鋼棧橋設(shè)計(jì)及施工方案（7頁(yè)）.doc

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鋼棧橋設(shè)計(jì)及施工方案（7頁(yè)）.doc

1、摘要：通過(guò)海南東環(huán)線(xiàn)萬(wàn)泉河特大橋水中基礎(chǔ)工程的施工，對(duì)水中鋼棧橋施工技術(shù)進(jìn)行了闡述，并對(duì)施工方法進(jìn)行了探討，提出了計(jì)算方法和技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：海南東環(huán)線(xiàn)；萬(wàn)泉河特大橋；鋼棧橋；施工技術(shù)1.工程概況海南東環(huán)線(xiàn)位于海南省東海岸，北起海南省省會(huì)海口市，南至著名熱帶濱海旅游度假勝地三亞市，途經(jīng)文昌、瓊海、萬(wàn)寧和陵水等四市縣，線(xiàn)路全長(zhǎng)308.11正線(xiàn)公里。萬(wàn)泉河雙線(xiàn)特大橋位于瓊海，橋全長(zhǎng)3971.92m，其中0#臺(tái)50#墩、71#墩122#臺(tái)為陸地墩臺(tái),51#墩70#墩跨越萬(wàn)泉河，為水中墩。基礎(chǔ)均為群樁鉆孔樁基礎(chǔ)、矩形承臺(tái)，結(jié)構(gòu)尺寸如表1-1：橋址百年一遇河道設(shè)計(jì)洪（潮）水位為10.47m，設(shè)計(jì)流量為

2、17060m3/s，斷面平均流速2.23m/s；設(shè)計(jì)測(cè)時(shí)水位3.0m，施工水位考慮3.0m。本橋位于近海地帶，受季節(jié)降雨、臺(tái)風(fēng)及上游水庫(kù)影響，河道水位值相差較大，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)水位落差可達(dá)4.0m，5663#墩深水基礎(chǔ)施工難度大。水中橋址區(qū)域地層巖性從上而下主要為：細(xì)砂、中砂、粗砂、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化砂巖，部分墩位巖層直接過(guò)渡橋址區(qū)域砂層厚。本橋主墩承臺(tái)基礎(chǔ)屬高樁承臺(tái)，承臺(tái)置于河床面，擬采用搭設(shè)鋼棧橋及“先樁后堰”工法施工樁基及承臺(tái)。2.鋼棧橋設(shè)計(jì)對(duì)于鋼棧橋設(shè)計(jì)，我國(guó)目前尚沒(méi)有可以遵循的規(guī)范。為此，在鋼棧橋設(shè)計(jì)中，我們遵循相關(guān)要求和規(guī)定，同時(shí)遵守國(guó)家及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)資料和有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)

3、。2.1鋼棧橋構(gòu)造形式考慮歷年洪水水位，橋面標(biāo)高設(shè)置為9m，在特大洪水來(lái)臨之時(shí)，本橋不通行。棧橋設(shè)計(jì)采用多跨連續(xù)梁方案，全長(zhǎng)453m，共計(jì)42跨，每7跨為一聯(lián)，其中26跨長(zhǎng)12m，15跨長(zhǎng)9m，1跨長(zhǎng)6m。貝雷梁結(jié)構(gòu)：施工鋼棧橋采用“321”型貝雷桁架，每聯(lián)之間設(shè)立雙墩，采用2組單層雙排貝雷桁架，其間距采用4.5m；橋面全寬6.0m；橋面系：由防滑鋼板和型鋼組成的,橋面板厚度為10mm，橫梁為I40b工字鋼，間距1.5m；縱梁為I12.6工字鋼，間距40cm；樁基礎(chǔ)：f550，d=10mm厚鋼管樁，材質(zhì)為Q235，采用鋼板卷焊。棧橋設(shè)計(jì)使用期為24個(gè)月，為保證施工車(chē)輛行駛安全沿欄桿出順橋向設(shè)置

4、通長(zhǎng)I28工字鋼作為路緣保護(hù)以防止車(chē)輛墜落。棧橋設(shè)計(jì)荷載參數(shù)：汽超20（單列）；設(shè)計(jì)行車(chē)速度為15km/h。圖2.1-1：鋼棧橋橫斷面圖2.2鋼棧橋設(shè)計(jì)計(jì)算荷載計(jì)算棧橋設(shè)計(jì)通過(guò)吊機(jī)、混凝土罐車(chē)等重車(chē)，根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）4.3.1規(guī)定，車(chē)輛荷載采用汽超20級(jí)荷載時(shí)其技術(shù)指標(biāo)如下表所示:表2.2.1-1：車(chē)輛荷載技術(shù)指標(biāo) 圖2.2.1-1立面布置圖2.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算建立模型及受力計(jì)算采用空間有限元法對(duì)鋼棧橋進(jìn)行計(jì)算分析，利用MIDAS軟件建立7跨一聯(lián)的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，樁底采取固結(jié)，風(fēng)荷載可等效于集中荷載施加在最外側(cè)一片桁架的節(jié)點(diǎn)上。由于水流力作用在鋼管樁上，相當(dāng)于

5、使上部貝雷桁架橫向整體移動(dòng)而對(duì)其應(yīng)力影響不大，故在上部結(jié)構(gòu)分析中，可不考慮水流力的作用。圖2.2.2-1鋼棧橋模型圖車(chē)輛行駛至跨中時(shí)彎矩最大，行駛至支點(diǎn)時(shí)反力最大，按此兩種工況進(jìn)行計(jì)算，可求得：貝雷梁最大彎矩為870KNm；剪力最大為230KN；反力最大為276KN。結(jié)構(gòu)檢算根據(jù)裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)查得：采用不加強(qiáng)雙排單層貝雷片則： =1576.4KNm 490.5KN故:max =870KNm =1576.4KNm230KN 276KN,滿(mǎn)足要求；考慮沖刷線(xiàn)深度3m，則入砂深度達(dá)10m。3.施工工藝流程鋼棧橋施工流程見(jiàn)圖4-1：施工流程框圖4.施工方法棧橋施工主要由基礎(chǔ)鋼管樁振打、貝

6、雷主桁架設(shè)、橋面鋪裝三部分組成，棧橋基礎(chǔ)施工采用履帶吊配合打樁錘施打鋼管樁；主桁采用在后方場(chǎng)地內(nèi)拼裝分組桁架，將分組桁架運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)利用吊車(chē)組拼成整體；橋面施工采用在后方將橋面分塊加工成標(biāo)準(zhǔn)化模塊，由汽車(chē)運(yùn)輸?shù)轿缓罄寐膸У醯跹b架設(shè)，依次逐跨施工，如下圖所示釣魚(yú)法施工。圖4-1釣魚(yú)法施工示意圖5.維護(hù)保養(yǎng)5.1結(jié)構(gòu)維護(hù)保養(yǎng) 制定棧橋交通管理辦法,從人員、車(chē)輛、荷載、標(biāo)志、通行、用電、環(huán)保、處罰等方面加以規(guī)定，將因施工機(jī)械違章對(duì)棧橋造成的損壞減小到最低程度，從而起到對(duì)鋼棧橋的日常維護(hù)保養(yǎng)的作用。在棧橋進(jìn)口豎立標(biāo)明載重等級(jí)、限制車(chē)速等重要通行規(guī)則的標(biāo)志牌，嚴(yán)防超載、超速運(yùn)行，確保交通運(yùn)營(yíng)安全。棧橋

7、使用壽命24個(gè)月，必要的維護(hù)是保證棧橋使用期正常運(yùn)營(yíng)的有力保障，定期對(duì)棧橋進(jìn)行全方位的檢查和保養(yǎng)，以確保棧橋的使用安全。長(zhǎng)期觀測(cè)棧橋基礎(chǔ)鋼管樁的沖刷情況，對(duì)于沖刷過(guò)大超過(guò)棧橋設(shè)計(jì)參數(shù)警戒的位置采用拋砂袋、片石的辦法進(jìn)行維護(hù)；同時(shí)在潮水流速較大的區(qū)域設(shè)立沉降觀測(cè)點(diǎn)對(duì)基礎(chǔ)鋼管樁進(jìn)行觀測(cè), 若發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)有不均勻沉降,立即加以處理。定期檢查貝雷桁架縱梁連接處的銷(xiāo)子、螺栓的松動(dòng)脫落情況。在銷(xiāo)子周?chē)坑椭?以防雨水進(jìn)入銷(xiāo)孔內(nèi)。定期測(cè)量橋梁的跨中撓度，是否有所增加。撓度增加的速度應(yīng)與銷(xiāo)子或銷(xiāo)孔磨損度成正比，其增量應(yīng)該是很小的。如撓度增加過(guò)快，表明銷(xiāo)子或銷(xiāo)孔或桁架上下弦桿有了損壞，應(yīng)立即進(jìn)行詳細(xì)檢查，并采

8、取有效措施解決。5.2鋼棧橋防腐保養(yǎng)棧橋位于特殊的河海環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件更容易銹蝕，一旦鋼棧橋銹蝕，必然會(huì)降低鋼棧橋的承載能力和使用壽命，所以按期除銹、刷漆保養(yǎng)是保證棧橋壽命的重要環(huán)節(jié)。定期認(rèn)真檢查貝雷片、橫撐、斜撐等構(gòu)件的各個(gè)部位有無(wú)損傷、變形、油漆脫落、銹蝕等情況。對(duì)銹蝕的部位，必須先將灰塵、油污、銹斑以及各種臟物清理干凈，然后再?lài)娪推帷?油漆表面有大面積吐銹，需將吐銹處的面漆、銹斑、氧化皮等徹底清除干凈，并露出光潔的金屬表面，重涂面漆。件與桿件、桿件與節(jié)點(diǎn)板連接時(shí)，通常不可能周邊都焊滿(mǎn)，因此，互相搭接處的縫隙不能密封。縫內(nèi)鋼料表面與大氣相通，積水后容易銹蝕，亦不便維修。施工中發(fā)現(xiàn)有銹蝕現(xiàn)象,則在縫隙內(nèi)塞上膩?zhàn)樱砻嬖偻坑推幔瑢⒖p隙密封起來(lái)，使縫內(nèi)鋼板表面與大氣隔離，以達(dá)到防止銹蝕的目的。結(jié)束語(yǔ)：由于本橋工期要求及所處位置在海南島，大型吊車(chē)極少，故采取的是50t龍門(mén)吊，因此最大橋跨選擇12m，不能充分利用貝雷梁。在條件允許的情況下，本橋采用最大橋跨15m、18m，均能滿(mǎn)足要求。

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