钢栈桥设计与施工要点

钢栈桥设计与施工

2007-10-27 20:09:05| 分类：施工技术| 标签：|字号大中小订阅

摘要：介绍了苏通大桥B1标1854m钢栈桥设计和施工过程中以及使用期遇到的问题

关键词：涌潮水深冲刷第一长栈桥设计施工试验

备注：《2006年全国桥梁学术会议论文集》发表，作者：林树奎

1、工程概况

苏通大桥B1标桥位区河段江中沙洲发育，槽深滩宽，江心沙洲中的新通海沙位于桥位线上，属心滩地貌。新通海沙北侧支汊发育迅速，已基本贯通，可通行小型船舶。北引桥穿过新通海沙夹槽河段，为双向潮流，潮流平均流速为2.0m/s，水深达8m左右，风浪大，地质条件复杂。

北引桥B1合同段全长2010m，江中桥墩距离长江大堤最远距离达1600m，基础工程量大、施工工期紧，要求施工栈桥能覆盖整个B1合同段，以便减少航运和水位对本合同段下部构造施工的干扰和限制。

架空栈桥总长1854m，宽7m，起于长江大堤，止于45墩中心线后约324m。桥中心线与苏通大桥引桥轴线一致。应急码头前沿线距B1标引桥终点45墩中心线约337m，码头平台通过喇叭口与栈桥相接。

水上钢栈桥承担着繁重的交通运输任务。水上钢栈桥不仅承担着大量材料、机械设备的运输任务，而且还承担着水上各个桥墩下部构造施工操作平台的任务，变水上施工为陆上施工，同时也是应急船只和撤离人员的通道。钢栈桥通航孔要求满足最高通航水位时有5m的净空、30m宽航道通航要求。

2、钢栈桥设计与验算

2.1钢栈桥使用要求:

2.1.1钢栈桥承载力应满足：650kＮ履带吊在桥面行走及起吊20t要求、300kN混凝土罐车错车要求。

2.1.2钢栈桥的调头平台宽度设置应满足车辆掉头的要求。

2.1.3钢栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工、钢吊（套）箱及承台施工，能够满足B1标整个施工期间的要求。

2.1.4钢栈桥跨度、平面位置及高程应满足通航要求。

2.1.5钢栈桥应急平台需满足应急船只的停靠和人员的撤离要求。

2.2钢栈桥施工区域划分

2.2.1浅滩区

钢栈桥起始墩（14#～15#墩之间，长江大堤旁）至18#墩止，全长约180m，为栈桥浅滩区。河床高程在+0.5～+2.5m之间，绝大部分河床高程为+2.4m左右。

2.2.2深水区

18#墩至30墩止，即新通海沙夹槽河段，为深水区，全长约600m，河床高程在-3～-7m之间，平均河床高程在-5m以下；从45#墩至应急平台，为深水区，全长约320m，河床高程在-3m以下。

2.2.3浅水区

30#墩至45#墩，全长约750m为浅水区，该区域河床高程在-2.0m～-0.5m之间，平均河床高程-1.2m左右。

钢栈桥施工区域划分如图2.2-1所示。

图2.2-1 栈桥施工区域划分示意图（单位：m）

2.3钢栈桥拟定布置形式

2.3.1平面布置

钢栈桥从长江大堤起，沿桥轴线一直通至45#桥墩，最后沿桥轴线延伸约324m至应急平台，钢栈桥全长1854m。钢栈桥平面布置示意见图2.3-1所示。

图2.3-1 栈桥平面布置示意图（单位：m）

2.3.2纵向布置

钢栈桥从长江大堤起（桥面高程▽+7.2m），至23#墩附近（桥面高程▽+9.9m）段设一上坡，坡度0.70%；

23#墩（▽+9.9m）至24#墩（▽+9.9m）为通航孔；

24#墩（▽+9.9m）至41#墩（▽+6.5m）为下坡（坡降1.53%）；

41#墩（▽+6.5m）至45#墩（▽+6.5m）为平坡；

45#墩（▽+6.5m）再延伸324m至应急平台（▽+6.5m）。

2.4钢栈桥拟定构造

2.4.1总体结构拟定

钢栈桥桥面宽7.0m，高程+6.5m～+9.9m。钢栈桥桩采用φ800mm×8mm的Q235a钢管桩。下横梁采用H600mm×200mm或H606mm×201mm。主纵梁一种是采用1.5m高的321普通型贝雷梁，共三组，每组两榀，贝雷梁上依次铺设I25a的横向分配梁、间距1.5m，I12.6的纵向分配梁、间距40cm；另一种是采用12m跨和16m跨的万能杆件，上方依次铺设I28b 的横向分配梁、间距2.0m，I16的纵向分配梁、间距40cm；桥面δ=10mm花纹钢板，最后安装栏杆、照明和管线等附属结构。

栈桥通航孔跨度布置为30m，其余部分根据履带吊车起重能力和位情况跨度定为12m、15m、16m、18m交替分布。钢栈桥断面结构图如图2.4-1所示：

图2.4-1 栈桥断面结构图（单位：mm）

2.4.2车辆调头平台

沿钢栈桥每间隔300m左右设一车辆调头平台，共5个。调头平台由长度为15m的钢栈桥加宽5m而组成。调头平台断面图如图2.4-2所示。

图2.4-2调头平台断面图（单位：mm）

2.4.3钢栈桥通航孔布置

航道位于23#、24#墩之间，钢栈桥钢管桩分别靠近23#、24#墩，在钢管桩上下游设置通航孔钢栈桥防撞设施。通航孔处钢栈桥在最高通航水位净高5m、跨度为30m，为减小钢栈桥桥面标高，做成下承式形式。桥面标高+9.90m，底标高为+9.30m。通航孔断面图如图2.4-3所示。

图2.4-3通航孔断面图（单位：mm）

2.4.4应急平台

应急平台是根据整个苏通大桥所有标段的需要而设置的。应急平台是中小型交通船停靠的码头，需设置人员上下通道。栈桥由45#墩向前延伸324m（B2标范围），使平台前沿水下河床标高为-6.0m～-7.0m，以保证足够的水深。应急平台断面图如图2.4-4所示。

图2.4-4 应急平台断面图

2.4.5活动钢栈桥

受19#墩～30#墩哑铃型承台施工的影响，此位置的栈桥将妨碍承台吊箱的施工，越过墩位的栈桥设计为可拆卸式。为尽量减少栈桥中断的时间，尽量降低栈桥中断对全桥施工的影响，该段栈桥设计为用650kN履带吊可整体吊移形式，即活动栈桥。为减轻重量，活动栈桥布置为15m或18m跨度，以方便起吊。活动栈桥布置图如图2.4-5所示。

图2.4-5 活动钢栈桥布置示意图

如果在水上大范围的施工，拆除栈桥影响了全桥的施工，那么将不拆除栈桥，解决承台和系梁的施工主要办法就是在系梁模板加工时将每块模板高度定为 1.5m～2.0m，栈桥底标高+4.6m，施工水位为2.0m左右，套箱拼装即为分节拼装、分节下放，虽然施工时较麻烦、