鋼棧橋設(shè)計及施工方案

1、摘要：通過海南東環(huán)線萬泉河特大橋水中基礎(chǔ)工程的施工，對水中鋼棧橋施工技術(shù)進行了闡述，并對施工方法進行了探討，提出了計算方法和技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：海南東環(huán)線；萬泉河特大橋；鋼棧橋；施工技術(shù)1.工程概況海南東環(huán)線位于海南省東海岸，北起海南省省會?？谑校现林麩釒I海旅游度假勝地三亞市，途經(jīng)文昌、瓊海、萬寧和陵水等四市縣，線路全長308.11正線公里。萬泉河雙線特大橋位于瓊海，橋全長3971.92m，其中0#臺50#墩、71#墩122#臺為陸地墩臺,51#墩70#墩跨越萬泉河，為水中墩?；A(chǔ)均為群樁鉆孔樁基礎(chǔ)、矩形承臺，結(jié)構(gòu)尺寸如表1-1： 橋址百年一遇河道設(shè)計洪（潮）水位為10.47m，設(shè)計流量為

2、17060m3/s，斷面平均流速2.23m/s；設(shè)計測時水位3.0m，施工水位考慮3.0m。本橋位于近海地帶，受季節(jié)降雨、臺風(fēng)及上游水庫影響，河道水位值相差較大，現(xiàn)場實測水位落差可達4.0m，5663#墩深水基礎(chǔ)施工難度大。水中橋址區(qū)域地層巖性從上而下主要為：細砂、中砂、粗砂、全風(fēng)化、強風(fēng)化、弱風(fēng)化砂巖，部分墩位巖層直接過渡橋址區(qū)域砂層厚。本橋主墩承臺基礎(chǔ)屬高樁承臺，承臺置于河床面，擬采用搭設(shè)鋼棧橋及“先樁后堰”工法施工樁基及承臺。2.鋼棧橋設(shè)計對于鋼棧橋設(shè)計，我國目前尚沒有可以遵循的規(guī)范。為此，在鋼棧橋設(shè)計中，我們遵循相關(guān)要求和規(guī)定，同時遵守國家及相關(guān)行業(yè)標準、當?shù)厮牡刭|(zhì)資料和有關(guān)設(shè)計手冊

3、。2.1鋼棧橋構(gòu)造形式考慮歷年洪水水位，橋面標高設(shè)置為9m，在特大洪水來臨之時，本橋不通行。棧橋設(shè)計采用多跨連續(xù)梁方案，全長453m，共計42跨，每7跨為一聯(lián)，其中26跨長12m，15跨長9m，1跨長6m。貝雷梁結(jié)構(gòu)：施工鋼棧橋采用“321”型貝雷桁架，每聯(lián)之間設(shè)立雙墩，采用2組單層雙排貝雷桁架，其間距采用4.5m；橋面全寬6.0m；橋面系：由防滑鋼板和型鋼組成的,橋面板厚度為10mm，橫梁為I40b工字鋼，間距1.5m；縱梁為I12.6工字鋼，間距40cm；樁基礎(chǔ)：f550，d=10mm厚鋼管樁，材質(zhì)為Q235，采用鋼板卷焊。棧橋設(shè)計使用期為24個月，為保證施工車輛行駛安全沿欄桿出順橋向設(shè)置

4、通長I28工字鋼作為路緣保護以防止車輛墜落。棧橋設(shè)計荷載參數(shù)：汽超20（單列）；設(shè)計行車速度為15km/h。 圖2.1-1：鋼棧橋橫斷面圖2.2鋼棧橋設(shè)計計算2.2.1荷載計算棧橋設(shè)計通過吊機、混凝土罐車等重車，根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）4.3.1規(guī)定，車輛荷載采用汽超20級荷載時其技術(shù)指標如下表所示:表2.2.1-1：車輛荷載技術(shù)指標 圖2.2.1-1立面布置圖2.2.2設(shè)計計算建立模型及受力計算采用空間有限元法對鋼棧橋進行計算分析，利用MIDAS軟件建立7跨一聯(lián)的結(jié)構(gòu)計算模型，樁底采取固結(jié)，風(fēng)荷載可等效于集中荷載施加在最外側(cè)一片桁架的節(jié)點上。由于水流力作用在鋼管樁

5、上，相當于使上部貝雷桁架橫向整體移動而對其應(yīng)力影響不大，故在上部結(jié)構(gòu)分析中，可不考慮水流力的作用。圖2.2.2-1鋼棧橋模型圖車輛行駛至跨中時彎矩最大，行駛至支點時反力最大，按此兩種工況進行計算，可求得：貝雷梁最大彎矩為870KNm；剪力最大為230KN；反力最大為276KN。結(jié)構(gòu)檢算根據(jù)裝配式公路鋼橋多用途使用手冊查得：采用不加強雙排單層貝雷片則： =1576.4KNm 490.5KN故:max =870KNm =1576.4KNm230KN 276KN,滿足要求；考慮沖刷線深度3m，則入砂深度達10m。3.施工工藝流程鋼棧橋施工流程見圖4-1：施工流程框圖4.施工方法棧橋施工主要由基礎(chǔ)鋼管

6、樁振打、貝雷主桁架設(shè)、橋面鋪裝三部分組成，棧橋基礎(chǔ)施工采用履帶吊配合打樁錘施打鋼管樁；主桁采用在后方場地內(nèi)拼裝分組桁架，將分組桁架運至現(xiàn)場利用吊車組拼成整體；橋面施工采用在后方將橋面分塊加工成標準化模塊，由汽車運輸?shù)轿缓罄寐膸У醯跹b架設(shè)，依次逐跨施工，如下圖所示釣魚法施工。圖4-1釣魚法施工示意圖5.維護保養(yǎng)5.1結(jié)構(gòu)維護保養(yǎng) 制定棧橋交通管理辦法,從人員、車輛、荷載、標志、通行、用電、環(huán)保、處罰等方面加以規(guī)定，將因施工機械違章對棧橋造成的損壞減小到最低程度，從而起到對鋼棧橋的日常維護保養(yǎng)的作用。 在棧橋進口豎立標明載重等級、限制車速等重要通行規(guī)則的標志牌，嚴防超載、超速運行，確保交通運營安

7、全。 棧橋使用壽命24個月，必要的維護是保證棧橋使用期正常運營的有力保障，定期對棧橋進行全方位的檢查和保養(yǎng)，以確保棧橋的使用安全。 長期觀測棧橋基礎(chǔ)鋼管樁的沖刷情況，對于沖刷過大超過棧橋設(shè)計參數(shù)警戒的位置采用拋砂袋、片石的辦法進行維護；同時在潮水流速較大的區(qū)域設(shè)立沉降觀測點對基礎(chǔ)鋼管樁進行觀測, 若發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)有不均勻沉降,立即加以處理。 定期檢查貝雷桁架縱梁連接處的銷子、螺栓的松動脫落情況。在銷子周圍涂油脂,以防雨水進入銷孔內(nèi)。 定期測量橋梁的跨中撓度，是否有所增加。撓度增加的速度應(yīng)與銷子或銷孔磨損度成正比，其增量應(yīng)該是很小的。如撓度增加過快，表明銷子或銷孔或桁架上下弦桿有了損壞，應(yīng)立即進行詳細

8、檢查，并采取有效措施解決。5.2鋼棧橋防腐保養(yǎng)棧橋位于特殊的河海環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件更容易銹蝕，一旦鋼棧橋銹蝕，必然會降低鋼棧橋的承載能力和使用壽命，所以按期除銹、刷漆保養(yǎng)是保證棧橋壽命的重要環(huán)節(jié)。 定期認真檢查貝雷片、橫撐、斜撐等構(gòu)件的各個部位有無損傷、變形、油漆脫落、銹蝕等情況。對銹蝕的部位，必須先將灰塵、油污、銹斑以及各種臟物清理干凈，然后再噴油漆。 油漆表面有大面積吐銹，需將吐銹處的面漆、銹斑、氧化皮等徹底清除干凈，并露出光潔的金屬表面，重涂面漆。 件與桿件、桿件與節(jié)點板連接時，通常不可能周邊都焊滿，因此，互相搭接處的縫隙不能密封?？p內(nèi)鋼料表面與大氣相通，積水后容易銹蝕，亦不便維修。施工中發(fā)現(xiàn)有銹蝕現(xiàn)象,則在縫隙內(nèi)塞上膩子，表面再涂油漆，將