跨江钢栈桥及平台设计与施工技术研究

张广昆

【摘 要】文章以457 m高速公路跨江大桥施工为背景，从钢栈桥及平台施工方案选择、施工工艺、具体施工方法等方面进行研究，介绍了跨江钢栈桥及平台设计与施工方法，以期为同类桥梁栈桥及平台设计施工提供相关参考。

【关键词】高速桥梁;跨江钢栈桥及平台;设计施工

【中图分类号】U448.18;U445.4【文献标识码】A【文章编号】1674-0688（2019）02-0121-02

1 工程概况

广东兴宁至汕尾高速公路兴宁至五华段畲江支线，浮湖梅江大桥设计为先简支后桥面连续+先简支后墩梁固结（5～7跨）预制“T”梁桥，所跨梅江为内河Ⅶ级航道，跨径布置为（30+3×30+3×40+3×30+3×30+30）m，桥梁总长457 m，桥梁交角为105°，桥梁宽度为12.5 m，桥面净宽为23 m，采用双向四车道高速公路技术标准，设计速度为100 km/h。

2 施工方案的选择

浮湖梅江大桥3#～8#墩位于水中，每个墩位单幅设4根间距为4 m、直径为1.6 m的桩基，承台尺寸为6.6 m×6.6 m×3 m，墩柱采用板式墩形式。为满足水中桩基施工过程中材料运输及人行通道要求，拟在桥位左侧（下游）搭设南北两段钢栈桥，钢栈桥中心线距离桥位设计线14.24 m，栈桥横向与桥墩施工平台相连。

北段从2#、3#墩之间开始往5#墩搭设，长度为88 m;南段从9#墩往6#墩搭设，长99 m;总长187 m，其中5#～6#墩处作为通航孔，河两岸便道标高为99.40 m，测时水位为90.30 m，五年一遇洪水位为98.70 m，取钢栈桥及工作平台设计标高均为96.73 m。栈桥与路堤岸连接处设置砼扩大基础。栈桥顶面标准宽度均为6 m，不单独设置加宽段，利用施工平台错车。

3 栈桥及平台搭设方案

钢栈桥采用钢管桩加型钢的组合结构形式，采用φ630×8 mm的螺旋钢管桩基础，每排钢管之间的横向间距均为4.0 m（连接施工平台处采用4根钢管桩加强），钢管桩顶两侧对称焊弧形板。平联及斜撑采用[16b的槽钢。桩顶设双肢I45b“工”字钢承重横梁，横梁上设置5条H588型钢作为纵梁，在纵梁上铺设6 m×1.5 m预制钢结构板，钢结构板采用间距为46.6 cm的20 b“工”字钢作为横向分配梁，采用1 cm厚钢板作为行车面板。栈桥两侧设置1.2 m高的φ48×3 mm的钢管护栏，护栏表面涂刷30 cm×30 cm红白相间的油漆。

钢栈桥与施工平台交角为105°，施工平台长19.59～23.88 m，宽16.0 m，分别与3#、4#、5#、6#、7#、8#墩连接，工作平台采用φ529×8 mm钢管桩，采用双拼I45b“工”字钢作为承重主梁。每排桥墩的桩间距为4.0 m，跨径为5.5～9.12 m，施工平台端向外悬挑1.0 m。横梁上设置I32b纵梁，纵梁按间距75 cm满布。在纵梁顶上布置[18b槽钢，按23 cm间距满布。平台不设置纵横坡，栈桥标高与平台面标高保持一致。

4 具体施工方法

4.1 施工工艺

钢栈桥施工采用逐孔沉入钢管桩，逐孔架设上部结构的方法施工。钢管桩沉桩采用50 t履带吊，配备为DZ45A-II型振桩锤振沉。平联、牛腿及下横梁、承重主梁、分配梁及槽钢面板均采用50 t履带吊安装。

4.2 钢管桩施工

（1）钢管桩的加工与制造。钢管桩采用购置设计规格的钢管，利用汽车运至工地，再根据每1根钢管桩水中位置及水深来确定第1节的长度，长度不宜大于15 m，并考虑施工条件及地质情况。管与管之间采用拼接钢板连接。钢管桩的吊运和堆放：吊装采用两吊点，两个吊点与桩端的距离分别为桩长的1/5。

（2）钢管桩振沉。振桩时，利用悬臂导向支架精确打入钢管桩，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，在振动过程中要不断检测桩位与桩的垂直度，发现偏差及时纠正。钢管桩施工完成后，测量组复测钢管桩偏位、倾斜度、顶标高，符合要求后方可焊接平聯和斜撑，按此方法由岸边向跨中方向逐排振沉。

（3）钢管桩间斜撑、平联、桩顶承重梁施工。钢管桩沉桩施工完成后，测量组准确放出桩顶设计标高值。割去多余的钢管桩，保证同一个墩的两根钢管桩必须控制在同一条直线上，确保能准确放置通长的“工”字钢横梁。“工”字钢与封顶钢板接触处应焊接，同时将钢板加工成10 cm宽加劲板，把“工”字钢与钢管焊接定位。

在安装纵梁前，应把握好低水位时间，采用剪刀撑和水平撑加固钢管桩，水平撑和剪刀撑采用[16交叉点焊接，斜撑与钢管桩采用钢板连接。

4.3 栈桥上部构造施工

（1）“H”型钢纵梁的安装。纵梁单根长12 m，采用50 t履带吊车逐孔吊装，由于型钢纵梁重量较大，故单跨4根纵梁要求逐一吊装。栈桥主纵梁架设施工方法：在承重梁上进行测量放样，定出“H”型钢纵梁间交错的准确位置，通过50 t履带吊车一次性安装。

（2）分配梁的安装。横向分配梁加设施工方法：I20b的横向分配梁“工”字钢及1 cm厚钢板按设计图纸长度下好料，在岸上加工成预制板形式，通过汽车转运至便桥上，通过50 t履带吊车安装到纵主梁上，分配梁“工”字钢需与主梁电焊固定，逐孔安装。

（3）桥面系施工。分配梁安装完成后，施工平台安装桥面倒扣[18b槽钢，槽钢沿平台纵向进行摆放，横向净间距为3 cm。槽钢与横向分配梁搭接位置进行焊接，焊缝长度不小于5 cm。最后安装护栏（φ48 mm、δ3.0 mm钢管做成的标准件）及涂刷油漆。

5 结构验算

5.1 荷载取值

钢栈桥在搭设时，采用50 t履带吊车进行悬臂振桩施工，50 t履带吊车自重50 t+吊重20 t，考虑1.1的冲击系数，验算荷载取77 t。钢栈桥搭设好后，通行的车辆主要是10 m3的砼罐车（根据砼罐车固有长度及砼罐车间最小净距离要求等条件，1跨11 m栈桥最多能行驶1辆砼罐车，自重15 t+砼重25 t，考虑1.1的冲击系数，验算荷载取45 t）、50 t履带吊车及运输材料的平板车。综合考虑，验算取50 t履带吊车和10 m3砼罐车作用时的受力情况。

5.2 结构工况分析

（1）钢栈桥施工阶段。工况一：栈桥施工阶段，50 t履带吊车位于钢管桩顶进行吊装施工，横向考虑单侧履带垂直作用在外侧“工”字钢上。工况二：栈桥施工阶段，50 t履带吊位于1跨栈桥跨中，单侧履带垂直作用在外侧“工”字钢上。

（2）栈桥正常使用阶段。工况三：10 m3砼罐车位于1跨栈桥跨中，单侧轮胎垂直作用在外侧“工“字钢上。工况四：10 m3砼罐车位于栈桥钢管桩桩顶位置，单侧轮胎垂直作用在外侧“工”字钢上。

6 钢栈桥的维护和检修

钢栈桥运行期为18个月，使用时间较长，钢栈桥维护项目包括以下几点：①检查、平联斜撑是否有松动脱落情况;②检查栈桥使用的螺栓是否松动，对螺栓、螺帽脱落的部位及时安装复原;③检查警示灯、路灯线路及灯泡的完好情况，发现损坏的及时修复;④对钢栈桥桥面槽钢发生翘曲或损坏的部位，应及时修复或更换;⑤对钢栈桥焊缝脱落处进行加强补焊;⑥对栏杆在施工过程中损坏部位及时修复，并对栏杆的警示漆不明显区段进行重新刷漆。

7 结语

目前，该桥梁已建成通车，该栈桥历经1年半的运营，始终保持稳定状态，各构件牢固稳定、刚度大变形小、安全系数高，保证了工程的顺利完成，相关施工方案和设计方案可为类似桥梁施工提供参考。

参 考 文 献

[1]JTG/T F50—2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2]周水兴.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.

[3]李宗长，唐宏路，缑勇.巴东长江公路大桥北岸栈桥方案设计与施工[J].世界桥梁，2004（4）：25-27.

[责任编辑：钟声贤]