钢管桩栈桥计算及施工方案（完整版）

1、钢栈桥总长 207m，标准桥面宽 5m，每跨按 9m，起于朱家河堤上K2+484，止于 K2+691，其中在栈桥的第十三跨开始增设一个错车道，错车道宽度为 8.5m，长 27m；本钢栈桥承担着繁重的交通运输任务，它不仅承担着本标段大量材料、机械设备的运输任务，而且它还承担着全线所有标段大量材料、机械设备的运输任务，因此，高标准高质量的建设好钢栈桥是本项目全期工作的重点。本钢栈桥中心线与立交桥箱梁边缘线平行，栈桥两侧设栏杆，上部结构采用型钢结构，栈桥上部结构 2榀钢桁梁拼装而成 ,其上铺设横、纵分配型钢及桥面板，下横梁采用双工字钢 I，桥墩采用桩基40排架，栈桥基础为直径630、壁厚 8mm的钢

2、管桩 ,桩长根据河床、承载力变化而变化 ,水中 9排桩桩间设273mm5mm的联系杆，陆上桩桩间用 14剪刀撑联系。为了考虑温度效应对钢栈桥的影响，在第十五排桩处设置一道温度缝，缝宽为 6cm，温度缝处栈桥所有钢构件均需断开 ,钢桁梁交界处采用双排桩。其中朱家河断面图如下南湖村岱家山26.323.1（现有水位）14.7朱家河断面图栈桥的设计 1、栈桥使用要求 :（1）栈桥承载力应满足： 500k履带吊在桥面行走及起吊 20t要求、450kN混凝土罐车行驶要求；（2）栈桥的调头平台宽度设置应满足车辆掉头的要求；（3）栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工、钢吊（套）箱及承台施工，能够满足整个施工期间全

3、线通行的要求；（4）栈桥跨度、平面位置及高程应满足洪水和通航的要求。2、栈桥施工区域划分（1）浅滩区栈桥 0#7#墩及 17#23#墩之间，全长约 126m，为栈桥浅滩区。河床高程在 +17.5+23.5 m之间。（2）浅水区栈桥 8#17#墩之间，全长约 81m，为栈桥浅滩区。河床高程在+11.5+17.5 m之间。3、栈桥布置形式栈桥从朱家河大堤起，沿桥箱梁右侧边缘线一直通至南湖村河堤，栈桥平面布置示意见图 3.1-1所示。26. 8646460,45,65,64221225,662126 26.511 4、栈桥构造栈桥桥面宽 5m，高程 +26.3m，栈桥桩采用

4、630mm8mm的Q235钢管。下横梁采用双 I40。主纵梁一种是采用 1.35m高，宽 1.07m的钢桁梁共两榀，钢桁梁上铺 20的横向分配梁、间距 0.5m，I的纵10向分配梁、间距 30cm；桥面=8mm花纹钢板，最后安装栏杆、照明等附属结构。断面图如图下所示：.048钢管栏杆26.33010=8桥面5020钢桁梁双工字钢630栈桥断面图栈桥断面结构图（单位： mm）、栈桥温度伸缩缝设置为适应栈桥钢构件温度变化 ,在钢栈桥第 15排桩设一道温度缝 ,缝宽 6cm，温度缝处栈桥所有钢构件均需断开 ,采用双排桩，具体结构尺寸见栈桥施工图。 6、栈桥起始墩为保证栈桥与后方连接 ,作为栈桥起始墩

5、 0墩，栈桥第一跨上部结构为型钢组成，结构图如下：8mm花纹钢板20C30砼耳板耳板钢管桩原浆砌块石护坡0#桥台断面图7、栈桥基础钢栈桥基础采用钢管桩直径630mm，壁厚 8mm；根据栈桥各区域河床，水文条件，地质情况，以及承载力等因素分析，浅滩区、浅水区、深水区桩长根据位置不同而变化。钢栈桥的受力计算 设计说明钢栈桥按 9m一跨布置，总长 207m长，其中钢栈桥桥面标准宽度为 5m，钢栈桥每跨承受的最大荷载 80t，车速为 10km/h。栈桥计算参数栈桥荷载形式根据施工现场实际情况 ,栈桥荷载形式如下 :钢材容重78.5kN/m3最大设计风速水流流速27.9m/s1m/s50t履带吊（考虑吊

6、重 20t）：45t砼运输车通行施工荷载4kN/m2特征参数泥面高程见各典型断面设计冲刷深度工程地质结构考虑 2m序号层名埋深（ m）厚度（m）空间分布岩性特征工程性质灰色、黄褐色，松散 -中密，干-很湿，成份为以粘性土为主，夹少量植物根茎，局部上素填土0.3密实度较不均匀。（1）场区均有分布Qml7.7为砼地坪。黄褐色、灰黄色，软塑，很湿，含少量 Fe、 Mn氧化物，高岭土，局部含白色螺壳、混粉砂。中等偏高压缩性，强度一般。粘土1.3（2）（3）02.008.0场区部分分布场区部分缺失al+plQ42.4灰褐色、灰色，淤泥质土，流塑-软塑，很湿 -饱和，含少量腐植物，偶夹有螺壳。部分地淤泥质

7、1.8高压缩性，强度低。亚粘土17.8al+lQ4段表现为淤泥， 黄褐色，软塑，很湿，含少量粘土1.0Fe、Mn氧化物，少量高岭土，中等压缩性，强度一般。（3）-1（3）-20.510.04.08.5al+lQ47.3场区部分分布为错误！未找到引用源。淤泥质亚粘土透镜体。黄褐色，软塑，很湿，含少量粘土2.0Fe、Mn氧化物，少量高岭土，中等压缩性，强度一般。al+lQ45.0场区部分分布场区部分分布错误！未找到引用源。淤泥质亚粘土透镜体。亚粘土1.0黄褐色，软塑，很湿，含少量中等压缩性，强度一般。1.016.94.518.0（4）（5）al+plQ49.1Fe、Mn氧化物，少量高岭土。黄褐色、

8、褐色，软硬塑，很粘土2.5中等压缩性，强度一般。场区部分分布湿，含少量 Fe、Mn氧化物，al+plQ7.94及少量高岭土。黄褐色、灰褐色，硬塑，很湿，含少量 Fe、 Mn氧化物，及少量高岭土、结核。粘土1.5低压缩性，强度高。(6)0.520.08.022.5场区局部缺失局部分布al+plQ18.84亚粘土2.6黄色、灰褐色，软塑，很湿，含少量 Fe、Mn氧化物。中等压缩性，强度一般。(6)-1al+plQ410.2褐黄黄褐色，饱和，硬塑，很湿，含少量 Fe、Mn氧化物，及少量高岭土，碎石含量约5-30%,成分较杂，以石英为主，d=0.5 3.0cm，混较多角砾、砾砂，局部含较大块石。粘土混

9、0.9中等压缩性，强度较高。(7)(8)7.42.4碎石局部分布局部分布14.5al+plQ4褐黄红褐色，饱和，可硬塑，很湿，含少量 Fe、Mn氧化物，间夹泥岩岩块。中等压缩性承载力较高残积土6.63.514.0Q29.3浅灰灰色，岩芯完整，呈长柱状， HZ35、HZ36、HZ37、HZ45、HZ46、HZ51、HZ53最大揭露厚度21.0m承载力高不可压缩白云岩10.234.0HZ31HZ52分号孔发育溶洞，内充填软塑状（9）（T）布粘性土，混少量白云岩碎块，取芯率一般 90-100%,RQD为80-95%为较硬岩，岩体较完整，基本质量等级为级。棕红红褐色，风化不均匀，大部分风化成砂土状，裂

10、隙较泥岩强风化HZ26、HZ27、HZ28HZ30分布20.02.2承载力高压缩性低(10)-1-138.010.0发育，裂隙被 Fe、Mn氧化物（C+P）浸染。局部夹中风化岩块。棕红灰色，岩芯较完整，呈短柱状，取芯率一般最大揭露厚度11.9m泥岩弱风化22.4HZ26HZ30分承载力高不可压缩80-95%,RQD为 75-85%，裂隙较发育，裂隙被 Fe、Mn氧化物浸染。为软岩，岩体较完整，(10)-1-2(10)-228.6布（C+P）基本质量等级为级。灰岩14.2最大揭露厚度HZ23HZ31分灰灰白色，岩芯完整，呈长承载力高不可压缩48.0（C+P）布柱状， HZ23 HZ31溶洞，内

11、9.98m充填软 -可塑状粘性土，混少量灰岩碎块，取芯率一般85-100%,RQD为 80-90%，为硬岩，岩体较完整，基本质量等级为级。各土层的极限摩擦力地层编号岩土层状态土层的极限摩层名阻力值（kPa）i（1）（2）粘土I =0.633525l淤泥质亚粘土Ill=0.99（3）-1（3）-2（4）粘土粘土I=0.494053374755364538I =0.25l亚粘土粘土I =0.56l（5）I =0.35l（6）粘土I =0.24l（6）-1亚粘土I =0.62l（7）（8）粘土混碎石Il=0.37残积土Il=0.54（9）白云岩Ra=44.5MPaN50(击)(10)-1-1(10)

12、-1-2(10)-2泥岩强风化泥岩弱风化灰岩140250Ra=4.2MPaRa=61.4MPa上部结构内力计算：工字钢 I验算101、45t砼车计算跨度为 0.5m,计算按简支计算，单边后车轮布置在跨中时弯距最大Mmax=1/4900.5=11.25KN.m1单边车轮布置在临近支点时剪力最大Qmax=90KN其中 I受力图如下110 90902、履带 -65（本施工机械为履带 -50，计算时按履带 -65计算）2Mmax2=1/875.50.5 =2.35KN.mQmax=1/275.50.5KN.m=18.8KN2无论履带吊还是砼罐车作用在 I上按两根计算，面板和自重忽10略不计。32Wx=

13、492=98cm A=214.3=28.6cm4=Mmax/Wx=11.25/9810=114.7MP=200MpaaQmax/A=90/28.610=31.4MPa=115Mpa满足。 I布置为间距 300mm。10的验算201、45t砼车时75.5 砼罐车半边车轮布置在 横向分配梁的跨中情况为最不利，不20a考虑 I10的分布作用。Mmax=1/4901.5=33.8kN.m1砼罐车半边车轮布置在靠近支点时剪力最大：Qmax=90kN12、履带 -6575.5履带 65的履带接地宽度 700mm，如上图布置，履带吊布置在20跨中时有 8根横向分配梁承受；布置在临近支点时考虑 8根2020a

14、横向分配梁承受。履带 65的自重 600KN和吊重 200KN作用时考虑每个履带支点承受 1/2荷载，即 400KN。每根 受力如下：20Mmax=1/48001.5/8=37.5kN.m2Qmax=800/8=100kN23则=M/W=33.810 /191=176MPa=200MpaQmax/A=90/32.8710=27.5MPa=115Mpa查 I =1910cm，E=2.1*10 N/mm2,4520X计算: =2.18mmmax 满足要求 .I横梁计算40假设横梁选用 I，钢管桩按两排布置，两排布置的间距403米布置，FL3计算公式： =（FL）/（48EI）maxXL=3.0m,

15、 F=560KN（按最大荷载，履带 65的自重 600KN和吊重 200KN作用，每两根桩承受的荷载为 400KN，乘以一不均衡系数 1.4，为 560KN）E=2.110 N/mm , I =21700cm4,52X =6.9mmL/250=12mmmax2强度验算：=（1/4FL）/W=38.5N/mm f符合要求。为了安装需要，横梁选用双 I40钢管桩打入深度计算max根据地质资料，地层编号岩土层状态土层的极限摩层名阻力值（kPa）i河滩段淤泥质亚粘土Il=0.9925河滩段河床段粘土粘土I =0.494053lI =0.25l 按 45t砼车时考虑，计算时考虑风险系数 1.25，不均衡

16、系数 1.4，计算荷载 4501.251.4=787KN，按履带 65的自重 600KN和吊重200KN作用时共 800KN，其中计算时考虑风险系数1.25=1000KN，因此本次按最大荷载 1000KN计算）河滩桩长计算：1.25，800其中河滩 1-2m是覆盖层，摩阻力值i（kPa）为 25，但 2m以下摩阻力值i（kPa）为 40，因此取平均系数为 32.5计算公式*sL=KF2其中取 32.5kN/m ,s=3.14*0.63*1=1.97m,取系数 K=2.0考虑L=31.2m,单根桩打入 L=31.2/4=7.8米。考虑到上面土层松动情况 ,L取 9米计算。河中桩长计算：河床段地质

17、粘土摩阻力很大为 53,本次河床段计算按 45考虑。计算公式*sL=KF2其中取 45kN/m ,s=3.14*0.63*1=1.97m,取系数 K=2.0考虑L=22.5m,单根桩打入 L=22.5/4=5.6米。考虑到水冲沙作用等 ,L取 7.6米计算钢栈桥受温度应力的验算在温度变化时，钢结构伸长或缩短的变化值其中 L随温度变化而伸长或缩短的变化值L结构长度L=L（t2-t1）a t2-t1温度差，a材料的膨胀系数， 1.2*10-5温度产生的收缩力=（E（t）.at）/（1-v）.s.r= 0.735RL为了适应栈桥钢构件温度变化 ,钢栈桥在第 14排桩位置设一道温度缝 ,缝宽 6cm。

18、温度缝处栈桥所有钢构件均需断开 ,主纵梁钢桁梁上交界处采用双排桩。汽车冲击力验算桥规近似地用冲击系数来考虑这种动力效应 , 其中=15/(37.5+L)其中 L为计算跨径长度，故=0.323以 8m砼罐车来计算， G总=（1+）*G=1.32*450=594KN设计荷载满足要求。（11）钢栈桥钢管桩坐标设计标1-1，X=530812.7151Y=395927.0948Y=395924.3340Y=395921.2777Y=395918.5217Y=395915.4448Y=395912.7036Y=395909.59231-2，X=530815.07202-1，X=530805.89992-2

19、，X=530808.26243-1，X=530799.09993-2，X=530801.47964-1，X=530792.2994 4-2，X=530794.67055-1，X=530785.50355-2，X=530787.87766-1，X=530778.66216-2，X=530781.03887-1，X=530771.86097-2，X=530774.24038-1，X=530765.05838-2，X=530767.43779-1，X=530758.06929-2，X=530760.711110-1，X=530751.273010-2，X=530753.914911-1，X=5307

20、44.476711-2，X=530747.118612-1，X=530737.680412-2，X=530740.322413-1，X=530730.884213-2，X=530733.526113-3，X=530730.053513-4，X=530732.695414-1，X=530723.5915Y=395906.8437Y=395903.7283Y=395900.9823Y=395897.9068Y=395895.1631Y=395892.0341Y=395889.2927Y=395886.1526Y=395883.4112Y=395880.4800Y=395877.4368Y=3958

21、74.5800Y=395871.5367Y=395868.6799Y=395865.6367Y=395862.7798Y=395859.7366Y=395856.8797Y=395853.8365Y=395856.1586Y=395853.1154Y=395849.8768 14-2，X=530726.233415-1，X=530717.472715-2，X=530719.852416-1，X=530711.086216-2，X=530713.465917-1，X=530704.699617-2，X=530707.079318-1，X=530698.313118-2，X=530700.6928

22、19-1，X=530691.926619-2，X=530694.306320-1，X=530685.540020-2，X=530687.919721-1，X=530679.153521-2，X=530681.533222-1，X=530672.767022-2，X=530675.146723-1，X=530666.380423-2，X=530668.7601Y=395846.8336Y=395843.1971Y=395840.4560Y=395836.8251Y=395834.0840Y=395830.4531Y=395827.7119Y=395824.0810Y=395821.3399Y=3

23、95817.7090Y=395814.9679Y=395811.3370Y=395808.5958Y=395804.9649Y=395802.2238Y=395798.5929Y=395795.8518Y=395792.2209Y=395789.4797 钢栈桥主要施工方法1、施工工艺流程钢管桩加工振动锤与钢管桩连接测量定位履带吊吊钢管桩就位振动下沉钢管桩栈桥下横梁 I安装40钢管桩桩间连接钢桁梁安装纵，横分配型钢安装焊接钢管桩斜撑、抗风拉杆安装桥面板铺装栏杆、照明等附属结构安装2、主要施工方法（1）施工准备首先利用南湖村河堤作为临时进场道路，在河滩区进行场地整理，修建材料加工区，加工区内用砖

24、碴硬化 50cm厚，四周用彩钢板封闭，材料按规格型号进行分类堆放。 （2）测量放线用全站仪在岸上建立基站，陆上用全站仪定位测量放线，标出桩心位置，并用石灰撒圈标出桩径大小和位置。水上利用机动船定位测量，同时控制钢管桩的平面位置、倾斜度及标高。（3）陆上钢栈桥施工a、钢管桩施工陆上钢管桩栈桥跨度 9m，栈桥的架设采用 500kN履带吊、DZ60型振动锤逐跨打桩搭设栈桥。首先在确保钢管桩中心轴线与振动锤中心轴线一致的前提下将钢管桩的第一节段与 75振动锤通过夹具连成整体，然后由 65t履带吊起吊钢管桩，经测量定位后缓慢下放，并在自重情况下入土稳定，检测钢管桩垂直度，满足要求后开始低档锤击下沉，待钢

25、管桩入土一定深度后高档锤击下沉，当钢管桩露出泥面或水面的长度为 1.5m2.0m时停止锤击，拆除替打与钢管桩的第一节段的连接，当按要求焊接接高钢管桩的第二节段并安装替打及振动锤后，继续启动振动锤，直至钢管桩下沉至设计标高。打桩时，先用用全站仪架设在桩架的正面或侧面，校正桩架导向杆及桩的垂直度，并保持锤、桩帽与桩在同一纵轴线上，然后空打1-2m，再次校正垂直度后正式打桩。若开始阶段发现桩位不正或斜时，应调正或将钢管桩拔出重新插打。钢管桩的最终桩尖标高由入土深度控制，若钢管桩无法施打至设计标高，及时汇报、分析原因，拿出解决办法，直至钢管桩的入土深度满足设计要求和已证明钢管桩达到了设计承载力。 当前

26、排钢管桩下沉完毕时，在前后排架间安装上部结构形成通道，吊车前移施沉下一排钢管桩。每排钢管桩下沉到位后，应进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，连接材料采用 ，尺寸需根据现场尺寸下料，焊缝质量满足设计及1414规范要求。栈桥施工示意见下图履带吊履带吊振动锤钢桁梁钢管桩栈桥河滩河床履带吊沉桩示意图履带吊搭设栈桥示意图 50t履带吊性能表最大起重量最大起重力矩主臂起升高度幅度范围行车速度接地压力外形尺寸(t)(kNm)(m)54(m)(km/h)(MPa)(m)5025004381.20.077.54.52.85DZJ-75振动锤性能表外形尺寸电机功率偏心力矩偏心轴转速激振力机重(长宽高 )(kW)Nmr/minkNkNmm75654.69005937770174013942297b、横梁安装首先在钢管桩桩顶中心线上先切割一个对称的凹曹，凹槽尺寸与工字钢 I尺寸一致，此凹曹作为工字钢的安装和调平用；在陆地上40拼制双工字钢 I利用履带吊安装到指点的位置，并焊接牢固，焊缝40要求应满足规范要求。c、钢桁梁安装 在陆