国际钢栈桥设计及施工实例分析

国际钢栈桥设计及施工实例分析

发表时间：2019-03-16T12:31:58.827Z 来源：《建筑细部》2018年第17期作者：裴子贤[导读] 利用东非坦桑尼亚基隆贝罗桥项目现有材料对钢栈桥进行结构设计和验算，并通过现场试验验证可行性。同时通过钢栈桥工程实践对钢栈桥的搭设做全面的分析，从设计、施工中找出和探索钢栈桥的施工方法，找到安全、经济、效率的可行性方案。裴子贤

中国铁建国际集团有限公司北京 100039 摘要：利用东非坦桑尼亚基隆贝罗桥项目现有材料对钢栈桥进行结构设计和验算，并通过现场试验验证可行性。同时通过钢栈桥工程实践对钢栈桥的搭设做全面的分析，从设计、施工中找出和探索钢栈桥的施工方法，找到安全、经济、效率的可行性方案。

关键词：钢栈桥设计施工钢管桩1.工程概况

中国铁建承建的坦桑尼亚基隆贝罗桥项目位于坦桑尼亚摩洛哥罗省依法卡拉地区，跨河主桥384m，桥面宽11.3m。桥址处主要为河床、河漫滩，河床宽约120m。为了修建在水中的1号、2号、3号墩及上部的连续梁，解决机械、物资、施工人员等运输问题，特从北岸修建一座102m长的施工栈桥。径流主要来源于上游流域的降雨，旱季平均水流速度约1m/s，雨季最大水流速度约2.5m/s。雨季十年一遇洪水水位标高+246.2m，水深最深11m。旱季最低水位标高+240.17m，当水位最低时水深最深处4.5m。

2.钢栈桥设计 122.1钢栈桥设计思路国内一般用贝雷梁做纵梁比较常见，但成本比较高，尤其在海外施工不便于回收再利用，所以本项目采用ф630钢管桩做纵梁。同时本项目桥梁是钢管桩基础，将主桥基础的钢管桩用于栈桥工作平台的纵梁及桩基础，待水中桥墩完成后再将桩用于主桥陆地基础，将能节约一大笔材料购买及运输成本。

现有材料为Q235A 等级的3mm厚花纹板，Q235A等级的工字钢I12.6、I40a，Q345B 等级的ф630mm（壁厚8mm，长度12m）钢管。

因为栈桥计划长度为102m比较短，所以考虑栈桥为单行道。钢栈桥初步设计为桥面宽6米，结构形式自上而下布置：桥面板采用3mm 厚花纹板，横向分配梁采用I12.6，纵梁采用ф630钢管桩，横梁采用I40a。由于ф630钢管桩为12m长一根，所以为减少切割，跨径初步定为12m或6m。桩基采用ф630钢管桩。考虑到水流速度很小、钢管出土高度较小且横梁与桩顶直接焊接形成整体，桩基不再加剪力撑和水平撑。请见下图1。

3.2施工技术要点

3.2.1钢栈桥起始墩

为了让钢栈桥与河堤平顺连接，在北大堤钢栈桥起始点用浆砌块石砌筑一6m宽的挡土墙桥墩，起始墩墩顶标高与钢栈桥桥面标高齐平+244.1m。

3.2.2钢管桩加工

首先根据地质情况计算满足承载力加上安全系数的入土深度，然后根据水深及钢栈桥桥面标高计算总长度。本项目所有作为摩擦钢管桩的钢管长度都超过12m，需要焊接。

首先在对接钢管沿桩周围均匀加焊四块钢板防止钢管桩在焊接过程中旋转，起固定作用。然后焊接对接焊缝，以增强钢管桩整体刚度。对接管端环缝应对称焊接，防止焊接变形，减少次应力。钢管桩截桩时，在钢管桩上以四点法定出设计高程线，然后用气割将设计高程线割开。

3.2.3钢管桩定位

采用导向框架控制桩位，本项目采用木质框架，框架空间比桩径大5cm。

3.2.4振动下沉钢管桩

钢管桩振动下沉时要注意桩顶高程的控制，且应控制在正误差100mm以内。当钢管桩进入极为缓慢或振动下沉困难时，应及时分析原因并采取措施调整。

钢管桩振动下沉时，若桩顶有损坏或者局部压屈，则对该部分予以割除并接长至设计高程。沉桩以标高控制，沉桩偏差、桩位平面位置：±10cm；桩顶标高：±10cm；桩身垂直度：1%。

3.2.5上部结构安装

上部结构的施工主要采用75T履带吊组拼。上部结构的铺设主要包括2I40a工字钢桩顶横梁安装、ф630钢管桩纵梁安装、I12.6横向分配梁安装和桥面板铺设。桩顶横梁采用2I40a工字钢，首先在摩擦钢管桩上端口上切槽，将I40a工字钢放置其上。工字钢底面与桩顶钢板焊接，且每侧加三道肋板进行焊接。在横梁上用两角钢将纵梁固定在指定位置，角钢与横梁进行焊接。最后铺设横向分配梁和花纹板。在上部结构的铺设过程中，着重控制结构件相互间的焊接质量。栈桥栏杆立柱采用高1.4m、ф48mm的钢管制作，每3m设置一道。栈桥栏杆水平向设置2道，均为1.4m、ф48mm钢管焊接在立柱上。立柱焊接在I12.6工字钢上，与桥面系形成整体。

4.结语

实践证明，该栈桥方案是合理可行，安全可靠地。不仅保证了施工质量，而且更为重要的节约了材料和时间，降低了项目的成本，产生了显著的经济效益。通过对钢栈桥从设计到施工的分析，采用钢管桩做纵梁，为今后类似工程施工积累了经验，对以后的栈桥设计、验算及施工具有借鉴意义。

参考文献：

【1】：范钦珊.材料力学.清华大学出版社，2004.