板大小一般為25cm×65cm。每排不同鋼管上的節(jié)點板安裝時必須確保在同一平面內(nèi)，以使水平連接桿、剪刀撐等安裝后同排鋼管受力均勻。

水平連接桿、剪刀撐采用[20槽鋼制作，上下水平連接桿之間的間距設(shè)計為3m，每兩根鋼管樁間相鄰兩水平連接桿之間設(shè)剪刀撐。水平連接桿和剪刀撐在加工廠下料制作成半成品，運(yùn)到鋼棧橋現(xiàn)場與節(jié)點板焊接。

3.3 承重主橫梁安裝

用兩根I500工字鋼平行合并在一起作為承重主橫梁。將制作成好的承重主橫梁吊放在鋼管樁頭凹槽內(nèi)，調(diào)整好位置進(jìn)行焊接。

承重主橫梁安裝到位后，鋼管樁與承重主橫梁之間形成四個缺口。用樁頭切凹槽切除的弧片材料將承重主橫梁與樁頭之間的孔洞補(bǔ)上，一端與鋼管樁形成L形的焊縫，另一端與承重主橫梁形成1字形焊縫，鋼板弧片的上邊要與管樁上口平形，保證外形美觀，承重主橫梁的底部與鋼管樁焊接，這樣鋼管樁與承重主橫梁形成了一個牢固的整體。

3.4 貝雷梁安裝

承重主橫梁安裝結(jié)束即可安裝貝雷梁，貝雷梁逐孔向前安裝。橫橋向貝雷片二片一組，共三組，貝雷梁每組及相鄰兩組之間用剪刀撐（L75×75×5角鋼）、支撐架用螺栓在每片貝雷梁的節(jié)點進(jìn)行固定成整體，剪刀撐交叉處采用焊接。根據(jù)棧橋中心線確定三組貝雷梁的位置，然后將拼裝好的每組貝雷梁進(jìn)行整體吊裝安裝，焊接限位器，安裝貝雷梁剪刀撐。每片貝雷梁均設(shè)置限位，用[10槽鋼作為限位裝置。

3.5 橋面系安裝

貝雷梁安裝結(jié)束，承重系統(tǒng)形成整體，隨即可進(jìn)行橋面系安裝。橋面系包括橋面板、欄桿。橋面板由I20橫向分配梁、10mm厚鋼板面板焊接在一起組成，每兩塊鋼板之間采用點焊連接，分配梁翼板兩側(cè)邊緣與鋼板接觸處采用加長點焊，焊點長度10cm，焊點間距50cm，中心間距30cm設(shè)置一根橫向分配梁。由于采購寬1.5米的鋼板，故每塊橋面板寬6m、長3m，9m跨徑每孔布設(shè)橋面板3塊。橋面板用吊車逐塊向前吊裝。每塊橋面板安裝完畢檢查中心點與棧橋中心線是否吻合，如有誤立即調(diào)整糾正。橋面板準(zhǔn)確安裝就位后用卡具將橋面板與貝雷梁形成一個整體，以控制橋面板移動，卡具安裝在鋼棧橋兩側(cè)的貝雷梁上玄桿和橋面板的I20橫向分配梁上，間距一般0.9～1.2m（每塊橋面板在棧橋每側(cè)不少于3個）。

全橋橋面板安裝完畢，吊車退出棧橋后安裝永久性欄桿，欄桿采用Φ48鋼管，用電焊與橋面板焊接在一起，護(hù)欄高1.2m，表面涂紅白相間油漆。

4 結(jié)論

鋼棧橋是公路工程中的大型臨時工程之一，其具有工程造價高、技術(shù)復(fù)雜、施工難度大等特點。鋼棧橋?qū)τ跇蛄河谰霉こ痰陌踩?、順利施工的作用和意義重大。鋼棧橋設(shè)計必須結(jié)合工程地質(zhì)、水文特點、橋梁結(jié)構(gòu)施工方案、工期要求等實際情況進(jìn)行科學(xué)、周密設(shè)計，要做到結(jié)合實際、造價節(jié)約、安全可靠、細(xì)致全面。架設(shè)施工必須嚴(yán)格按設(shè)計和相關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)程規(guī)定進(jìn)行，架設(shè)施工質(zhì)量控制必須樹立質(zhì)量控制是公路橋梁施工過程中的重中之重、任何臨時工程也不例外的思想意識。

參考文獻(xiàn)：

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