栈桥设计及施工工艺

栈桥设计及施工工艺

1 前言

栈桥是工地现场为解决水中材料、设备运输和人员通行而修建的临时桥梁设施，按材料分钢栈桥和木栈栈桥，但目前广泛采用钢结构，木栈桥已极少采用；按栈桥功能及荷载分人行简易栈桥和车载栈桥，单纯满足作业人员通行的栈桥相对较少，栈桥设计施工也比较简单，更多是人、车混合，功能综合型较强。不同工程项目应根据桥位水文、地质、地形等条件，结合施工工期、材料、设备状况、功能要求及通行荷载类型，进行设计施工。

2 栈桥的适用范围及特点

栈桥适用于：

（1）河流流速相对较缓，最大流速不超过3m/s。

（2）河床有一定厚度的覆盖层，能够满足钢管立柱自稳。

（3）河面无大量漂流物。

（4）栈桥修建不影响河道正常通航要求。

其特点是可以大量采用常规材料、周转性材料进行快速搭建，在短期内能够投入使用。能够有效地解决水上物资材料快速供应、机械设备及人员通行等问题，具有快捷、方便、安全、经济等特征。

3 栈桥的结构构造

栈桥由基础、立柱、桥面及附属结构等部分组成。一般利用支撑于坚硬地层的钢管桩直接支撑桥面结构，钢管桩既是栈桥基础又是立柱柱身，钢管立柱在水面以上部位设置横向联结系，增强结构整体稳定性，立柱上端布置横向分配梁，分配梁上架设安装纵向主梁，主梁顶面铺设桥面分配梁及桥面钢板，两侧设置护栏、照明及其他附属设施。

3.1 钢管桩立柱

钢管桩立柱是栈桥主要承载结构，通常采用直径600～1200mm，壁厚6～10mm的钢管，常用规格为ф600～800mm ，壁厚8mm左右的成品钢管。具体项目根据计算分析及现有材料进行确定。每个支墩可采用双排或单排钢管桩，需要根据具体特征进行对比分析，满足技术条件下，尽可能经济实用。钢管桩打入河床，其打入深度以贯入度和入土深度控制，原则上桩底应进入坚硬地层，保证承载力满足设计要求，并处于汛期冲刷深度以下，满足汛期安全需要。水面以上部分钢管设置联结系，形成整体结构。

3.2 立柱顶横梁

立柱顶横梁一般采用Ⅰ20～Ⅰ36的工字钢，钢管立柱顶部管壁上开口，将工字钢置于口槽内，同时，焊接牛腿支撑。

3.3 主梁

主梁一般采用型钢、贝雷梁、军用梁或万能杆件，跨距较小时，一般选择型钢铺设；贝雷梁、军用梁适合于跨距较大、栈桥长度较长、工程量大的的项目，万能杆件拼装梁应用相对较少。．

3.4桥面结构

横向采用I20工字钢，按设计间距铺在主梁，纵向采用[20槽钢，桥面采用6mm冷轧钢板或其他材料。两侧栏杆立柱及扶手，利用钢管或角钢以及其他材料焊接在横梁上，高度50～80cm. 桥面一侧或两侧设置人行道及栏杆和电力线路通道。

4．栈桥设计

4.1栈桥设计主要内容

（1）栈桥位置、长度及功能，依据总体施工方案和施工需要确定。

（2）栈桥技术标准，包括桥面宽度、荷载等级、使用年限、栈桥桥面标高等。

（3）栈桥材料选择，包括基础、立柱、柱顶横梁、主梁、桥面分配梁、桥面板及附属设施等。（4）设计验算，相参见4.2条内容。

（5）栈桥设计施工图，即栈桥总体构造及分部施工设计。

（6）栈桥施工方案。

4.2 栈桥设计验算内容

（1）栈桥的设计按主梁、桥面系及下部构造三部分分别进行验算；

（2）主梁验算时，结合桥面结构的刚度大小，采用杠杆法进行横向分布系数的计算，然后运用计算程序在考虑了自重、汽车荷载、冲击力、风力等多种因素情况下，按实际可能发生的各种荷载组合，对构造结点位移、杆件应力等进行详细计算和分析；

（3）桥面系按桥面板、纵梁、横梁的顺序分别进行验算；

（4）钢管桩验算时，首先计算各片梁的最大反力值，然后作用在横梁上，再进行加载计算。采用桥梁博士软件分别对单桩承载力、桩身内力及桩顶位移进行计算。主要荷载：静水压力、流水压力、风力、浪激力及施工荷载；

（5）栈桥应尽量靠近主桥，但又不能影响主桥的施工。一般选择平行主桥的轴线方向。还要根据施工码头的布置，选择布置在上游还是下游，并充分考虑各种因素的影响。

4.3 设计参考事项

（1）在覆盖层较厚的滩涂区域，采用小管径钢管桩群桩作为临时钢栈桥的基础，具有施工方便、造价低等优点。

（2）在风大、浪高的区域。利用加劲横撑及限位板可大大地减小主梁的纵、横向位移，保证栈桥的纵、横向稳定。

（3）桩顶采用嵌入式双工字钢作分配式垫梁，因其具有足够的刚度，可较好地进行应力分配，保证群桩受力良好。

（4）采用大块焊接钢板代替临时栈桥常用的木板作为桥面板，可以大大地降低栈桥的维修费用，特别使用时间较长的临时栈桥值得采用此方案。

5 栈桥施工

5.1 总体施工方案

栈桥施工一般从岸边开始，逐步向水中延伸，钢管中采用轮式或履带吊机配合振动锤下沉到位，吊机根据起吊重量和范围进行选择。水深区域，为加快进度，可选用浮式吊机配合振动锤或浮动平台上安装打桩机进行打设。梁部贝雷梁或军用梁在岸上组装成安装节段长度。后，用平板车或拖轮运输到现场，采用吊车或浮吊进行架设。栈桥施工工艺流程见图1

栈桥施工工艺流程图1 图钢管桩加工施工5.2

履带吊结合振动锤钢管桩在加工场制作完成后，平板车运输到现场采用轮式吊或50T

。首先进行测量，吊机初步定位，钢管运输到位后吊起钢管桩，喂入桩锤、桩帽中，下沉

下部用抱钳夹住。采用全站仪导向架和管桩的中轴线是否一致，调整导向架的垂直度，检查桩锤、桩帽、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。在沉桩过程中控制好桩桩。首先利用管桩和锤的自重将其压入覆盖层，直至不下沉为止。锤落距，作好施工记录，当贯入度达到控制贯入度时，即可停锤

钢管桩需要现场接长时，连接可采用外拼板与接头对焊相结合的焊接方式或法兰盘栓接

对接必须焊接材料应与焊接材质相匹配，焊缝长度及焊缝高度满足规范或设计要求；方式。％。

0.5保持順直，順直度允许偏差小于根据设计的钢管桩顶标高，割去多余的钢管桩，并在钢管桩上割槽，能钢管桩打入后，准确放置通长的横梁工字钢，且同一个墩的两根钢管桩的槽口必须

在同一直线上。军用梁、贝雷架的拼装和架设5.3

利用履带吊车或轮式在加工场对贝雷桁架或军用梁分片进行组装，平板车运输到现场，吊装前先用粉笔在墩顶横垫梁上定出贝雷片或军用梁的具体位吊机安装贝雷桁架或军用梁。以后各片架设按照从桥一侧向另一侧的顺序进行。置。第一片梁架设后采取临时固定措施，。梁架设后尽快横向连接，形成整体．

5.4 桥面系施工

主梁安装完成后，采用人工配合吊机铺设横桥向工字钢，然后用吊机整体吊装桥面板安装单元，从一头向另一头铺设；防护栏杆的施工紧跟着进行，其施工进度落后于桥面板一跨

主梁的距离。

横梁工字钢直接铺到贝雷梁或军用梁上，但每条工字钢都要正对贝雷梁的竖杆或斜杆位置，确保受力满足要求。工字钢铺好后，马上用ф16圆钢做成的U型卡将其卡在贝雷梁上同时拧紧螺丝。纵梁槽钢通过汽车和吊车进行安装。槽钢按设计间距铺好后，每条槽钢都要与横梁工字钢采用点焊焊好，使它们成为一个整体，满足受力要求。

6 机具设备配置

利用水上设备施工时，应配置拖轮、浮吊等设备。设备配备见表1。

栈桥施工机械设备配备表表1

备注单位型号规格序号数量设备名称各1个震动锤1个90型辆225T吊车～250T

台交流电焊机43500kV A台386-￠弯曲机￠64￠325切断机台212t3台平板车～35t67