钢栈桥施工方案

一、工程概况某跨河特大桥由4跨连续刚构和37跨预制T梁精心组成，其跨度布局为：1×24+10×32+(48+2×80+48)连续刚构+25×32+1×24m。该桥通航等级为Ⅵ级，并需应对百年一遇的洪水，其标高为H[1/100]=206M，流量Q=35630m³/s，流速V=76m/s。为确保施工安全与效率，选择钢栈桥作为施工措施，其施工水位为H1=26m，而最低通航水位则为H2=265m。枯水季节通常从10月持续到来年4月。河床由泥质夹砂岩和砂岩构成，无覆盖层，为钢栈桥施工提供了基础条件。二、钢栈桥设计钢栈桥作为临时施工设施，其荷载计算需根据实际施工情况灵活调整。特别地，对于70T履带自行式起重车，其吊重不超过30吨，并按1系数进行计算。桥址位于石梯巴河特大桥下游，通过浅水区便道与主航道12#-13#墩之间的空白区域相连，栈桥总长230米。钢桥面高程已暂定为269m，以适应水文地质条件。三、栈桥布置形式栈桥的上部结构采用型钢与贝雷梁的组合，而下部结构则依托钢管桩和型钢承重梁。基础钢管桩规格为φ630㎜，壁厚δ=10mm，每墩由四根桩组成，桩间距在纵桥向为2米，横桥向为5米。墩中心纵向间距设定为12米。桩顶则设有两根纵向和一根横向的双拼I45工字钢梁。横梁上再架设贝雷片纵梁，配以间距3米的单排单层I18工钢横梁，形成稳固的空间结构。桥面则由δ10mm的防滑钢板铺设，其间剪刀状斜撑由[14号槽钢加固。河中墩栈桥的下部结构采用长约15米的钢管桩，其施工过程通过70T履带吊吊锤进行冲击进桩。为了验证钢管桩的承载力，会记录吊锤击打次数以及进桩的距离。由于河底由基岩构成，钢管桩进入岩层的深度相对有限。为了确保栈桥的稳固性，每个桥墩背水面都设置了φ630㎜、δ=10mm的钢管斜撑进行加强，并在桩底四周进行水下混凝土灌注。1、钢栈桥构造栈桥自上而下依次布置为：栏杆，采用[8槽钢，高度为0米，并横穿Φ400mm钢管进行加固。桥面，宽6米，其中行车道占4米，两侧人行道各1米。桥面铺设防滑钢板，尺寸为62米，厚度01米。横梁采用Ⅰ18b，间距30厘米，长度6米。主梁桁架，采用横向4组双排单层300×150贝雷梁，跨径均为12米。桩顶分配梁，采用2Ⅰ45a工字钢，每墩设置纵梁2根、横梁1根，长度分别为3米和6米，并焊接成一体。栈桥墩间距，在纵桥向为12米；桩基则采用φ630钢管桩，每墩布置4根，纵桥向间距2米，横桥向最大间距5米。桩长暂定为15米，实际长度需根据地质情况确定。剪刀撑，采用[14号槽钢，交叉点通过焊接连接。2、钢栈桥受力计算该栈桥作为施工临时设施，其受力计算将根据实际施工情况来进行。特别考虑到70T履带自行式起重吊车的吊重不超过30吨，我们将按照1的系数来进行计算。荷载布置将分为两种工况：一是跨中处偏载70T履带吊，负载30吨；二是偏载情况下，履带中心经过墩顶位置，同时后侧跨中负载12吨重车。在计算过程中，我们将采用MIDAS软件，并利用空间梁单元来模拟平台纵梁、分配梁等结构。各杆件的控制应力将按照其名义强度来确定，即σ＝140MPa。纵梁采用贝雷梁搭设，其控制应力则按σ＝273MPa进行计算。最终的计算结果将根据栈桥的实际受力情况进行详细分析和呈现。

计算结果显示，杆件位移均满足规范要求，其中最大位移为95毫米，完全符合施工需求。同时，杆件梁应力也达到规范标准，最大应力值为2012兆帕，出现在贝雷片的腹杆上，但该值远小于容许应力273兆帕，因此也满足施工要求。对于工况2，栈桥构件的位移计算同样表明，结构最大位移量为13毫米，完全能够满足施工需要。而杆件梁应力同样达标，最大应力为215兆帕，出现在贝雷片的竖腹杆端，但该值亦小于容许应力273兆帕，因此同样满足施工规范。3、钢栈桥和钢平台的施工部分首先进行桩基施工，所有所需设备和材料均通过便道和已搭建的栈桥运至现场。施工过程中，70吨履带吊车负责吊装和定位钢管桩，震动锤则用于将桩打入土层。为确保结构稳定，背水面增设了钢管斜撑并进行水下混凝土灌注。桩基施工完成后，进行桩顶纵横梁的安装，为后续施工奠定基础。在完成一个栈桥墩的钢管桩施工后，紧接着进行该桩顶纵横梁的安装。这些梁在岸上的加工场地下料并预制完成，随后通过运输车运至桥头的履带吊车旁，由吊车精准吊装至预定位置。与此同时，在已搭建好的钢栈桥桥头，电焊机被安置就位，电焊线通过临时牵引吊索被悬挂在待施工的钢管桩附近。电焊工人们开始将钢管桩与横梁进行焊接，同时确保横梁上的挡块、贝雷梁与组合面板的U型扣连接牢固。技术员对完成的连接进行仔细检查，确认合格后，该栈桥墩的下部结构施工即告完成。接下来，进入栈桥上部结构的安装环节。从第一跨开始，贝雷片在已搭好的钢栈桥上按照每跨8片（围堰外平台6片，桩基施工平台12片）的数量进行拼接，形成两排一组的结构。两排贝雷片之间通过支撑架保持45cm的间距进行连接。完成一跨的贝雷片拼接后，履带吊车将拼接好的贝雷片组逐一吊出并安装到位，随后用12号槽钢将各组贝雷梁之间进行稳固连接。在安装过程中，还需注意各伸缩缝位置的精确对接，以及贝雷梁与已安装钢栈桥的纵梁接头的销子连接。当贝雷片纵梁安装完毕后，紧接着进行面板的安装。以I18为肋的10mm防滑花纹钢板作为面板材料，尺寸为2m×6m，逐块进行安装。每一跨安装完成后，随即进行栈桥护栏的施工。在[8a的槽钢上，按照设计尺寸进行氧割开洞，并焊接φ40圆管穿过预先切割好的洞口，将整个护栏连接起来。4、栈桥拆除在完成大桥混凝土桩施工后，需要按照自上而下的顺序，逐步拆除栈桥及其各部分结构。首先，会拆除钢管桩围堰，以确保施工安全。随后，将逐步拆除钢栈桥，从水域中央向岸边逐跨进行。在拆除过程中，会使用履带吊等设备吊除栈桥、施工平台上的钢板、工字钢横向分配梁、贝雷梁及H型钢下横梁等部件。对于钢桩基础的拆除，将采用70吨履带吊配60KW振动锤进行拔除，同时对混凝土内部进行分割处理。四、栈桥、平台施工要点在栈桥与平台的施工过程中，需要遵循一系列关键要点，以确保施工质量和安全。首先，钢管桩剪刀撑的交叉点应通过焊接连接，以减小其抗压自由长度。其次，制动墩钢管桩、横梁与贝雷梁的连接必须牢固，以承受汽车牵引力或制动力。此外，墩顶分配梁上应设置贝雷梁限位件，以防贝雷梁发生位移。在施工过程中，还需注意焊接质量的要求。焊工必须熟悉焊接工艺，持有资格证书方可进行操作。焊缝应密实无缺陷，如发现裂纹、气孔等问题应立即处理改正。同时，沉桩过程中应吊垂线观测钢管桩的顺直度或垂直度，以确保施工精度。沉桩记录必须真实准确，作为后续施工的重要依据。五、技术保障措施在水中钢栈桥的施工过程中，我们采用贝雷栈桥（上承式）进行布置，并严格按照图纸要求进行钢栈桥的组拼和安装。以下是施工技术方面的具体要求：（1）必须使用完好无损的贝雷桁片，确保其质量符合要求。（2）贝雷销子必须穿插到位，并且端头要使用保险插销，以增强其稳定性。（3）每组贝雷桁片的端头应设置支撑架，并确保4颗支撑架螺栓紧固且固定牢固。（4）在墩顶横梁位置，应设置6或8个横梁夹具，将两侧的双排贝雷片牢固固定。（5）对于无支撑架的贝雷片，我们采用12b号槽钢连接件进行连接，并确保斜撑、平联螺栓紧固可靠。（6）横梁及桥面板的布置应遵循每2米设7根横梁的原则，间距为30cm，并铺设10mm厚的防滑面板。同时，横梁夹具应按一根横梁设置3个U型扣进行固定，并确保紧固无误。（7）钢管桩的平面偏差应控制在5cm以内，倾斜度不超过1%，以保证其位置精度。（8）若图纸中注明的栈桥所用型钢在市场上无法购买到，则替代的其他规格型钢的截面特性不得小于原设计采用数值，以确保结构强度。（9）在安装过程中，要控制履带吊的工作位置，保持离栈桥边20cm的距离，以确保安全操作。（10）对于施工区域内可能存在的大块石等障碍物，我们会在施工前进行调查并清理。若在打桩过程中遇到大块石，将采用水上冲孔沉桩工艺及抓斗施工将其排除钢管桩轴线以外，从而保证钢管桩的顺利施工。六、安全保障措施在栈桥、平台的施工过程中，我们始终将安全放在首位。为了确保现场作业的安全顺利进行，我们制定了以下安全保障措施：（1）所有进入施工现场的人员必须佩戴安全防护用品，包括在栈桥、平台搭设过程中必须穿着救生衣以确保人身安全。各施工作业队要切实提高人员的安全意识，时刻保持警惕，避免松懈和疏忽大意的情况发生。我们坚持“安全第一，预防为主”的方针，通过贯彻落实各项安全规章制度和操作规程来确保施工安全。同时，我们要求各施工作业队在施工中务必做好以下几点：严格控制工作位置、合理安排作业时间、加强设备维护和检查等以确保施工过程的安全可控。（2）在栈桥场地限制下，吊车支腿无法完全展开。因此，我们需将吊车支腿固定在栈桥上，以确保吊车在荷载时能安全运行。（3）为确保施工有序进行，在栈桥搭设过程中，我们将指派专人负责指挥，并严格按照操作规程操作，避免多人指挥导致的混乱。（4）在遵循设计要求的同时，我们始终将安全放在首位。栈桥、平台的搭设必须确保安全与经济效益的双重考量。（5）所有受力部位的焊接都必须牢固可靠，并经过现场技术人员检查签认后才能进行下一步施工，从而确保施工质量和安全。（6）在作业期间，所有人员和船只需互相提醒，遇有险情要及时报告并冷静处理。（7）我们将精心布置现场的安全防护设施，并由专职安全员负责检查与指导，以确保现场施工人员的人身安全。（8）我们将严格上、下班交接制度，并做好现场施工记录，以确保施工过程的可追溯性。（9）作业队长将兼任安全员，负责检查监督本队人员的劳保用品佩戴情况，并做好记录备查。同时，他们还将负责检查施工现场的安全防护措施和人员状况，发现隐患及时排除并记录。（10）对于夜间施工，我们将确保现场灯光布置清晰明亮，达到一定的能见度，并要求施工人员互相配合、相互照应。（11）在接桩过程中，我们将采用外拼板及接头对接焊连接钢管桩，并严格控制焊接质量。桩身对接必须顺直，顺直度允许偏差5%。（12）沉桩时，我们将先用自重下沉，待桩身稳定后再采用振动下沉，以确保沉桩效率与机具安全。（13）为防止桩头滑动降低沉桩效率和损坏机具，桩帽或夹桩器必须夹紧桩头。同时，夹桩器及桩头应有足够夹持面积，以免损坏桩头。（14）在施工过程中，桩架顶滑轮、振动锤和桩轴线必须保持在同一垂直线上，以确保施工的准确性。（15）桩架应保持垂直、平正，导向架应保持顺直，以确保施工过程的稳定性。（17）在沉桩过程中，必须严格控制振动锤的连续作业时间，以防止因长时间作业而导致的振动锤损坏。（18）每根桩的沉桩作业应确保一次性完成，避免中途长时间停顿，从而防止摩阻力恢复，确保后续下沉的顺畅性。（19）沉桩完成后，可以通过氧割方式切除多余的桩头。（20）栈桥施工完成后，为确保其安全运行，需要定期进行检查，并做好详细记录。同时，还需定期测量河