跨江钢栈桥及平台设计与施工技术研究

兴宁至汕尾高速公路兴宁至五华段畲江支线，浮湖梅江大桥设计为先简支后桥面连续+先简支后墩梁固结（5~7跨）预制T梁桥，所跨梅江为内河Ⅶ级航道，跨径布置：（30+3×30+3×40+3×30+3×30+30）m，桥梁总长457m，桥梁交角105°。桥梁宽度为12.5 m，桥面净宽2×11.5m，采用双向四车道高速公路技术标准，设计速度100Km/h。

1  施工方案的选择

浮湖梅江大桥3#～8#墩位于水中，每个墩位单幅设4根间距4米直径1.6米桩基，承台尺寸6.6m×6.6m×3m，墩柱采用板式墩形式。为满足水中桩基施工过程中材料运输及人行通道要求，拟在桥位左侧（下游）搭设南北两段钢栈桥，钢栈桥中心线距离桥位设计线14.24m，栈桥横向与桥墩施工平台相连。

北段从2#、3#墩之间开始往5#墩搭设，长88m跨径布置为：8×11m=88m；南段从9#墩往6#墩搭设，长99m跨径布置为: 11×9m=99m；总长187m，其中5#~6#墩处作为通航孔，河两岸便道标高为99.40m，测时水位90.30m，五年一遇洪水位98.70m，取钢便桥及工作平台设计标高均为96.73m。栈桥与路堤岸连接处设置砼扩大基础。栈桥顶面标准宽度均为6m，不单独设置加宽段，利用施工平台错车。

2  栈桥及平台搭设方案

钢栈桥采用钢管桩加型钢的组合结构形式，采用φ630×8mm的螺旋钢管桩基础，每排钢管之间的横向间距均为4.0m（连接施工平台处采用4根钢管桩加强），钢管桩顶两侧对称焊弧形板。平联及斜撑采用[16b的槽钢。桩顶设双肢I45b工字钢承重横梁，横梁上设置五条H588型钢做为纵梁，在纵梁上铺设6m×1.5m预制钢结构板，钢结构板采用间距46.6cm的20b工字钢做为横向分配梁，采用1cm厚钢板作为行车面板。栈桥两侧设置1.2m高的Φ48×3mm的钢管护栏，护栏表面涂刷红白相间的油漆(30cm×30cm)，详见图1。

钢栈桥与施工平台交角105°，施工平台长19.59m~23.88m，宽16.0m，分别与3#、4#、5#、6#、7#、8#墩连接，工作平台采用φ529×8mm钢管桩，采用双拼I45b工字钢作为承重主梁。每排桥墩的桩间距为4.0米，跨径为5.5~9.12米，施工平台端向外悬挑1.0米。横梁上设置I32b纵梁，纵梁按间距75cm满布。在纵梁顶上布置[18b槽钢，按23cm间距满布。平台不设置纵横坡，栈桥标高与平台面标高保持一致。

3  具体施工方法

3.1  施工工艺

钢栈桥施工采用逐孔沉入钢管桩，逐孔架设上部结构的方法施工。钢管桩沉桩采用50t履带吊，配备DZ45A-II型振桩锤振沉。平联、牛腿及下横梁、承重主梁、分配梁及槽钢面板均采用50t履带吊安装。

3.2  钢管桩施工

3.2.1  钢管桩的加工与制造

钢管桩采用购置设计规格的钢管，利用汽车运至工地，再根据每一根钢管桩水中位置及水深来确定第一节的长度，不宜大于15m，并应考虑施工条件及地质情况。管与管之间的连接采用拼接钢板连接。钢管桩的吊运和堆放：吊装采用两吊点，两个吊点距离桩端的距离分别为桩长的五分之一。

3.2.2  钢管桩振沉

振桩时，利用悬臂导向支架精确打入钢管桩，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，在振动过程中要不断检测桩位与桩的垂直度，发现偏差及时纠正。钢管桩施工完成后，测量组复测钢管桩偏位、倾斜度、顶标高，符合要求后，方可焊接平联和斜撑，按此方法由岸边向跨中方向逐排振沉。

3.2.3  钢管桩间斜撑、平联、桩顶承重梁施工

钢管桩沉桩施工完成后，测量组准确放出桩顶设计标高值。割去多余的钢管桩，保证同一个墩的两根钢管桩必须控制在同一条直线上，确保能准确放置通长的工字型钢横梁。工字钢与封顶钢板接触处应焊接，同时应采用钢板加工成10cm宽加劲板把工字钢与钢管焊接定位。

在安装纵梁前，应把握好低水位时间，采用剪刀撑和水平撑加固钢管桩，水平撑和剪刀撑采用[16，交叉点焊接，斜撑与钢管桩采用钢板连接。

3.3  栈桥上部构造施工

3.3.1  H型钢纵梁的安装

纵梁单根长12米，采用 50t履带吊逐孔吊装，由于型钢纵梁重量较大，故单跨4根纵梁要求逐一吊装。

栈桥主纵梁架设施工方法：在承重梁上进行测量放样，定出H型钢纵梁间交错的准确位置，通过50t履带吊车一次性安装。

3.3.2  分配梁的安装

横向分配梁加设施工方法：I20b的横向分配梁工字钢以及1cm厚钢板按设计图纸长度下好料，在岸上加工成预制板形式，通过汽车转运至便桥上，通过50T履带吊机安装到纵主梁上，分配梁工字钢需与主梁电焊固定，逐孔安装。

3.3.3  桥面系施工

分配梁安装完成后，施工平台安装桥面倒扣[18b槽钢，槽钢沿平台纵向进行摆放，横向净间距为3cm。槽钢与横向分配梁搭接位置进行焊接，焊缝长度不小于5cm。最后安装护栏（Φ48mm，δ3.0mm钢管做成的标准件）以及涂刷油漆。

4  结构验算

4.1  荷载取值

钢栈桥在搭设时，采用50t履带吊进行悬臂振桩施工，50t履带吊自重50t+吊重20t，考虑1.1的冲击系数，验算荷载取77t。钢栈桥搭设好后，通行的主要是10m3的砼罐车（根据砼罐车固有长度及砼罐车间最小净距离要求等条件，1跨11m栈桥最多仅能行驶1辆砼罐车，自重15t+砼重25t，考虑1.1的冲击系数，验算荷载取45t）、50t履带吊及运输材料的平板车。综合考虑，验算取50t履带吊和10m3砼罐车作用时的受力情况。

4.2  结构工况分析

4.2.1  钢栈桥施工阶段

工况一：栈桥施工阶段，50t履带吊位于钢管桩顶进行吊装施工，横向考虑单侧履带垂直作用在外侧工字钢上。

工况二：栈桥施工阶段，50t履带吊位于一跨栈桥跨中，单侧履带垂直作用在外侧工字钢上。

4.2.2  栈桥正常使用阶段

工况三：10m3砼罐车位于一跨栈桥跨中，单侧轮胎垂直作用在外侧工字钢上。

工况四：10m3砼罐车位于栈桥钢管桩桩顶位置，单侧轮胎垂直作用在外侧工字钢上。

5  钢栈桥的维护和检修

钢栈桥运行期为18个月，使用时间较长，钢栈桥具体的维护项目包括以下几点：

（1）检查、平联斜撑是否有松动脱落情况；

（2）检查栈桥使用的螺栓是否松动，对螺栓、螺帽脱落的部位及时安装复原；

（3）检查警示灯、路灯线路及灯炮的完好情况，发现损坏的及时修复；

（4）对钢栈桥桥面槽钢发生翘曲或损坏的部位，及时修复或更换；

（5）对钢栈桥焊缝脱落处进行加强补焊；

（6）对栏杆在施工过程中损坏部位及时修复，并对栏杆的警示漆不明显区段进行重新刷漆。

6  结语

目前，该桥梁已建成通车，该栈桥历经1年半的运营，始终保持稳定状态，各构件牢固稳定、刚度大变形小、安全系数高，保证了工程的顺利完成，相关施工方案和设计方案可为类似桥梁施工提供参考。