高速公路特大桥钢栈桥设计说明

高速公路特大桥钢栈桥设计说明
一、工程概况
高速公路特大桥位于***县***乡。

大桥是一座主桥桥跨组合为55m+2×100m+55m的变截面单箱单室预应力混凝土连续刚构桥。

主桥两侧边跨设置交界墩。

南部岸引桥为18跨30米T梁，***岸引桥为6跨30米T梁。

主桥主梁及主墩采用分幅式，承台为整幅式及群桩基础；交界墩及引桥墩采用分幅式双柱墩，桩基为钻孔灌注桩，桩长按嵌岩桩设计，嵌入风化岩不小于8米。

大桥跨越***，桥位处江面宽约100米。

1、水文情况
近年来，经调查，2007年、2008年、2009年的年最高洪水位分别为436.5m，436.9m以及436.1m。

栈桥按10年一遇的洪水考虑，设计高度为441.0m。

根据调查，10年一遇洪水流量为8000m3/s,水位大约为438.0m。

2、地质条件
覆盖层为卵石层（Q4al+pl）：杂色，饱和状，卵石成份为花岗岩、石英岩、玄武岩、流纹岩等，质坚硬，未风化，磨圆度较好，呈亚圆～浑圆状，粒径及含量随密实度变化而变化。

粒组：＞200mm 约占3～5%，200～60mm占50～60%，60～20mm约占15～20%，20～2mm约占5～10%，余为麻灰褐色细～中砂充填。

密实度据N120超重型动力触探试验成果，呈稍密～中密实状，局部呈松散状。

厚度为3.8m。

二、栈桥设计
1、设计依据和设计规范
1）《特大桥施工图设计》
2）《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015
3）《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007
4)《钢结构设计规范》GB50017-2014
5)《装配式公路钢桥多用途手册》，2004年1月，人民交通出版社
6）《公路桥涵施工技术规范》JTG T F50-2011；
7）《公路工程质量检验评定标准》JTG F80-1-2012；
8）《装配式公路钢桥使用手册》交通部交通战备办公室，1998,6；
2、技术标准
1）荷载：栈桥主要考虑70t自卸汽车；
2）宽度：考虑施工车辆通行要求和经济性因素，按单车道4.5m布置；
3）风荷载：按10年一遇风速为22.2m/s；
4）水流压力：按最大流速度3.2m/s；
5）标高：根据水文资料，2007年、2008年、2009年的年最高洪水位分别为436.5m，436.9m 以及436.1 m。

10年一遇洪水流量为8000m3/s,水位大约为438.0m。

栈桥按10年一遇的洪水考虑，栈桥设计高度按照10年一遇最高水位+3.2米设计，标高为441.2m。

7）栈桥设计车速：8km/h；
8）动载系数：车行荷载的冲击系数为1.2。

3、栈桥总体设计
高速公路特大桥钢栈桥总长157.5m，标准宽度6m，栈桥设计标高为440.6米，底标高为438.678m （10年一遇洪水水位为438.0m）。

栈桥从***大桥起于21#墩附近至20#和19#墩之间，跨径按9m 分布。

特大桥***岸由于过去清理河道和金乐路施工使得河床底有大块砼，导致钢管桩沉桩困难，故采用先振动锤振动沉桩，若钢管桩无法勘入设计标高，再冲孔施工，冲孔深度为河床底向下6米，最后浇注8米钢筋砼的方案，确保钢管桩的承载能力。

考虑***岸处钢管桩的勘岩问题，确保整桥的安全性，2#至8#桩基都设为4根φ800×10钢管桩，南部岸栈桥考虑到制动需求，在12#桩基设置4根φ800×10钢管桩，其余桩基都设置为2根φ800×10钢管桩。

1）、基础及下部构造：采用钢管桩做桩基墩柱，每排墩布置2根或4根φ800×10钢管桩。

钢管桩用φ426×6小钢管和 [22a进行横联。

桩顶横梁为2I45a的工字钢。

考虑此处***最大冲刷为3.64m，根据桩基承载能力要求，钢管桩勘入泥质粉砂岩2.5米。

2）、上部构造：栈桥上部结构标准段纵梁为6片贝雷梁。

3）、桥面系：按75cm间距铺设I25a的工字钢横向分配梁，纵梁I16a的工字钢，间距40cm，桥面层铺设δ12钢板。

伸缩缝设为0.1米，伸缩缝为0.4米宽钢板一端焊接一端自由。

4）、护栏：护栏高度为120cm，立柱及扶手均为φ48×3.5钢管。

立柱按1.5米纵向间距设置。

5）、便桥承载力及通行力满足：单辆50t履带吊在桥面行走，一辆70t自卸汽车行走。

三、栈桥施工
1、栈桥施工工艺流程
钢管桩加工→运至现场→50T吊车起吊就位→振动下沉钢管桩→栈桥下横梁2I45a型钢安装→贝雷梁安装→纵、横分配型钢安装焊接→贝雷梁斜撑安装→桥面板铺装→栏杆、照明等附属结构安装。

2、主要工序的施工
(1)钢管桩制作
卷制钢管桩的钢板，必须符合设计及规范要求，管节拼装定位应在专门台架上进行，管节对口应保持在同一轴线上进行。

管节管径差，椭圆度以及桩成品的外形尺寸必须满足规范要求。

钢管桩焊缝质量应符合要求。

根据起重性能和跨度布置，均不考虑接桩。

钢管桩按设计要求长度加工成型，运至现场沉桩。

(2)打桩施工
钢管桩在加工场制作完成后，船运至现场，采用吊车结合振动锤下沉。

首先进行测量，经初步定位，钢管运输到位后吊起钢管桩，下部喂入设置在船头的导向架中定位。

调整钢管桩的垂直度（使用2台经纬仪交汇检测），检查桩锤，导向架和管桩的中轴线是否一致，采用全站仪测量桩位坐标并与设计比较，确定桩的前后移动距离,当桩位偏差在规定范围后可开始沉桩。

对需要接桩的钢管桩，在第一节钢管尾端接近导向架时停止施打，撤去打桩锤并起吊第二接钢管桩进行接桩。

管桩对接前，上下端板表面及坡口处应清刷干净。

(3)沉桩偏差
沉桩偏差:桩位平面位置：±10cm
桩顶标高：±10cm
桩身垂直度：1%
钢管桩单桩承载力保证600KN，埋置深度不小于4.5m。

(4)钢管桩的稳定措施
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。

钢管尺寸需根据现场尺寸下料，高程位置根据施工时实际水位情况确定。

焊缝质量满足设计及规范要求。

(5)下横梁2I45a处理
下横梁2I45a在与贝雷梁接触部分加焊加劲板，增强局部刚度。

(6)贝雷梁及横、纵向分配梁拼装
贝雷梁首先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，安装在2I45a型钢上。

贝雷梁安装到位后，横向、竖向均焊限位器，将其固定在I45a型钢上。

贝雷梁拼装完毕，其上铺设I25a横向分配梁，间距75cm，I25a与贝雷梁间采用Ф20“U”型螺拴固定，每个节点1套螺栓。

然后在I25a上铺设I16a纵向分配梁，间距40cm，如遇与“U”型螺栓螺母冲突时，可适当调整其间距。

I16a要花焊在I25a上。

(7)桥面板铺装及附属结构施工
标准桥面板宽5.75m，点焊或锚焊在I16上，桥面板采用12mm花纹钢板。

栈桥栏杆高1.2m，采用Φ48×3.5mm焊接钢管焊接，立柱间距1.5m，焊在栈桥横向分配梁I25a上，栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁美观。

在栈桥上隔一段距离设置车辆限速行驶警示牌，在栈桥入口设置岗亭和调度员，以及车辆限重标志牌。

在栈桥的上下游安装航标指示灯，在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯，供夜间照明。

(8)栈桥拆除
(1)施工工艺流程
工程施工完成后可拆除栈桥。

拆除栏杆、桥面板→拆除纵向分配梁I16a→拆除横向分配梁→拆除贝雷梁间斜撑、定位块→拆除贝雷梁→拆除下横梁→钢管桩拆除。

各跨的拆除顺序为：从江心往江岸逐跨拆除。

(2)拆除施工方法
栈桥拆除采用吊车逐跨拆除的方法。

栈桥上部结构的钢板、型钢首先利用氧割割除焊缝，然后
利用吊车将钢板、型钢吊至载重汽车上运输至后方现场。

贝雷梁拆除时先依次拆除贝雷梁的定位块、斜撑，然后卸掉贝雷梁支座处的连接销子，利用吊车将每组贝雷梁吊至载重汽车上运输至后方现场。

贝雷梁拆除后，即可拆除下横梁2I36b的型钢，以及钢管桩之间的联撑。

最后拔出钢管桩。

(3)栈桥安拆技术、安全保证措施
①栈桥应严格按设计要求组织施工。

钢管桩制作，必须符合设计及规范要求，并按规范进行抽检。

②吊车在栈桥上作业时应居中，以保证栈桥和吊车安全。

③每排钢管桩施打完毕，应立即进行桩间连接，钢连接必须焊接质量可靠，以保证桩的稳定性。

④在洪水期间必须经常测量栈桥桩位处受冲刷的情况，冲刷超过设计要求时，必须及时抛砂袋进行河床维护。

⑤栈桥上同向车辆前后间距不得小于24m，车速不得大于8km/h。

四、质量保证措施
1、常规保证措施
（1）按设计图纸确定桩位，经复核无误后放可进行施工放样。

（2）在沉桩过程中要经常注意桩身有无位移和倾斜，发现问题应及早纠正。

（3）施打过程中应派专人随时监控钢管桩垂直度，若发现偏差应及时调整。

（4）管桩对接前，上下端板表面及坡口处应清刷干净。

（5）当遇到下列情况，应停止施打，并报相关部门研究处理：
贯入度剧变；
桩身突然发生倾斜，位移或有严重回弹桩身上弹；
桩身或桩顶出现严重裂缝或破碎。

（6）每排钢管桩下沉到位后，应及时进行桩之间的连接，增加桩的稳定性。

2、卵石土层钢管桩施工措施
本桥位处河床卵石土层厚度约3-6m，漂石状态按设计参数建议表为稍密。

为保证钢管桩施工顺利，可考虑采用如下措施：
（1）对钢管桩桩端进行加强，如设置加强箍、
采用锥底等形式。

加强箍厚度300mm，选
用10mm钢板制成。

锥尖选用15mm钢板制
作成锥角30°的十字形。

（2）如遇到个别位置钢管桩无法施打到位的情
况，可考虑采用增设一排钢管桩（即4根
钢管桩）形成框架形式，以确保其满足稳
定性要求。

五、安全保证措施
1、施工现场基本要求：作好平面布置，使各区域井井有条；解决好场内道路，使之坚实平坦、畅通、视线良好；施工用砂石、水泥等原材料堆放要规范。

钢管、型钢等要及时堆放整齐。

2、施工负责人必须要现场指挥，发现特殊情况及时向有关人员汇报，以利采取有利措施。

质安员应随时督促检查人员在执行有关安全的各项规章制度及安全交底中的有关规定的落实情况。

3、严格遵守施工规范和机械操作规程。

4、进入工地现场要佩带安全帽，水上作业要穿救生衣，高空作业要佩带安全绳。

5、对高空作业及施工用电等易发生安全事故的重点部位和工序，设置专职安检员进行定期或不定期检查，并做好检查记录，确保施工安全。

6、施工组织设计中要考虑到防火办法和施救措施的实施途径，备足灭火设施。

7、施工用电应由有专业资格的从业人员操作和管理，供配电设备及线路应落实专门管理人员，严格按有关规定落实安全设施及措施，并设置用电安全告示牌。

8、防机械设备、起重设备等安全事故：经常检查电源电器设备是是否处于完好状态，防止漏电伤人及由电引起火害。

经常检查起重设备的完好程度，保持在安全的工作条件下运行，并注意安全操作、协调配合，防止操作安全事故。

钢管壁
加强箍
锥尖。