栈桥方案

滁河钢栈桥设计与施工

一、总体工程概况 1、栈桥通过区工程情况

滁河特大桥位于南京市六合区，起终点里程为：DK24+803.53～DK26+246.53，中心里程：DK25+774.53，桥全长为1944m，桥位址位于滁河水道的中游。

上部主要包括:19-32m后张梁+1-40m简支箱梁+1-32m后张梁+1-80m提篮拱+(1-32m+1-24m+31-32m+3-24m+2-32m) 后张梁

跨滁河水道的4个墩位于河道内，常水位深度3-5m.由于此河道是当地砂石运输的主要通道,河道中间必须留出航道且河道较狭(宽度170m),施工时所设临时便桥必须满足既能施工又能通航,这要求所设临时便桥必须从两边搭设至河道中间两墩位处留出通航河道。

2、水上栈桥及平台基础资料

受海洋性季风环流影响，天气炎热，降水量大，年平均降水量1865mm，年平均气温22°C，年平均风速v风=1.9m/s。台风经常给该地区带来灾害。

根据现有资料显示：钢栈桥持力层自上而下依次是淤泥质亚粘土、细圆砾土、强风化泥质砂岩、弱风化泥质砂岩。

通过栈桥车辆荷载按50t混凝土搅拌运输车考虑，混凝土运输车重轴（后轴）单侧后轮为4轮，单轮宽20cm，双轮横向净距10cm（中心距30cm），前后纵向中心距130cm，左侧后双轮与右侧后双轮距190cm。 二、钢栈桥设计 1、设计方案

根据工程施工特点及现场的地势地形和周围环境情况，并结合现有机械设备、工期及施工工艺，确定栈桥方案。

滁河水道确定采用贝雷梁片作为梁体主要承重结构，基础采用φ630钢管桩震动锤震动沉入河床，基础采用浮吊进行水上施工。桥面宽4.05m，栈桥中线距主桥中线17m。参考《装配式公路钢桥多用途使用手册》P55表“荷载、跨径与桥梁组合配置表”，选用荷载等级“挂-80级”，跨径15m，贝雷梁配置为“D，S”即双排单层贝雷架，浮吊架设施工。

设计通车能力：车辆限重50t，限速5km/h，按通过栈桥车辆为50t混凝土搅拌车满载时考虑，后轴按400KN计算。不考虑船只和排筏的撞击力，施工及使用时做好安全防护

措施。

2、栈桥结构设计

栈桥结构形式自上而下布置： 栏杆采用L5×5角钢，高1.2m。

桥跨15m，桥面宽6m，车道宽4.5m，主桥段混凝土输送管道桥宽1.02m。桥跨为连续结构，每300m设一道伸缩缝。

桥面板采用8mm厚钢板，横桥向宽4.5m。

纵梁采用2[8（腹板厚5mm，禁止采用轻型槽钢）间距30cm。 横梁采用Ⅰ25a，间距75cm，横梁长6m。

主梁桁架采用双排单层贝雷梁，跨径15m，两侧主桁内排间距156cm，内外排间距102cm。 桩顶分配梁采用2Ⅰ36a，每墩设置。

桩基采用φ630钢管桩，栈桥每墩2根，纵桥向间距15m，横桥向间距3m，桩长根据地质情况确定。剪刀撑采用[8，交叉点采用焊接连接。

以上工字钢及槽钢均为A3钢，钢管桩内灌砂。 三、钢栈桥施工 1、钢管桩桩基施工 （1）、振动锤的选取

应选择振动力不小于600kN的振动锤。 （2）、振动锤桩施工要点

a、插桩：必须采用导向框架控制桩位，框架的空间应比桩径大2cm~3cm，钢制框架可大10cm~15cm，用木夹箍调整。导向框架应有牢固支承。

b、接桩：钢管桩的连接采用外拼板及接头对接焊连接，所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配。焊缝长度和焊缝厚度应满足要求，焊接强度不小于主材强度。应严格控制焊接质量。钢管桩对接必须顺直，顺直度允许偏差0.5%。

c、开始沉桩时宜用自重下沉，待桩身有足够稳定性后，再采用振动下沉。 d、桩帽或夹桩器必须夹紧桩头，以免滑动降低沉桩效率、损坏机具。 e、夹桩器及桩头应有足够夹持面积，以免损坏桩头。 f、桩架顶滑轮、振动锤和桩轴线必须在同一垂直线上。 g、桩架应保持垂直、平正，导向架应保持顺直。

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h、沉桩过程中应控制振动锤连续作业时间，以免因时间过长而造成振动锤损坏。 i、每根桩的沉桩作业，须一次完成，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。

j、沉桩完成后可用氧割切除桩头。 （3）、停锤控制标准

振动沉桩的停锤标准，应以通过试桩验证的桩尖标高控制为主，以最终贯入度作为校核。如果桩尖已达标高而最终贯入度相差较大时，则应查明原因，研究后另行确定。

由于本工程地质起伏太大，应以桩尖标高和贯入度双控的方法作为停锤标准。 本工程最终贯入度（最后连续三次振锤一分钟）按5mm/min控制或通过试桩确定贯入度控制标准。

（4）、出现异常情况的处理

振动沉桩过程中，出现桩的偏移、倾斜或回弹（严重时），以及其他不正常情况时，均应暂停锤振，并查明原因，采取措施方可继续沉桩。 （5）、测量控制标准

根据坐标定出桩基的纵横中心线。施工中测量控制注意下述几点： a、打一根桩复核一根，作好测量记录。

b、测量人员应对桩的就位，垂直度和打设标高进行监测，确保施工精度。 c、沉桩完成后，测量人员应根据轴线测出桩的平面偏位值，认真作好记录。 栈桥施工总的测量工作归纳为：（1）桩位测量；（2）贯入度观测；（3）成桩平面位置和标高复测；（4）贝雷架定位测量及复测；（5）贝雷架挠度观测。 （6）、沉桩允许偏差

垂直度：0.5%（规范规定为1%，为确保桩的受力状况，按0.5%控制）； 桩位：纵桥向40mm，横桥向50mm。 （7）、静压试验

预计最大试验荷载可取最大设计荷载乘以安全系数。对于检验性试验荷载，一般可采用最大设计荷载乘以1.5的安全系数。即试验荷载取440kN×1.5=660kN=66t。静压试验试桩数量不得少于2根。

静压试验方法（慢速维持荷载法）： a、荷载分级及加载程序：

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加载应按逐级加载达到相对稳定后加下一级荷载，直到达到试验要求的荷载，然后逐级卸载直到卸完为止。

加载应分级进行。每级加载量应按要求的精确度决定，但不大于预计最大试验荷载的1/10。每级荷载加完后应立即观测，在第一个小时内每隔15min观测一次；第二个小时每隔30min观测一次；第三个小时起每一小时观测一次直至稳定。

b、稳定标准

每级加载的下沉量，在最后1h内不大于0.1mm，即视为稳定。 本级下沉稳定后，即可进行下一级的加载。 c、卸载及回弹量观测

卸载应分阶段进行，每阶段卸载量为每两级加载量之和，如加载为奇数级时，第一阶段的卸载量可为最后三级加载量之和。

每次按顺序卸除荷载后，应观测桩顶的回弹量；观测方法与下沉观测相同；直至回弹稳定后再卸下一阶段卸载量；回弹稳定标准与下沉稳定标准相同。

卸载至零后，第一小时内每15min测读一次，第二小时每30min测读一次。 d、试验记录及资料整理

所有试验观测读数，应及时填写记录表，并根据记录资料整理试验结果。 2、钢桥架设 （1）、分配梁施工

钢管桩打入后，由测量人员测出钢管桩顶标高，割去多余的钢管桩，并在钢管桩上割槽，槽大小应比2I25a宽度宽2cm~3cm，并且同一个墩的两根钢管桩的槽口必须在同一直线上，保证能准确放置通长的2I25a。 （2）、贝雷架采用整孔架设法

贝雷梁采用的是国产3m×1.5m贝雷片。每条贝雷梁采用双排单层的形式，横向用102cm花窗连接。

架设前将每孔在岸上将整孔贝雷架分成两组组拼，组拼底座应平整并在同一水平面上，连接必须紧固。

贝雷梁拼装成两组15m一段，通过吊车转运到船上，通过浮吊进行安装。浮吊须具备足够的起重能力和起重距离。

在整孔吊装桥梁的过程中，要予先计算好吊点的位置。吊点位置的设置，必须要使桥

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梁均匀受力，捆在桥梁上的钢丝绳要牢固，应用方木将绳与桁架隔开，防止钢丝绳折断或损害钢桥构件。

15m长的贝雷梁通过浮吊架到钢管桩的I25a上，接口尽量摆在I25a上，确保受力达到要求。每拼一节贝雷梁都要与前一节对比，确保贝雷梁在同一直线上。一跨拼装完后，上下游贝雷梁用[8水平撑的形式在下弦杆加固，每跨加固5根水平撑。所有贝雷片拼装好后，都要检查贝雷销及定位销是否完全上好，确保施工安全。制动墩处的贝雷梁不用连接，而且接头处应预留5cm左右的缝隙，以备温度变化时梁的变形。

（3）、横梁安装

I25a工字钢先在岸上将其割成6m一条，通过汽车和吊车转运到浮吊上面，通过浮吊安装到贝雷梁上。I25a工字钢直接铺到贝雷梁上，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Φ16圆钢做成的U型卡将其卡在贝雷梁上，同时拧紧螺丝。

（4）、纵梁安装

将[8槽钢通过汽车和吊车转运到浮吊上，利用浮吊进行安装。槽钢按设计间距铺好后，每条槽钢都要与I25a工字钢采用点焊焊好，使他们成为一个整体，满足受力要求。制动墩处的前后联的槽钢都要深入相邻联1.5m以上，并且槽钢只在本联与工字钢焊接，伸出到相邻联的部分不与工字钢焊接。

（5）、行车道钢板安装

钢板直接在栈桥上利用吊车安装，钢板边缘与槽钢要全面焊接，确保焊接强度达到要求。每两块钢板之间应间隔3cm左右，既保证满足热胀冷缩要求，又可以节省材料。制动墩处的钢板应重叠20cm以上，而且也跟槽钢一样，只与本联焊接，不与相邻联有任何焊接。

（6）、剪刀撑加固钢管桩

栈桥搭设完成后，应将钢管桩加固。加固采用剪刀撑和水平撑的方法，材料采用槽钢[8，交叉点采用焊接连接。先利用交通船量好两根钢管桩之间的长度，然后在栈桥上面下好料，再利用交通船将料装上，将撑焊好，撑与钢管桩采用钢板连接。与钢管桩焊接之前，应将钢管桩焊接处除锈。加固应选在最低潮时，而且撑尽量在两条钢管桩的中心连线上，以最大限度的达到受力要求。

3、栈桥施工要点

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（1）．钢管桩剪刀撑交叉点应采用焊接连接，以减小剪刀撑抗压自由长度。 （2）、栈桥0#台必须设置预埋件，且预埋件与贝雷梁上弦杆或下弦杆应联接牢固，以承受汽车牵引力或制动力，联接件可采用槽钢或φ16钢筋。

0#台桥头搭板可采用双槽钢作承重梁，承重梁也可同时作为预埋件与贝雷梁联接件。0#台桥头搭板也可采用其他可靠的方法设置。

（3）、墩顶分配梁上应设置贝雷梁限位件，以防贝雷梁横竖向位移，限位件可采用槽钢或钢板与墩顶分配梁焊接。

（4）、上下游内排贝雷梁之间，每节贝雷梁应在下弦杆位置设置拉杆，以增强贝雷梁的整体稳定性，拉杆可采用[8。

（5）、桥面纵梁中至中间距不可大于30cm。每两组纵梁间应设置横向小剪刀撑，以防纵梁倒翻，小剪刀撑可采用φ16短钢筋。

（6）、桥面钢板可采用压纹钢板，如采用光面钢板，则应设置防滑钢筋。

（7）、贝雷梁一联应不大于360m，每联设置制动墩一个，制动墩处上一联为活动支承，下一联为固定支承（固定支承指纵向位移）。除制动墩处的贝雷梁不用连接外，其余每墩处贝雷梁均应连接。

（8）、制动墩设四根支承桩，纵向间距3.05m，支承桩正对贝雷梁的斜杆位置。制动墩处贝雷梁接头处应预留5cm左右的缝隙，以备温度变化时梁的变形。制动墩支承桩纵向同横向一样设置剪刀撑。如尾墩为制动墩，则支承桩纵向间距为3m，尾墩制动墩支承桩正对最后一节贝雷梁的竖杆位置。

（9）、制动墩处的前后联的纵梁都要深入相邻联1.5m以上，并且纵梁只在本联与横梁焊接，伸出到相邻联的部分不与横梁焊接。

（10）、、制动墩处的钢板应重叠20cm以上，而且也跟纵梁一样，只与本联焊接，不与相邻联有任何焊接。

（11）、焊接质量要求：

a、当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2，施焊前必须清除焊接区的有害物质。

b、焊工必须熟悉焊接工艺要求，必须有资格证书方可从事焊接工作。

c、焊缝必须密实，不得有裂纹、气孔、夹渣、焊瘤等缺陷，否则应处理改正。如有焊缝开裂应查明原因，清除后重焊。

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d、焊接完毕，所有焊缝必须及时进行外观检查，清除药皮、熔渣、溢流，不得有裂纹、未熔合、夹渣等缺陷。

e、所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配。 f、焊接强度不小于主材强度。

(12)、焊接接桩后，焊缝必须冷却后才能沉入水中。 (13)、接桩或沉桩时，应吊垂线观测钢管桩顺直度或垂直度。 (14)、应以钢管桩入土深度和贯入度双控的方法作为停锤标准。 (15)、沉桩时做好沉桩记录。沉桩记录必须真实、准确。 四、 水中钢栈桥施工使用及拆除安全技术措施 1、施工阶段安全技术措施 （1）一般规定

a、严格按钢栈桥设计方案进行施工。

b、严格钢栈桥进场材料验收制度，确保栈桥材料质量。

c、进入施工现场严格遵守安全生产纪律，按要求配备安全防护用品和安全防护设施。

d、建立安全生产管理体系，完善各项安全生产管理制度。

(2) 钢管桩打设作业

a、进入施工现场必须戴安全帽，水上作业必须穿救生衣，并备足救生衣和救生艇。 b、打桩船操作人员、电工、电焊工必须持证上岗，作业人员身体健康并培训才能上岗。

c、水上打桩作业必须严格执行施工组织设计和安全技术措施。按设计方案选择合格的打桩船和震动锤。打桩船必须配备足够的消防器材，电源电线和开关箱接线正确，绝缘良好，触电保护器灵敏有效。

d、打设钢管桩必须按设计方案进行试桩，确保设计方案有效，必要时根据试桩情况修改设计。

e、本栈桥打桩作业须在航道改移完毕确定作业区域后，在合法区域内进行。施工时可以配备必要的交通指挥监督船，禁止船只进入施工区域。

f、打桩前应检查打桩船各部件有效，钢丝绳完好无损，润滑良好，桩锤吊钩吊环及保险无变形、损坏，管桩垂直度合格。

g、运桩船应按打桩顺序合理装载，打桩船从驳船上取吊桩时，应对称取吊，防止驳

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船偏重，出现钢管滑动和翻船。

h、起重吊桩作业必须统一指挥，统一信号，严格遵守“十不吊”的有关规定。遇有六级以上阵风大风、大雨等恶劣天气，必须停止作业。遇有台风警报必须采取有效的避风措施，避免人员财产损失。

i、钢管桩对接必须顺直，顺直度允许偏差控制在0.5%，采用外拼板及接头对焊连接。夹桩器必须夹紧桩头，以免滑动损坏机具及出现安全事故。

j、停止作业时，应将桩锤放到船面，不得空中悬吊。严禁锤头悬吊在空中时，进行检修作业。

k、水上打桩作业由于受风浪、潮汐、地质水流等诸多因素影响，打桩过程中会遇到各种问题，必须认真对待，采取有效措施，确保安全施工。 (3)、贝雷梁架设安装

a、进入施工现场必须戴安全帽，水上作业必须穿救生衣，并备足救生药品和救生艇。 b、起重工、电工、电焊工必须持证上岗，作业人员身体健康并培训才能上岗。 c、贝雷梁采用国产的3m×1.5m贝雷片拼装，要求贝雷梁片必须合格，并具有出厂合格证书。

d、贝雷梁片在岸上整孔拼装，完成后必须仔细检查贝雷销及定位销是否完好，螺栓是否拧紧，确保施工安全。

e、贝雷梁与分配梁按设计方案设置竖向、横向限位器，确保安装后贝雷梁的稳定性。安装时考虑温度变化的不利影响。

f、吊装贝雷梁前应仔细检查索具、夹具、吊环等是否符合要求。

g、贝雷梁吊装时必须统一指挥，统一信号。贝雷梁应平稳起吊，必要时附以拉绳。起重吊装区域严禁站人。

h、遇大雨、六级以上大风等恶劣天气，必须停止作业，起吊作业严格遵守“十不吊”有关规定。

i施工用电动机械和设备均需接地，禁止使用破损的电线和电缆，严防设备漏电。 （4）、桥面系安装

a、进入施工现场必须戴安全帽，水上作业必须穿救生衣，并备足救生药品和救生艇。 b、起重工、电工、电焊工必须持证上岗，作业人员身体健康并培训才能上岗。 c、严格按栈桥设计方案施工，桥面系所需钢板、型刚及配件采用方案要求的合格材

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料进行加工、制作及安装。

d、各类机具必须人机固定，持证上岗，按操作规程操作。电焊、气割严格遵守“十不烧”的有关规定。

e、氧气瓶、乙炔瓶存放和使用时，距离不得少于5m，与明火或焊炬的距离不少于10m。 f、悬空作业应有牢靠的立足处，必须系安全带、穿防滑鞋、衣着灵便，并根据具体情况，配置必要的防护设施。

g、严格遵守临时用电施工组织设计，按要求配置电箱和电缆，施工用电动机械和设备均需接地，禁止使用破损的电线和电缆，严防设备漏电。 2、 使用阶段安全技术措施

（1）、桥上车辆限重40吨，限速每小时5公里。 （2）、桥面设防滑钢板作为防滑措施，确保行车安全。

（3）、桥头设置值班室和拦车杆，进行交通管制，避免除施工车辆以外的车辆和闲杂人员进入水上施工现场。

（4）、设2名专业人员进行钢栈桥及引桥施工平台的检查、维护工作，确保及时发现问题，能够及时处理。

（5）、施工栈桥每侧每隔50m放置1个救生圈，桥下设1艘救生艇进行日常巡查，并备足急救药品，确保发生意外时能够及时进行救护。

（6）、栈桥两侧及引桥平台四周设置警示灯装置，确保夜间能够正确警示过往船只和施工船只，确保通航安全。

（7）、栈桥两侧及引桥施工平台四周设置围栏，围栏采用L5cm×5cm角钢焊制，并与桥面系焊接牢固。水上钻孔桩施工阶段严禁闲杂人员进入施工平台，禁止平台四周站人。 （8）、水上钻孔桩施工阶段，钢筋笼安装采用浮吊起吊安装，起吊前确保浮吊船距平台安全距离不小于1m，并抛锚稳定。

（9）、栈桥两侧为水管和电源电栏，为保证水上临时用电施工安全，要求采用5芯电缆配置的TN-S供电系统，禁止使用破损的电线和电缆，严防设备漏电。

（10）、设置交通维护船，加强维护了望，保证日常通航安全。汛期时要加强了望发现大型漂流物如树木等，能够及时清除，保证栈桥安全。

（11）、建立防汛、防台及水上通航应急预案系统，确保安全事故发生后能够及时进行自救，能够及时通知到相关部门，确保协助救援，降低人员和财产损失。

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3、拆除施工安全技术措施

（1）、施工前组织技术人员和工人学习施工组织设计（方案）和安全操作规程，编制临时钢栈桥拆除报告，并报项目部安质部审批。施工中严格执行相关规定。

（2）、从事拆除作业，必须戴安全帽、穿工作鞋、穿救生衣，站在稳固的部位上进行操作。

（3）、作业前首先要拆除供水管和电源线，确保施工安全。

（4）、本栈桥桥面钢板、型钢及贝雷梁采用人工配合浮吊拆除，钢管桩采用打桩船逐个拔除，驳船配合运输。

（5）、拆除时统一指挥，统一信号，并设专人监护。采用吊绳吊下，禁止向下抛掷。 （6）、拆除施工严禁立体交叉作业，应按自上而下顺序进行，当拆除某一部分时，防止其他部分倒塌。作业下方10m范围内禁止站人，应设置警戒和告示，不准行人通过或站立，夜间红灯示警。并采取措施确保施工安全。

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