钢栈桥施工技术分析_张波

张　波１，彭启明１，陈　倩１，赵建虎１，王　刚２

（）重庆锦派建筑工程有限公司，重庆４重庆市沙坪坝区市政工程处，重庆４１．０１１２０；２．０００３０

摘　要：通过杭州九堡大桥的栈桥施工过程，详细介绍临时钢栈桥搭设方案，并以此对栈桥结构进行验算。利用空间计算，软件Ｍ建立栈桥有限元分析模型，结合栈桥的实际荷载对栈桥结构进行承载力验算。在栈桥施工和验算的一ＩＤＡＳＣＩＶＩＬ　系列步骤中，总结一些具有实际工程意义的结论，提出一些关于钢栈桥设计和施工技术的措施，以供类似工程参考。关键词：钢栈桥；施工方法和技术；承载力验算；技术措施

（）中图分类号：Ｕ４４８．１８　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００８５６９６２０１１０６０００４０６－－－ＴｈｅＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆＳｔｅｅｌＴｒｅｓｔｌｅＢｒｉｄｅｏｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏ　　　　　　　　ｇｇｙ

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１　工程概况

杭州九堡大桥工程北起沿江大道，南至滨江一路，工程设计范围自桩号Ｋ０＋０００．０００～Ｋ１＋８５５，全长１８５５ｍ。工程主要设计内容包括主桥工程、　引桥工程、附属工程等。杭州九堡大桥钢栈桥分为北岸段和南岸段，北岸段自北岸钢箱梁拼装场地起，

＃

沿桥轴线下游至Ｐ桥墩附近，北岸段主栈桥长Ｎ１

采用直径８厚度８ｍｍ的Ｑ００ｍｍ，２３５ａ钢管桩。下横梁采用Ｉ主纵梁采用１型５６型钢，．５ｍ高的“３２１”普通型贝雷梁，共三组，每组布置二榀。贝雷梁上依次铺设Ｉ间距１２５的横向分配梁，．５０ｍ；Ｉ１２．６型钢的间距３桥面板采用δ＝８ｍｍ钢板，纵向分配梁，０ｃｍ；

桥面板设置防滑条，最后，安装栏杆、照明和管线等附。属结构。栈桥断面图和剖面图见图１和图２

每个承台边设支栈桥，支栈桥长共１４６２ｍ，２０ｍ。

栈桥宽均为６ｍ。栈桥根据现场地形、地貌、河床变化以及施工条件布置桥跨。由于通航孔设置于栈桥于ＰＰＳ１、ＰＮ１之间，Ｓ１、ＰＮ１处断开，ＰＳ１、ＰＳ２栈桥与ＩＩ标连接。

栈桥使用桥面宽６高程＋９．０ｍ，．６ｍ。栈桥桩

收稿日期：２０１１０７２０－－）基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０９０８２４６

：（），，，作者简介张　波１道路、桥梁施工技９８０－男工程师研究方向：术研究．

图１　栈桥断面（单位：ｍｍ）

　第６期张　波，等：钢栈桥施工技术分析·５·

栈桥在支栈桥入口处设有一个倒车平台，共２个。倒车平台将栈桥加宽为１０．６ｍ而成。倒车平

台断面如图３所示。

２　栈桥施工

栈桥搭设采用逐跨推进施工，即利用８０ｔ履带

吊在栈桥上逐跨施沉钢管桩、安装横梁、安装纵梁和完成后推进履带吊，逐跨完成栈桥施工。上部结构，

栈桥由北岸大堤向江心逐跨推进。

·６·交通科技与经济　　　　　　　　　　　第１３卷　

）见图４２．１　栈桥施工工艺流程（

在栈桥加宽段设量平台满足不了施工控制要求时，置测量平台。２．３　抛石清除

为保护钱塘江防洪堤，在防洪堤护坦前方有１ｍ厚的抛石防护。为保证栈桥搭栈钢管桩顺利施

沉，在栈桥搭设之前，需将栈桥施工范围内抛石清除，拟采用测量人员在放样出栈桥施工墩位位置，然采用长臂挖掘机或人工清除桩位处抛石，再下沉后，钢管桩。２．４　桥台的处理

由于接岸大堤堤头处现有标高为９栏杆．６ｍ，顶标高为１栏杆外９０．４ｍ，．１ｍ标高处有６２ｃｍ宽平台。起始墩栈桥嵌入大堤护坡，顶面与大堤沿江大道齐平。采用Ｇ破１０风镐凿除大堤栏杆及护坡，除宽度为６ｍ。大堤破除断面如图５所示。

大堤破除后，将护坡内土整平夯实，安装Ｌ梁

图４　施工工艺流程

钢筋，支设模板，浇筑Ｌ梁砼。Ｌ梁长６ｍ，底部宽厚６台背高１厚３砼标号为２ｍ，０ｃｍ，．５ｍ，０ｃｍ，

搭设栈桥。Ｃ２５。待砼到达强度后安装栈桥主纵梁，

由于护坦距离大堤岸边较远，约１栈桥第７ｍ，一跨无法直接搭设于水中，需在护坦上浇筑扩大基础，将钢管桩立于扩大基础上。扩大基础与护坦间设３扩大基础砼尺寸为６２根Ф１６钢筋锚钉，．１ｍ×表面设置钢板预埋件，钢管桩与预１．５ｍ×０．６ｍ，

埋件焊接，再搭设栈桥。起始跨布置见图６。

２．２　测量控制

施工时测量定位控制：施工采用ＧＰＳ打桩定

位系统，首先，在岸上建立基站，利用该基站确定打桩的平面位置，利用吊车摆臂来纠正其垂直度的偏差和调整桩位，从而保证钢管桩的垂直度和桩位符合要求。

在岸上设置测量平台，在其上架设２台全站仪进行交汇测量，控制钢管桩的平面位置、垂直度及标高，两台仪器的交会角控制在允许范围内，当岸上测

　第６期张　波，等：钢栈桥施工技术分析·７·

２．５　栈桥搭设

栈桥起始跨安装完成后，开始逐跨推进施工。栈桥施工采用８０ｔ履带吊ＤＺ９０型振动锤逐跨打桩搭设栈桥。施工时要根据吊机的实际起吊性能进行如与设计有不符的地方要及时沟通解决，不能施工，

擅自更改施工设计。

）栈桥由引堤前端向前逐跨推进搭设。１

）栈桥钢管桩采用８２０ｔ履带吊及ＤＺ９０型液压

振动锤沉放，然后，用８０ｔ履带吊逐跨搭设安装栈桥下横梁、贝雷梁、纵横分配梁及桥面板。

）沉桩过程中应严密注视钢管桩的下沉速度，３

若在沉桩过程中出现急速下沉，或无法下沉到设计应综合考虑各种因素并报告项目部分析情标高时，况予以处理。

）钢管桩之间用Φ４６００ｍｍ×６ｍｍ钢管连接，以增强其稳定性。栈桥搭设过程如图７所示。

图７　栈桥搭设过程

钢管桩沉降。钢管桩直径Φ壁厚８ｍｍ８００ｍｍ，的钢管桩，单桩桩长２３ｍ。每排钢管桩下沉到位后，应进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，避免涌潮来时发生意外事件，连接材料采用Φ６００ｍｍ×

钢管尺寸需根据现场尺寸下料。焊缝质６ｍｍ钢管，

量满足设计及规范要求。

）钢管桩施沉到位后，开始下横梁安装工序。５

钢管桩施沉到位后，测量在钢管桩上测出桩顶开口标高，用割刀将钢管桩顶部按要求开口，吊车吊

安好后开口两侧Ｉ５６ａ型钢安装入桩顶Ｕ型槽口内，

用钢板将Ｉ５６型钢与钢管桩焊接牢固。Ｉ５６型钢嵌）。入钢管桩内３露出桩顶２见图８６ｃｍ，０ｃｍ（）贝雷梁及横、纵向分配梁安装过程中。栈桥６

军用贝雷梁，每组间距为主纵梁采用３组“３２１”每组２片，每片间距４２．３ｍ，５ｃｍ。预先在已搭设

好的栈桥上按每组尺寸拼装好，运输到位，安装在以保证Ｉ５６型钢上。贝雷梁的位置需放线后确定，栈桥轴线不偏移。贝雷梁与Ｉ５６连接见图９。

·８·交通科技与经济　　　　　　　　　　　第１３卷　

贝雷梁安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及护栏。

压板，将其固定在Ｉ５６型钢上，贝雷梁之间斜撑用７

）桥面板铺装及附属结构施工。桥面板铺设定∠７

５ｍｍ×７５ｍｍ×８ｍｍ角钢连接，斜撑隔空反向后，即在上面焊接Φ１２钢筋防滑条，间距７５ｃｍ。栈搭设，贝雷梁底部设计抗风拉杆。

桥栏杆高１．０ｍ，采用Φ４８焊接钢管焊接，立柱间距贝雷梁拼装完毕，其上铺设Ｉ２５型钢横向分配１．５ｍ，焊在栈桥Ｉ２５型钢上。梁，间距１５０ｃｍ，Ｉ２５型钢与贝雷梁间采用Ф１６“Ｕ”２．６　栈桥拆除

型螺拴固定，每个节点１套螺栓。然后，在Ｉ２５型钢根据栈桥的使用情况，在桥梁Ｖ腿施工完成，上铺设Ｉ１２．６纵向分配梁，其间距３０ｃｍ，如遇与并得到监理工程师的同意后，进行栈桥拆除。栈桥“Ｕ”型螺栓螺母冲突时，可适当调整其间距。桥面采用８０ｔ履带吊逐跨从上到下，从前到后依次拆板采用１０ｍｍ厚钢板铺设，两侧焊Φ４８钢管作为

除，具体的拆除顺序为

　第６期张　波，等：钢栈桥施工技术分析·９·

割除桥面板扣头螺栓→起吊钢面板→拆除桥面板→拆除贝雷梁各种约束→起吊贝雷梁→拆除下横梁和割除平联钢管→８０ｔ履带吊配合ＤＺ９０型震动锤拔除钢管桩，完成栈桥拆除。

４　结　论

本文通过杭州九堡大桥的栈桥施工过程，详细介绍了临时钢栈桥搭设方案，并以此对栈桥结构进行设计验算。在栈桥施工和验算的一系列步骤中，可以得出一些结论：

）临时钢栈桥在覆盖层较厚的江河滩涂区域采１

具有施工便利，造价用小管径钢管桩群桩作为基础，低等优点。

）在风大、浪高的区域，为了保证栈桥的纵、横２

向稳定，可以利用加劲横撑和限位板来大幅度减小主梁的纵、横向位移。

）桩顶的分配式垫梁采用嵌入式双工字钢是因３

为它具有足够的刚度，能够较好地应力分配，保证群桩受力良好。

）临时栈桥用大块焊接钢板代替木板作为桥面４板，可以大幅度降低栈桥的维修费用，尤其是长时间使用的栈桥，值得采用此方案。

）栈桥承载力的主要荷载因素是自重恒载和移５

其中移动荷载工况包括了车道动荷载工况的组合，

３　钢栈桥设计验算

根据栈桥的构造形式，利用ＭＩＤＡＳ建立标准

的栈桥模型，贝雷梁和分配梁采用梁单跨径（１２ｍ）元，支撑架采用桁架单元，桥面板采用板单元，整个模型一共建立４９９个单元，２７１个节点。模型的主梁和桥面板两端施加一般支承，分配梁和主梁之间的联系施加弹性支承，两片贝雷梁之间的联系释放梁端约束；荷载施加自重为静力荷载工况，车道荷载和车辆荷载为移动荷载工况，具体模型如图１０所示。

图１０　栈桥模型

荷载和车辆荷载的组合，对整个栈桥的稳定性验算而言，贝雷纵梁和单桩承载力的验算是至关重要的。

参考文献

［］］陈重，刘平．钢栈桥施工方法研究［技术论坛，１Ｊ．２００１

（）：１３１３４．－［］李宗长，唐宏路，缑勇．巴东长江公路大桥北岸栈桥方案２

］（）：世界桥梁，设计与施工［Ｊ．２００４４７６７８．－［］北京：人民交３ＪＧＪ０４１２０００公路桥涵施工技术规范［Ｓ］．－通出版社，２０００．

［］］刘贞，陈学爽．栈桥施工方法的分析和比较［市政公用４Ｊ．

（）：建设，２００８５６５６７．－［］］王勇．水上栈桥的设计与施工［铁道建筑技术，５Ｊ．２００７

（）：１４５４７．－［］］徐文慧．安徽沿江高速万兴一号特大桥钢栈桥施工［６Ｊ．

，（）：中国西部科技（学术）２００７７５５５６．－［］］任志才，许胜利．钢栈桥在深基础土方工程中的应用［７Ｊ．

（）：煤矿设计，１９９６４３３３５．－［］］：周维娟．钢栈桥设计的体会［煤炭工程，８Ｊ．２００１（１２）６９－７０．

车辆荷载在跨中位置弯矩最大，支点位置反力最大，按两种工况进行计算，可以计算出：贝雷梁弯矩值最大为７８０ｋＮ·ｍ；剪力值最大为２３０ｋＮ；反力值最大为２５０ｋＮ。

移动荷载与恒载的组合形成了栈桥主要的承载力形式，桩底固结，而风荷载等效于某集中荷载施加在最外侧一片桁架的节点上。因为，钢管桩上作用有水流力，使上部贝雷桁架横向的整体移动对应在上部结构分析中，可不考虑力影响较小，所以，

水流力的作用。结构检算：根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》查得：若采用不加强的双排单层贝雷

２

［／，［片则：故：＝１５７６．４ｋＮｍ＝４９０．５ｋＮ，δ］　τ］

２２

［／／；ｍａｘ＝７８０ｋＮｍ５７６．４ｋＮｍδ］＜［δ］＝１　

公路桥３０ｋＮ＜［９０．５ｋＮ合格。根据《τ＝２τ］＝４涵地基和基础设计规范》中对单桩极限承载力的规（；计算定：Ｑ＝Ｑ．５ｕ∑ｌＡｐ）ｑｓｋ＋Ｑｓｉｋｉ＋ｑｋ＝０ｋｐｐ桩深７ｍ，单桩承载力可达３满０１．７５ｋＮ＞２５０ｋＮ，足要求。

［责任编辑：李铭娜］