钢栈桥设计及施工方案

1、摘 要：通过海南东环线万泉河特大桥水中基础工程的施工，对水中钢栈桥施工技术进行了阐述, 并对施工方法进行了探讨，提出了计算方法和技术措施。关键词：海南东环线；万泉河特大桥；钢栈桥；施工技术工程概况海南东环线位于海南省东海岸，北起海南省省会海口市，南至著名热带滨海旅游度假胜地三亚市， 途经文昌、琼海、万宁和陵水等四市县，线路全长308.11正线公里。万泉河双线特大桥位于琼海，桥全长3971.92m,其中0#台50#墩、71#墩122#台为陆地墩台,51# 墩70#墩跨越万泉河，为水中墩。基础均为群桩钻孔桩基础、矩形承台，结构尺寸如表1-1：墩号#桩径4承台横侨宽度承台顺桥长度.（E）史承台鬲度（

2、m） +墩型卢.；村1. 311.3P37.爵 ，寇柱式实心墩砰璃卜,11.阶7. .6圆端型空心墩7L心11.7. S圆端型空心墩1. 2511.3p7.弘圆端型空心墩64 70*1. Op:5. 3：眼双柱式实心墩桥址百年一遇河道设计洪（潮）水位为10.47m,设计流量为17060m3/s,断面平均流速2.23m/s； 设计测时水位3.0m，施工水位考虑3.0m。本桥位于近海地带，受季节降雨、台风及上游水库影响， 河道水位值相差较大，现场实测水位落差可达4.0m, 5663#墩深水基础施工难度大。水中桥址区域地层岩性从上而下主要为：细砂、中砂、粗砂、全风化、强风化、弱风化砂岩，部分 墩位岩

3、层直接过渡桥址区域砂层厚。本桥主墩承台基础属高桩承台，承台置于河床面，拟采用搭设 钢栈桥及“先桩后堰”工法施工桩基及承台。钢栈桥设计对于钢栈桥设计，我国目前尚没有可以遵循的规范。为此，在钢栈桥设计中，我们遵循相关要求和 规定，同时遵守国家及相关行业标准、当地水文地质资料和有关设计手册。2.1钢栈桥构造形式考虑历年洪水水位，桥面标高设置为9m，在特大洪水来临之时，本桥不通行。栈桥设计采用多跨 连续梁方案，全长453m，共计42跨，每7跨为一联，其中26跨长12m，15跨长9m，1跨长6m。 贝雷梁结构：施工钢栈桥采用“321 ”型贝雷桁架，每联之间设立双墩，采用2组单层双排贝雷桁 架，其间距采用

4、4.5m；桥面全宽6.0m；桥面系：由防滑钢板和型钢组成的，桥面板厚度为10mm，横梁为I40b工字钢，间距1.5m；纵梁为I12.6 工字钢，间距40cm；桩基础：f550，d=10mm厚钢管桩，材质为Q235，采用钢板卷焊。栈桥设计使用期为24个月，为保证施工车辆行驶安全沿栏杆出顺桥向设置通长【28工字钢作为路缘 保护以防止车辆坠落。栈桥设计荷载参数：汽一超20 （单列）；设计行车速度为15km/h。 HYPERLINK /http /http imgload.cgi?/rurl4 b=5fd0746438ef4c4edcf5245c87f057c566be940eeefa e7241be

5、f7826e7ea90328282531dca21a9ba06d132e871875fb00c92f46552cf6d4c63bf86f2aed3399cccd16db0bfX耸江字钢下横条料甄梁.二郭单是寥,排贝番梁d7c5af5b22cff387564286ff3631ee图2.1-1:钢栈桥横断面图2.2钢栈桥设计计算2.2.1荷载计算栈桥设计通过吊机、混凝土罐车等重车，根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)4.3.1规 定，车辆荷载采用汽一超20级荷载时其技术指标如下表所示： HYPERLINK /http /http imgload.cgi?/rurl4 b=5fd07

6、46438ef4c4edcf5245c87f057c5ca25ad74b7df a9a73a9f7ed6cfa898da9ceed07f366c29f1cbedb5e91cd6720556802fe5e467a24f90066b9fc1119704c1afb275e0f4d584a44e3c239925478f8f654fb5表 2.2.1-1:车 辆 荷 载 技 术 指 标 HYPERLINK /http /http imgload.cgi?/rurl4 b=5fd0746438ef4c4edcf5245c87f057c5376220dac910 8e1fbd12e1f53c488d87ea

7、6d198f4ff9d845530ac16e45b979dc6b877f4f9b086f42ca4e3e3c82a83c3622d784ce77 bb10991a222b0382070d7daa966cbc面布置图图 2.2.1-1 立2.2.2设计计算建立模型及受力计算采用空间有限元法对钢栈桥进行计算分析，利用MIDAS软件建立7跨一联的结构计算模型，桩 底采取固结，风荷载可等效于集中荷载施加在最外侧一片桁架的节点上。由于水流力作用在钢管桩 上，才目当于使上部贝雷桁架横向整体移动而对其应力影响不大，故在上部结构分析中，可不考虑水 流力的作用。 HYPERLINK /http /http im

8、gload.cgi?/rurl4 b=5fd0746438ef4c4edcf5245c87f057c526a8389d465 62ddb2da098d8b6e712b85d311459d0d0a5b1a3ad12707be12e0d65663c7e4e586825553892b1a9363c83c04080dbf8dc54c30f69e8ad90600421641b05a6图2.2.2-1钢栈桥模型图车辆行驶至跨中时弯矩最大，行驶至支点时反力最大，按此两种工况进行计算，可求得：贝雷梁最大弯矩为870KNm；剪力最大为230KN；反力最大为276KN。结构检算根据装配式公路钢桥多用途使用手册查得

9、： HYPERLINK /http /http imgload.cgi?/rurl4 b=5fd0746438ef4c4edcf5245c87f057c5e680e03cd51c9f683abb91d82b54d4821b65f15a28351fc266a073236b16660e7e5e6be53e458d11f89b7faec2ac180e72e69d3c0b9d8b4ca61514d25d422d231728ea85容K 内力不加强桥梁柯R 单层骐m拌 毕层三拌制IF卑妃初IL单层三摧双层788.2157643忘,416S7.54S09.+6750.09618.8啊245.2490.55

10、949490.5潮924249(15钏一9490.5698,9采用不加强双排单层贝雷片则：祈=1576.4KNmt=490.5KN故:祈max =870KNm8 =1576.4KNmt = 230KN 276KN，满足要求；考虑冲刷线深度3m,则入砂深度 达 10m。施工工艺流程钢栈桥施工流程见图4-1:施工流程框图 HYPERLINK /http /http imgload.cgi?/rurl4 b=5fd0746438ef4c4edcf5245c87fO57c574d0617bc57C1b4c5f48098798a6c685dd3fd1b13f49c9edf7a27fc14d6185ac9

11、44462c9c565ef46be3b3d4aa4f43a7fb4d8b1cf6da795d4008fd200bf7e76026aeb1f54 施工准备z 制作钢管桩钢管定位“I I单桩承戟力试窑 I振动下流钢管桩 I Ij安装钢管顶金魂裟安装贝雷架纵梁H一铺设桥面系甲施工方法栈桥施工主要由基础钢管桩振打、贝雷主桁架设、桥面铺装三部分组成，栈桥基础施工采用履带吊 配合打桩锤施打钢管桩；主桁采用在后方场地内拼装分组桁架，将分组桁架运至现场利用吊车组拼 成整体；桥面施工采用在后方将桥面分块加工成标准化模块，由汽车运输到位后利用履带吊吊装架设，依次逐跨施工，如下图所示钓鱼法施工。图 4-1 钓 鱼

12、法 施 工 示 意 图 HYPERLINK /http /http imgload.cgi?/rurl4 b=5fd0746438ef4c4edcf5245c87f057c53c3ff9098266 a906a1e2d741201ce6935f88bb4b4a907c444f6d7dd835b4d5a95e1ef74318ab731a4076e798b77f20db6107a4b9c97c36fc21fc56387eeea87b28176be3贝雷片主梁一里七M真K77P-U - -血面维护保养5.1结构维护保养制定栈桥交通管理办法，从人员、车辆、荷载、标志、通行、用电、环保、处罚等方面加以

13、规定，将因施工机械违章对栈桥造成的损坏减小到最低程度，从而起到对钢栈桥的日常维护保养的 作用。在栈桥进口竖立标明载重等级、限制车速等重要通行规则的标志牌，严防超载、超速运行，确 保交通运营安全。栈桥使用寿命24个月，必要的维护是保证栈桥使用期正常运营的有力保障，定期对栈桥进行全 方位的检查和保养，以确保栈桥的使用安全。长期观测栈桥基础钢管桩的冲刷情况，对于冲刷过大超过栈桥设计参数警戒的位置采用抛砂袋、 片石的办法进行维护；同时在潮水流速较大的区域设立沉降观测点对基础钢管桩进行观测，若发现 基础有不均匀沉降，立即加以处理。定期检查贝雷桁架纵梁连接处的销子、螺栓的松动脱落情况。在销子周围涂油脂，以

14、防雨水进入 销孔内。定期测量桥梁的跨中挠度，是否有所增加。挠度增加的速度应与销子或销孔磨损度成正比，其 增量应该是很小的。如挠度增加过快，表明销子或销孔或桁架上下弦杆有了损坏，应立即进行详细 检查，并采取有效措施解决。5.2钢栈桥防腐保养栈桥位于特殊的河海环境中，钢结构构件更容易锈蚀，一旦钢栈桥锈蚀，必然会降低钢栈桥的承载 能力和使用寿命，所以按期除锈、刷漆保养是保证栈桥寿命的重要环节。定期认真检查贝雷片、横撑、斜撑等构件的各个部位有无损伤、变形、油漆脱落、锈蚀等情况。 对锈蚀的部位，必须先将灰尘、油污、锈斑以及各种脏物清理干净，然后再喷油漆。油漆表面有大面积吐锈，需将吐锈处的面漆、锈斑、氧化皮等彻底清除干净，并露出光洁的金 属表面，重涂面漆。件与杆件、杆