栈桥及平台的设计与施工

中铁二十二局集团有限公司“施工临时结构”培训栈桥及作业平台讲稿

中铁二十二局集团有限公司

2011年05月

目录

1. 何为栈桥及作业平台 (3)

1.1 什么是栈桥 (3)

1.2 作业平台 (4)

2. 需要分析的资料 (4)

2.1 平面布置图 (4)

2.2 立面布置图 (5)

2.3 水文情况 (5)

2.4 材料情况 (5)

2.5 其它桥梁修建情况 (5)

3. 栈桥及钻孔平台的设计 (6)

3.1 栈桥及平台标高的确定 (6)

3.2 栈桥及平台平面尺寸的确定 (7)

3.3 主要承重梁体的确定 (8)

3.4 钢管桩柱间距的确定 (8)

3.4 钢管桩基础的确定 (9)

3.6 荷载的确定 (9)

3.7 结构计算 (10)

3.7.1 计算说明 (10)

3.7.2 跨度的确定 (10)

3.7.3 设计参数 (10)

3.7.4 孔跨布置 (11)

3.7.5 栈桥下部结构组成 (11)

3.7.6 上部结构组成 (12)

3.7.7 梁部结构检算 (13)

3.7.8 桩柱结构的检算 (14)

3.7.9 桥面结构的检算 (16)

3.7.10 总结 (16)

3.8 栈桥的施工 (16)

3.8.1 桩柱的施工 (16)

3.8.2 上部结构施工 (17)

自我介绍：

今天主要讲两部分的内容，一部分是栈桥，另一部分则是钻孔平台。由于栈桥和钻孔平台具有较强的结构一致性，下面的讲解以栈桥结构为主。

1. 何为栈桥及作业平台

1.1 什么是栈桥

所谓栈桥，就是指在桩上或墩柱上设置梁板系统而组成的连接码头或陆域的排架结构物，也是在土木工程中，为运输材料、设备、人员而修建的临时桥梁设施，按采用的材料分为木栈桥和钢栈桥。古代以木栈道最多，大家熟知的刘邦就是明修栈道暗渡陈仓，这个栈道主要是用木头嵌入到悬崖而形成，木头的，想烧就烧了。现在我们施工中用的基本都是钢结构栈桥了。

应该说世界上最长的施工栈桥当属杭州湾跨海大桥的南岸施工栈桥，全长9444米，共633跨，是海上主桥施工物资供应及交通出入的唯一通道，也是整座跨海大桥施工的基础性工程和控制性工程。可见，栈桥有时候在工程中也起着举足轻重的作用，其规模、参数设定等不可小视。

栈桥既然是桥，那么不外乎存在基础、墩、梁和桥面部分。基础可以是扩大基础，也可以是桩基础，墩则可以是柱体结构，如钢管桩柱，也可是其它钢架结构或者制式器材组拼的柱体结构，但以钢管居多，而且钢管柱和桩基础为一体结构；对于梁部则采用的结构种类就比较多了，有贝雷梁、军用梁、型钢以及其它梁式结构，现实施工中

又以贝雷梁和型钢居多。

栈桥一般来说在水中的居多，当然也有跨越沟壑等临时桥梁结构，我们以水中栈桥为主进行讲解。

1.2 作业平台

对于作业平台，我想应该主要是指钻孔平台，当然还有材料堆放平台，码头装卸平台，这些也都属于作业平台了，只不过钻孔平台更广泛、功用更直接且承受的荷载更复杂一些。下面以钻孔平台为主进行讲解。在以下的讲解中栈桥和钻孔平台放到一起讲，有时候会根据其工况单独讲解。

2. 需要分析的资料

当我们遇到一个水中桥施工的时候，首先要根据水中桥墩及基础的特点确定人员及材料的运输通道和水中的作业平台，就是说如何将水中施工转化为无水作业。

2.1 平面布置图

对于一座水中桥，首先要详细分析其平面布置图，从这个图中需要看出桥墩与河岸的相对位置关系，了解墩到河岸的距离，是长距离还是短距离，当然这个长短是相对的，需要根据方案比选得出经济及时间指标，以最终满足施工要求为准。

了解了平面布置图，我们可以基本确定材料及人员的运输形式，是水运还是采用栈桥或浮桥，如果采用栈桥或浮桥，那么可以确定其轴线与桥轴线的位置关系，至于栈桥宽度还需要根据整体的工程量来综合考虑，还能确定钻孔平台的位置及大小。

2.2 立面布置图

了解平面布置图的基础上，桥的立面图也差不多一并分析，立面图中标识了桥面标高与水面标高的关系，也能看出河床地质分层情况，水深情况，承台的位置，桩长等等，这些情况的了解为栈桥及钻孔平台的钢管桩长有了初步的确定，也基本能确定钢管桩基础的受力形式，逐渐清晰钢管桩柱的施工方法，还能确定承台围堰的形式。2.3 水文情况

这是一个非常重要的搜集内容，这个资料一般设计院给的并不完整，也不完全准确，这需要在当地水文站去搜集。水文资料能给我们以水的流速、流量，一般最大水位、最低水位，并知道各水位的各月份的分布情况。另外还需要了解桥位上下游的堤坝情况，这决定着水位的控制及各种大型设备与材料的运输。根据这些情况我们可以确定在基础施工时间段中水位的变化情况。

2.4 材料情况

桥梁的各种材料总量情况，从整个桥梁的设计材料表中，可以知道混凝土、钢筋、钢材的用量，也能大致计算出临时施工结构用量等等，从而可以知道有多少材料设备需要从岸上运输到施工位置，并通过时间周期的反算确定栈桥的运输情况，从而确定栈桥的负载情况。

2.5 其它桥梁修建情况

桥位附近新近修建的桥梁情况，如果桥位附近有正在修建或者不久前修建好的桥梁，那么可以去搜集一些这座桥梁的施工情况，了解人家在这河道里施工的时候是怎么确定各种临时结构及各种参数的，

也要了解他们在施工中遇到过的问题会是什么并最终怎么处理的。这些直接的施工经验应该说对方案的设计最能有说服力，千万不要忽视。

3. 栈桥及钻孔平台的设计

首先我们假定水中墩及后期上部结构的材料及人员运输通道采用栈桥，而否定了浮桥、筑岛等方案，那么我们就来讨论栈桥的设计。

对于水中桥来说，各种建筑材料能否及时到位、是否方便运送等对整个桥的施工组织有着至关重要的作用，栈桥就担负这样的使命，栈桥看起来无足轻重，甚至容易被边缘化，但却是保证整个施工组织的关键步骤，因此栈桥的设计简单而重要。下面我们来讨论如何一步步确定栈桥及平台的设计。

3.1 栈桥及平台标高的确定

这是栈桥及平台设计的一个重要参数，栈桥及平台的标高确定决定着钢管的用量多少，由于钢管总根数较大，多1m的标高，那么钢管的数量增加会比较多，从经济方面来说栈桥的高度要尽可能的低，但是又必须保证其安全渡洪。为了确定栈桥的标高，首先要知道整座桥的施工周期，根据时间推算和水文资料的搜集，施工周期中水位的最高值决定栈桥的标高，一般采取栈桥梁底标高高于水面0.5m左右即可，最高水位一般确定为10年一遇水位。当然这个确定也不尽然，为什么呢？由于选取了比最高水位还要高0.5m，这个栈桥面的标高会比较高的，这对钢管桩柱材料的用量影响较大，而且有时洪水期和枯水期的水位差会很大，而洪水期也就那么几天，为了节省材料，也