通航水域上方的重型施工栈桥设计及实施要点*

上海市基础工程集团有限公司 上海 200002

1 工程概况

昆山中环快速化改造工程苏浏线大桥位于原黄浦江路大桥两侧。 河道现状Ⅴ级、规划Ⅴ级航道，航道净空45 m×5 m，最低通航水位0.557 m，最高通航水位1.847 m，实测水深4～4.5 m。由于大桥主墩位于河道内通航孔两侧，距离河岸较远，故考虑搭设施工栈桥。

2 栈桥设计

栈桥设计时需要考虑栈桥结构自身的强度、刚度稳定性等，以满足规范要求及施工需要，还要根据现场施工条件及环境对结构进行优化，设计时需要额外考虑以下因素[1-3]：

1）施工栈桥采用重行承重结构，除满足履带吊（500 kN）、混凝土搅拌车（16 m3）以及泵车的一般通行要求外，还要考虑各种施工设备在栈桥上施工时额外产生的荷载，如履带吊打设钢板桩、混凝土泵车进行泵送作业时的冲击荷载等。

2）平台距离航道较近，最近距离为3 m，在栈桥搭设过程中，要确保航道正常通行，同时要防止往来船只冲击栈桥，在今后的使用过程中，也要确保安全。

3）由于一般水位同地面标高的高差较小（约1.8 m），栈桥、平台的顶标高受到限制，钢管桩基础露出水面部分短，需要考虑增强栈桥的横向稳定，同时还要考虑河道的泄洪问题。

2.1 结构设计

栈桥主体结构采用钢管桩+大型工字钢+标准贝雷片的承重形式，由钢管桩作为基础，大型工字钢+标准贝雷片作为纵、横梁形成栈桥主体受力体系，上部再铺设路基钢板，安装护栏[4,5]，如图1所示。

2.2 计算分析

栈桥施工前利用有限元模型，对栈桥的结构进行了验算，包括承载力、纵横梁的强度、变形情况等（图2）。

3 栈桥施工控制要点

3.1 航道保护

在栈桥的设计上，每个栈桥在靠近航道位置，采用设置钢管防撞桩的方式，每处防撞桩采用3 根钢管桩连接，呈三角形，打入河床底10～15 m，防撞桩外部设反光标记及夜间警示灯。同时在上、下游布置浮标警示，两岸设置施工告示牌。

图1 栈桥设计

图2 栈桥模拟验算

由于施工栈桥靠近通航河道，除需要完成相关方案的评审和手续的办理外，在搭设阶段，由海事部门派遣巡逻船只在航道外围监护。施工期间，作业船的停泊的位置均位于主航道以外的范围，同时其锚缆的抛设利用河岸及现状桥墩，不允许将缆绳横跨航道。栈桥施工如图3所示。

图3 栈桥施工

3.2 施工精度控制

栈桥安装时的精度控制，主要包括沉桩阶段钢管桩精度的控制及后续上部结构安装精度的控制。

钢管桩沉桩采用工程船上的振动锤振打，用定位架定位。采用2 台经纬仪进行交会，同时控制钢管桩的垂直度，2 台经纬仪交角需控制在90°左右。高程采用水准仪进行控制，施工前在每根钢管桩上做出长度标记，以精确测定每根钢管桩入土深度。

上部结构的安装精度控制，主要是钢管、型钢、贝雷片各组件的拼接、接长及衔接位置的连接施工精度，包括钢管桩、型钢的焊接接长以及贝雷片组件的销接接长、钢管桩同型钢纵横梁的连接以及型钢同贝雷的连接等。

对于钢管及型钢的接长采用夹板焊接接长，焊接前采用开坡处理，完成对接后，在接口外侧采用夹板（钢管桩采用弧形钢板）进行补强处理。

为确保整体结构稳定，钢管桩桩顶采用开槽处理，在槽口内焊接封底钢板，型钢横梁直接安装在槽口内的封底钢板上，再通过连接板将型钢的腹板同钢管桩焊接成整体，增强稳定性。顶部的贝雷片纵梁采用型钢抱箍与横梁抱紧，贝雷片之间采用标准连接件连成整体。

3.3 栈桥使用准备及养护

栈桥及平台在使用前，除进行验收外，还进行了简易的堆载试验，采用土方车装载砂袋，通过车辆的行驶及刹车，检验栈桥的整体稳定性，然后用所有重车停在栈桥上，监测栈桥的沉降及变形情况，经过36 h的连续监测，栈桥的沉降及稳定性均满足设计要求。

在栈桥的使用过程中，需要定期对栈桥进行全方位的检查和修缮，以确保栈桥的使用安全性。主要包括：

1）量测栈桥钢管桩的冲刷情况，对于冲刷过大的位置，可采用抛填砂袋、片石进行维护。

2）检查贝雷片或其他螺栓连接处的紧固情况，对螺栓、螺帽脱落的部位，须及时安装复原。

3）对桥面板和防滑钢筋发生翘曲或损坏的部位，应及时修复或更换。

4）定期测定栈桥的标高及变形情况，整理数据，发现问题，及时处理。

4 结语

对于大桥施工而言，水上钢栈桥及平台是一种主要铺助施工措施，栈桥及平台的安装是整个大桥施工的起始，其施工质量直接影响到后续工作的开展。本文以昆山市中环快速化改造工程苏浏线大桥施工钢栈桥的设计及搭设为实例，总结了设计及安装过程中的控制要点，包括设计考虑因素、施工关键控制点以及后期的使用及养护，对于今后相关工程的开展，具有直接的指导意义。