跨越河流钢便桥施工工艺 张旭Summary：板桥河是南京市板桥镇境内的一条人工开挖的河道，为施工方便设计采用50米钢便桥跨越河槽。Abstract：TheBanqiaoRiverisanartificialexcavationchannelinBanqiaoTown，Nanjing.Thispaperdesignsthe50meterssteelbridgeforconstructionconvenience.Key：钢便桥；工字钢；振动锤Keywords：steelbridge；I-beam；vibrationhammer：U445：A：1006-4311（2017）21-0108-041工程概况板桥河特大桥起止点里程为DK014+462～DK017+112，位于南京市境内，全长2638.36m。线处越板桥河，与线度。特大桥自东向西跨板桥河主河槽，共长50m。板桥河主河槽常年有水，水深2～5m。河堤、边坡长有荒草。桥址处河沟较为顺直，水流流向由南向北。设计采用简支梁越板桥河主河槽。2水文地质情况板桥河是南京市板桥镇境内的一条人工开挖的河道，桥址处河道顺直，河槽断面滩槽分明岸坡规则，岸坡顺直，为人工筑过，水流较缓。本桥桥址处于板桥河下游，桥位处沿线m（线度，后面的河宽均为顺线路方向的宽度），河道两侧为基本农田。该河段20年一遇洪水位为10.63m，流量260.7m3/s，河底地质粉质粘土、淤泥质粉质粘土、凝灰岩层状交错分布为主。3便桥设计
根据施工现场地形、地貌情况、水中墩的布置特点及施工运输需要，在桥址上搭设临时钢便桥一座，大多数都用在混凝土罐车通行，吊机吊装作业，小型机具的运输和行人上下班，设计荷载80吨。根据板桥河20年一遇洪水位、桥梁墩台高程、桥址处地形等情况，便桥底高程确定为10.7m，梁高0.882m。便桥设计跨度为12m简支梁。便桥净宽6m，桥梁全长50m，共4跨。钢便桥采用钢管桩作基础，工字钢作横梁及纵梁，槽钢作桥面板，桥面板两侧设防护栏，便桥宽为6m，便桥长度初步设计48m，两岸桥台采用混凝土现浇条形基础。便桥钢管桩基础采用Φ630mm×10mm×12m入土深度大约为7～11m，每3根桩为一排，纵梁跨径为12m，每跨中间打入三根Φ630管桩，相邻两根钢管桩的中心距为2.2m，相邻两根桩用16a槽鋼作斜撑连接以增强管桩基础的稳定性。钢管桩桩顶焊钢板750mm×750mm×12mm做桩帽（桩帽与管桩焊牢），在桩帽上方布置2根40b工字钢作横梁，纵梁每跨采用40b工字钢12m×12根，每个桩顶部分放置四根工字钢，纵梁中间每2m用∠75mm×75mm×7mm做横向连接，保证纵梁整体受力。桥面板采用28a槽钢，横向铺设，两槽钢间距为35mm，槽钢与纵梁满焊连接。栏杆采用∠50×50×5mm角钢作立柱，立柱间距为1.5m，高为1.2m，立柱顶焊接∠50×50×6m做扶手，角钢顺延，立柱中间割孔，穿Φ12圆钢，每根角钢割两孔，孔中心间距400mm。圆钢通孔内顺延。4便桥检算4.1设计参数①设计活载。按单车道70t罐车荷载计算，50t履带吊荷载相比更分散故不作检算。②设计跨度。
跨度5.8m。③泄洪标高。栈桥底标高根据施工现场确定。④车道布置。按单车道设计，桥面宽总宽6m，行车道宽3.2m，两边为人行道。⑤最大风速。钢便桥地处较矮，且风速不大，风荷载不考虑。4.2孔跨布置便桥根据施工现场分为三座，一座长48m左右，一座长60m左右，另外一座长24m左右，每座便桥的整体布置均一致。图1为跨板桥河钢便桥总体布置图。所有钢管临时墩柱均采用单排墩，每排2根，横向间距4.4m；钢便桥跨度是按5.8m布置，主要是为了纵向工字钢材料便于应用。4.3栈桥结构组成①栈桥下部结构。栈桥的下部结构采用钢管立柱，打入土层中，打入深度根据实验确定，保证每根钢管立柱承载力不小于45t。每个临时墩均为单排钢管墩，每排2根钢管。单排钢管墩采用2根Ф630-3钢管，横向采用20a槽钢连接起来。详见设计图纸。钢管顶部焊接3-40a工字钢横梁，横梁上面即放置栈桥的上部结构。栈桥下部结构如图2所示。②栈桥上部结构。栈桥的上部结构采用40a工字钢纵梁，按2+4+4+2片布置，之间在下翼缘处间隔1.45m用36b槽钢全部横向连接起来成为一个受力整体。纵向工字钢上则放置36b槽钢扣放，总行间距是0.4m。上部结构如图3所示。4.4栈桥结构检算4.4.1检算说明将纵向每组工字钢承重梁看成是单根的梁，这样便于计算。便桥梁由两组4根40a工字钢组成车道的受力结构，那么就是有8片40a工字钢共同承受上部桥面传递的荷载，为安全取保守计算，8根工字钢考虑1.4的不均匀系数，那么就按8/4=5.7根工字钢共同平均受力。便桥梁跨度组成是5.8m一跨，为计算简化且安全，按简支梁进行检算。4.4.2纵梁工字钢受力检算①荷载模型：一根40a工字钢，荷载是70t罐车荷载，荷载模型如图4所示。②计算模型（只显示结构自重荷载、罐车荷载没有显示）（图5）。③竖向挠度m（图6）。最大挠度是5.16cm，除以5.7=0.91cm，钢便桥跨中最大变形是9.1mm。④支反力图：t（图7）。临时墩最大支反力是57t，由两根钢管承受，单根钢管承受一半，按30t计算，如果考虑两辆罐车向后前行，那么承载可按提高1.6倍计算，单根钢管受力48t。⑤最大应力tm（图8）。最大应力是621MPa，单片工字钢的最大应力则是621/5.7=109MPa
得钢管在15m自由长度作为轴心压杆的抗压稳定折减系数？准=0.763，因此164t承载能力折减后的承载能力是125t，同样能够很好的满足承载60t的要求。5便桥实施工程的方案①便桥施工时应按设计位置做准确放样，保证便桥位置和标高均能满足设计的基本要求。②施工用的很多材料必须采购正规生产厂家的合格材料，所有材料要有合格证明资料。③便桥施工从南岸向北岸方向施工，逐跨推进。工艺流程如图13所示。钢管桩下沉首先在测量控制下钢管桩精确定位，才可以进行沉桩施工，钢管桩沉放前先计算出每根钢管桩的所在位置的坐标。沉放时在正面布置一台全站仪观测定位，在打设钢管桩的过程中要不断检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正，按此方法，逐步完成每跨钢管桩的施工。第一跨钢管桩打好后，接着在管桩上焊接节点板，在吊机的配合下焊接剪刀撑及管桩桩帽，然后安装横、纵梁工字钢，布置槽钢，最后安装栏杆。第一跨便桥施工完成后，经施工现场技术人员检查合格后，50t履带吊上便桥开始第二跨便桥施工，以此顺延，完成全幅便桥施工。④钢管桩运输、堆放。汽车根据现场施工进度组织分批运送至工地，避免钢管桩运送过程中受压变形破坏。钢管桩运送过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放，各层垫木位于同一垂直面上，但叠放层数不易超过三层，以保证行车安全。钢管桩起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成管身变形的损伤。注意在钢管桩沉放前再次检查管节焊缝。⑤使用90kW的振动锤带液压夹下沉钢管桩，振动锤额定激振力为23t，能够完全满足本工程的要求。起吊设备是采用50t履带吊机。钢管桩沉放应注意：振动锤中心和桩中心轴应尽可能保持在同一直线上；每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。沉放过程加强观测，钢管桩偏位小于5厘米，垂直度不允许超出1%。⑥钢管桩沉放完毕后，测设分配梁横向轴线，在各钢管桩在顺水流向适当位置开口，在保证梁底标高的前提下割平钢管桩头。6其它需要注意的几点①便桥完工后要经常维修养护，发现沉降应立即处理，确保通车顺畅，并在两桥头设置警示标记牌。②汛期要安排人员值班，发现汛情及时
，发大水时要派人及时对漂浮物进行清理疏通，以免影响排洪。③全体实施工程人员必须遵守安全生产
，进入施工现场必须带安全帽；高空作业，必须系好安全带；水上作业，必须穿好救生衣；全体职工一定要遵守安全操作规程。④应常常检验核查梁上螺栓有无松动现象，上下弦杆有无变形现象。如发现松动或变形现象应立即采取加强固定措施。⑤施工环境保护工作，必须贯彻“全面规划，合理地布局，预防为主，综合治理，强化管理”的方针和“谁污染谁治理、谁破坏谁恢复”的原则。加强对实施工程人员进行环境保护的有关法律、法规的教育，使实施工程人员牢固树立环保意识，自觉遵守《环境保护法》及地方政府有关法规、条例，严格按设计施工。⑥生活垃圾定点堆放，掩埋覆盖，严禁四处乱扔。生活污水处理设化粪池，不直接排放。杜绝焚烧有毒废料（废机油、废塑料等）。从当地地表及地下水抽取水源时，盛水和抽水器具保持清洁，避免污染水源，并且注意节约用水。Reference：[1]叶见曙主编.结构设计原理[M].北京：人民交通出版社，1997.[2]周永兴，何兆益，等.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，1995.[3]王占军，王占臣，刘丽.路桥过渡段实施工程技术研究[J].黑龙江交通科技，2004（02）. -全文完-
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