深水急流钢管栈桥设计与施工

肖华

摘要：以工程实例为依托，介绍深水急流钢管栈桥设计、施工、监测、维护等技术，供类似工程借鉴。

关键词：钢管栈桥；深水急流；设计；施工技术

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2014）02018602

1栈桥设计方案和参数

根据现场调查及图纸资料，梓江大桥位于梓江螺丝池水库回水区内，水深为13～15m，最大水流速度约5.4m/s，其下为2～5m卵石河床层；枯水季节有4个墩位于水中，雨季期间有5个墩位于水中，与河面斜交，长约240m。常年频发洪水，常年洪水位344.28m（调查资料，每年频率为3次左右），设计资料百年洪水位为347.40m。

考虑到工作平台施工和桩基施工的需要，栈桥按通行60t履带吊、8m3混凝土罐车进行设计。据此，栈桥宽度设计为6m，栈桥轴线平行于桥梁轴线，全长220m，纵、横坡设置为平坡，栈桥与主桥桥墩净距约7m。

2栈桥施工技术

2.1钢管桩施工

钢管桩采用壁厚10mm的钢板在钢结构加工场卷制，直径820mm。钢管桩打入强风化岩层3～4m，钢管桩平均长度约24m，具体深度必须保证桩基承载力。25t汽车起吊振动锤（DZ90）进行插打施工。钢管桩插打时严格按照桩布置图设计位置进行。

桩施工注意事项：

（1）钢管桩施沉前根据桩位图计算每根桩中心的平面坐标，确定桩中心位置及沉桩顺序，防止先施打的桩妨碍后续桩的施工。

（2）在流速较小时放钢管桩。

（3）沉桩顺序：钢管桩施工总体按照先上游后下游，先岸侧后江侧的施工顺序进行。

（4）钢管桩平面位置及垂直度调整完成后，开始压锤，依靠钢管桩及打桩锤的重量将其压入砂卵石层，复测桩位和倾斜度，偏差满足要求后，开始锤击。钢管桩倾斜度不得大于1.5%。

（5）钢管桩的桩尖标高由入土深度控制，若钢管桩无法施打至设计标高，则采用内冲内排的方法进行辅助沉桩，直至钢管桩的入土深度满足设计要求。

2.2桥面施工

钢管桩插打到位后，在工作桩水面以上部分焊接两道水平连接杆件并设剪刀撑，将工作桩纵横向连接成整体，增加稳定性。

测量放线，保证工作桩顶面在同一水平位置。工作桩全部插打完成后，在桩顶开口（开口处应做加固处理）布设放置I28b工字钢作为横梁，再架设7道I45工字钢作为纵梁，铺设纵横向分配梁及钢板作行车路面。

3栈桥监测方案及标准

通过计算表明，栈桥安全性满足设计要求，但在计算中栈桥最大位移达到86mm，桩基最大应力达到180MPa，上部结构应力达到140MPa，表明此种工况下，结果较危险。再加之计算中对实际情况进行了一定简化，未考虑复杂的地质条件、施工质量、漂浮物等多种因素，因此必须制定较为保守的监控标准以保证栈桥的安全，减小事故对人员、设备带来的损伤。

本文通过对多种工况进行模拟计算，以计算中得到的结构位移、应力结果为主要参考依据，并综合相关规范及施工经验，制定现场监控方案及标准，如表1所示的栈桥监控方案，表2所示的栈桥监控标准。

4栈桥维护加固措施

在洪峰过后，监控若发现栈桥受损或失稳时，则需在保障人员设备安全前提下对栈桥进行维护加固。

4.1栈桥检查

（1）待洪水消退到警戒线下时，对栈桥各部进行仔细检查，特别是焊接部位、螺旋管间距、连接杆件等。

（2）对全桥电线路进行检查，重点是接地保护装置及漏电保护设施、电线路的连接部位等。

（3）栈桥支墩处河床冲刷情况检查，采用标高探测法与栈桥支墩施工时的标高比对，发现冲刷严重时，采取相应措施。

4.2漂浮物清除

待洪水消退到警戒线下时，进行漂浮物清除工作。

（1）组织打捞队伍，对漂浮物进行打捞、清除。

（2）25吨汽车吊配合，使用钻机捞渣筒将漂浮物分离散开。

（3）作业人员在小木船上或身系保险绳站在栈桥连接梁上，用打捞钩将漂浮物推向下游；长大漂浮物则直接将其吊起清运除现场。

4.3栈桥加固

（1）对于倾斜的桥桩进行扶正，接长，增加入土深度，必要时在螺旋管内填充碎石和砂的混合物以增大整体重量，确保稳定；对于冲毁或在水下部分的桩体，则在原桩两侧打入新桩代替原桩。

（2）对全桥焊接部位（重点是纵横向连接杆件）进行检查，发现焊缝开裂、脱落时，须立即补焊，使结构强度满足计算要求。

（3）可通过对桩基部分抛填岩块、石碴等方法，增加覆盖层厚度。

（4）必要时采用锚锭等方式固定栈桥。

5结语

深水栈桥是跨水域桥梁建设的重要辅助方式，其施工质量直接影响桥梁主体建设，因此必须严抓设计、施工、监测、维护几大环节，方能保证工程安全、优质。

参考文献

[1]公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）[S].

[2]建筑桩基规范（JGJ942008）[S].

[3]于良科.钢栈桥设计与施工[J].山西建筑，2007，33（24）：306307.

[4]马少杰.施工栈桥的设计施工以及汛期加固措施[J].四川建筑，2010，30（2）：146150.