峡谷大跨径下承式钢栈桥施工技术研究及应用

路巍

中交三公局第二工程有限公司 天津 301800

1 工程概况

本项目为西藏昌都地区察雅县烟多镇叶巴村至卡贡乡桥梁工程，项目全长为389.581m，其中K0+3.15— K0+138.15 为叶巴大桥部分。叶巴大桥原设计上部结构为4×30m 预应力混凝土简支T 梁，下部结构桥台为柱式台，桥墩为柱式墩，桩基础。

2 工艺特点

2.1 钢栈桥结构简单、耗用钢材少、成本较低

钢栈桥结构形式为单跨，两侧为重力式桥台，无需施打钢管桩。相对于通常钢栈桥，节省了钢管桩及之间平联的钢材，所耗用钢材量少，施工成本较低[1]。

2.2 操作简便、施工安全有保障

由于桩基础施工采用了筑岛作业，因此栈桥施工作业面开阔，为施工创造了良好的条件。钢栈桥桥台采用扩大基础形式，纵向贝雷梁在地面拼装，拼装完成后一次性安装，操作简便，施工安全有保障。

2.3 施工工艺简单、质量稳定

钢栈桥主要施工工艺为：桥台施工→主横梁安装→纵向贝雷梁安装→横向分配梁安装→桥面板安装。对比通常钢栈桥施工，本工程大跨度钢栈桥省去了施打钢管桩的工序，无需解决钢管桩入岩问题，施工工艺简单，施工成活后栈桥质量稳定。

3 适用范围

本工法适用于公路、铁路跨越河谷、峡谷地区桥梁中钢栈桥施工，尤其是江水面宽度不大于50m，水深且地势受限，河床地质情况为卵石、岩层等不利用施打钢管桩的地区的钢栈桥施工。本工法也适用于江水面宽度大于50m，但通过筑岛平台，能使桥位处江面宽度不大于50m 的钢栈桥施工。按照本工法施工的单车道钢栈桥，能够承受60T 运输车、50T 履带吊通行，最大跨径可达50m[2]。

4 工艺原理

本钢栈桥考虑到河谷狭窄，且河床地质不宜于施打钢管桩，故采用单跨设计，桥台基础采用扩大基础形式。其工艺原理为：利用已成型筑岛平台，设置重力式桥台，钢栈桥形式可近似看作单跨简支梁，在桥台上设置主横梁，主横梁上设置纵向贝雷梁，做下承式结构，贝雷梁上设置H 型钢作为分配横梁，横梁上设置钢模板作为桥面板。其施工工艺简便，且受力简单，易于质量控制。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

本工程钢栈桥施工工艺流程为：施工准备→测量放样→桥台基坑开挖→桥台钢筋绑扎→桥台模板安装→桥台混凝土浇筑→主横梁安装→纵向贝雷梁安装横向分配梁安装→桥面板安装→桥头位置处理→钢栈桥拆迁。

5.2 操作要点

5.2.1 桥台基坑开挖

在筑岛平台上按照设计位置放样出桥台位置，并放样出桥台基坑开挖线，两桥台的土石开挖，采用挖掘机进行，将开挖的土石料直接放置在两桥台的外侧，为填筑两桥台外侧的路基之用。基础底部采用人工撬挖，挖掘机配合。

5.2.2 桥台钢筋制作与安装

桥台尺寸为6m×2m×3m，钢筋制作与安装按照设计的体形尺寸、钢筋号，在钢筋加工厂并按图纸编号，采用5T 自卸汽车运到现场，主筋采用焊接，其余钢筋采用绑扎连接。钢筋安装时注意在冠梁位置安装好预埋件。混凝土浇筑完成后，再进行工字钢横向支撑梁安装，采用双面焊与预埋钢板连接成整体[3]。

5.2.3 模板安装

桥台混凝土模施工采用钢模和木模组合而成。无论是模板还是支撑，其刚度、强度以及稳定性都足够：对于模板，应进行界面尺寸、轴线位置、垂直度以及平整度的自检和互检，并进行各项检查的严格交接，在确定合格之后，才可以开展下道工序的具体施工。

（1）桥台模板斜率控制方法。

在支设模板的过程中，应通过上下定位法来进行斜率确定。在此过程中，技术人员需要将模板下口线弹出到砂浆调平层撒花姑娘，并通过铅锤吊点的形式来做好上口定位工作，以此来给模板定位工作提供足够的依据。

二水平主斜井装备两台GDS-100型钢丝绳牵引带式输送机，设计运输能力400吨/小时，带宽1m，全数字直流调速，最大运行速度1.8 m/s，运输长度1490m，井筒平均倾角17°，电机功率为2×400 kW。主要担负井下戊一岩石带式输送机系统原煤运输任务。

（2）对拉布置。

桥台拉杆采用D16mm 对拉丝做对拉杆，在拉杆通过混凝土部位采用PVC 管外套。拉杆上下各设置1 排，距地面高度20cm 设置一排，每间隔80cm 设置一排，距离顶部20cm 设置一排。拉杆外侧螺母采用双螺母，保证模板的牢固。除采用对拉加固方式外，在内侧采用钢管顶、地锚斜拉加固，以保证混凝土浇筑时模板整体稳定。

（3）模板安装要求。

平整度＜=3mm，相邻模板表面高差＜=2mm；模板内尺寸偏差为+3，-5mm。在模板安装过程中，一定要保障支撑的牢固性，避免出现松动或者是跑模情况。模板缝隙也一定要拼接严密，不可出现漏浆情况。

（4）模板的拆除。

模板拆除时强度不低于2.5Mpa，以不掉棱角为准，经技术负责人核实后，方可拆模，否则不得拆模。拆模应按“先松拉螺栓，再拔出对拉杆，最后拆模板”；拆模过程中，不可以在模板连接位置强行撬动以此来避免模板损坏。对于拆除之后的模板，应该运输到指定位置整齐码放。

5.2.4 桥台混凝土浇筑

桥台采用C25 混凝土浇筑。振捣棒电源由发电机供给。混凝土由主体工程的拌和系统生产，由12m3 的混凝土罐车运输到现场，塌落度检测合格后，利用挖掘机接料直接入仓。在浇筑第一层混凝土前要求保持仓面湿润，但不得有积水现象。混凝土浇筑前预铺一层厚2-3cm 的水泥砂浆。在混凝土入仓之后需要做到随浇随平，不可以出现混凝土堆积情况，如果仓内粗骨料出现了堆积情况，需要及时将其分散铺撒均匀，避免出现蜂窝状堆积情况。

5.2.5 钢栈桥主体施工

首先在冠梁上安装主横梁，主横梁为双拼I40b 工字钢，在贝雷片位置设置锚栓预埋。纵向贝雷梁按照设计要求在厂家加工，运输至现场拼装，吊车配合架设。首先在桥的一侧将起始节拼装好，拼装一节往前延伸，再拼装一节再往前延伸，直到全部拼装完成。拼装完成后，利用吊车整体安装，在其上安装分配横梁，铺设桥面板。

5.2.6 钢栈桥安装工工艺流程

施工放样→贝雷桁架拼装→栈桥主体安装→便桥与桥头便道连接处处理。

5.2.7 贝雷桁架拼装

贝雷主梁应该在施工场地进行拼装，将枕木垫在下面，通过吊车逐片将贝雷吊起，再借助于桁架销子实现其接长的互相连接。桁架需要借助于支撑架螺栓来起到竖向支撑作用和水平支撑作用，以此来将其与贝雷之间连接成一个整体，每一节贝雷接头处都需要进行一个支撑架的安装。具体拼装中，为了让梁刚度得到有效保障，应该通过错位连接的方法来进行贝雷和支撑架间的连接，这样就可以有效降低因为接头变形所导致的主梁位移情况发生几率。

5.2.8 便桥桥体安装

在拼装好主梁之后，应通过吊车与挖掘机配合的形式将其安放到相邻桥墩位置上，吊放过程中，应保障吊车足够稳定。起吊利用50t汽车吊，先吊放贝雷梁至河道跨中上空，河岸侧利用挖掘机配合。放稳贝雷梁后，再重新起吊安装。贝雷主梁安装后，贝雷梁上设置H450＊200＊9＊14 横向分配梁，以1.5m 间距均匀分布，通过U 型夹具来做好贝雷和横梁之间的固定，每一组贝雷都需要通过斜撑来进行连接加固，然后通过桥面板来进行桥面满铺，桥面板与横梁焊接连接，将桥面板牢固定在横梁上。

5.2.9 栈桥主题与桥头便道交接处处理

桥头路和桥面之间的衔接非常关键，桥头填土需要比桥面稍微高出一些，使其和桥面之间相平距离在2m 以上，以此来避免车辆上坡对其带来挤压推力，防止弯曲变形情况的出现。

5.2.10 钢栈桥拆除

钢便桥拆除遵循“先支后拆，后支先拆”的原则，先拆除桥面钢板，后拆除横向分配梁，再整体拆除贝雷梁，最后拆除主横梁。整体拆除贝雷梁时要保证汽车吊停放位置平整，密实。

钢栈桥拆除属于临水、高空作业，拆除时作业人员必须系挂好安全带，穿好救生衣。专职安全员现场旁站，并对整体拆除工作统一指挥。

6 结语

采用本施工技术进行钢栈桥施工，做下承式单跨设计，跨径达到39m，无需施打钢管桩，节约了钢管桩及平联的钢材，且不考虑钢管桩入岩问题，节省了水下作业的施工费用。本工程对下承式钢栈桥施工技术开展了系统研究，形成了成熟的工法，为今后桥梁工程的发展提供技术资料。