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摘要：对大型梁柱式钢栈桥的主要结构形式、传力体系与连接构造进行介绍，对钢栈桥的荷载进行分析，探讨钢栈桥安全管理要点，为其他类似工程的施工提供可参考经验，有效遏制生产安全是事故的发生。
关键词：工程建设；钢栈桥；安全管理
前言
桥梁施工不可避免遭遇水上作业，常需修建栈桥或便道作为施工材料、设备运输的道路和人员通行的通道，梁柱式钢栈桥便是其中最常用的一种形式。
梁柱式钢栈桥结构本身并不十分复杂，但由于对临时结构习惯性的重视程度不足，其中设计、制作、安装、检查验收、使用、维护、拆除与安全管理等方面的综合投入力度同永久性结构相比往往存在差距，加之国内工程领域尚缺乏钢栈桥专门施工安全技术规范的规定与指导，导致工程建设责任主题单位对钢栈桥的安全管理常常存在管控不到位。
下面就以大型梁柱式钢栈桥为例，探讨钢栈桥安全管理要点。
一、主要结构形式
以图所示的某钢栈桥横截面设计图为例对梁柱式钢栈桥的主要结构形式进行介绍。
下部结构。梁柱式钢栈桥的墩柱通常采用大口径的钢管柱作为竖向支撑构建，将上部荷载传递至地基基础。墩柱在横桥向一般由数根钢管柱布置成一榀排柱，在纵桥向则按一定跨度布置为数榀，钢管柱之间应根据承载力稳定性的要求设置横向连接系。当钢栈桥荷载较大时，可采用钢筋混凝土柱或型钢混凝土结合柱作为钢栈桥的墩柱。实际工程中也常常采用钢管桩作为钢栈桥的墩柱。
上部结构。钢栈桥墩柱顶部一般采用通长的双拼工字钢或槽钢作为墩顶横梁，将上部荷载分配至各钢管柱顶。墩顶横梁上通常架设多片贝雷梁，为保证贝雷梁的整体稳定性，需在各片贝雷梁间设置横向连接系。贝雷梁上部通常采用工字钢作为横向分配梁，按照一定的间距沿纵桥连续布设。横向分配梁上部通常采用槽钢作为桥面纵梁，按照一定的间距沿横桥连续布设。桥面纵梁上部满铺花纹钢板。作为桥面板使用。
上部与下部结构中各构件的数量、布置间距与规格型号等，应根据钢栈桥的总体规模、使用功能与荷载情况通过设计计算确定。
二、传力体系与连接构造
梁柱式钢栈桥的传力体系一般可分为六层，配合相应的连接构造以保证荷载的层层传递。
第一传力层为桥面钢板→桥面纵梁。钢栈桥桥面上的所有荷载均通过桥面钢板传递给桥面纵梁，桥面钢板与桥面纵梁之间通常采用焊接连接。焊接连接主要保证桥面钢板在承受车辆刹车等产生的水平荷载或其他外力作用时与下部构件协同受力，不会发生局部或整体相对位移。
第二层传力层为桥面纵梁→横向分配梁。从桥面纵梁传来的内力直接传递给横向分配梁，桥面纵梁与横向分配梁之间通常采用焊接连接。
第三层传力层为横向分配梁→贝雷梁。从横向分配梁传来的内力直接传给贝雷梁，横向分配梁与贝雷梁之间通常采用U形卡连接。
第四层传力层为贝雷梁→墩顶横梁。从贝雷梁传来的内力直接传递给墩顶横梁，贝雷梁与墩顶横梁之间通常采用焊接在墩顶横梁上的自制倒U形连接件进行连接。
第五层传力层为墩顶横梁→钢管柱，从墩顶横梁传来的内力直接传递给钢管柱，墩顶横梁与钢管柱之间通常采用的连接方式有两种，一种是将钢管柱顶开槽，将墩顶横梁插入槽中，并将其与周围钢管壁焊接，再在钢管壁局部曾设加劲板，另一种是在钢管柱顶焊接顶板，将墩顶横梁搁置在顶板上，并将墩顶横梁与顶板局部焊接牢固。
第六层传力层为钢管柱→地基基础。钢管柱直接将上部荷载传递至地基基础，钢管柱与基础的连接可采用在基础上预埋铁件与钢管柱柱底封板进行螺栓连接。
钢栈桥各传力层无论采用何种连接构造，都主要是为了保证在荷载作用时各传力层结构之间协同受力，不会发生局部或整体相对位移。对于钢栈桥各构件及连接构造安装质量，可依照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）进行检查验收。
三、荷载及其组合
梁柱式钢栈桥的设计应考虑自重荷载、车辆荷载、波浪力、风力、水流力、船舶系靠力及漂浮物、腐蚀等，并应按钢栈桥自身架设施工与使用阶段可能出现的最不利荷载组合，依照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）进行验算。下面主要探讨钢栈桥车辆荷载和水流荷载的情况。
车辆荷载方面，要分钢栈桥自身架设施工和使用阶段分别进行考虑。钢栈桥自身架设施工阶段，车辆荷载不仅要考虑履带式起重机自重上振动锤锤击产生的荷载的工况，还要考虑履带式起重机自重加上吊装荷载的工况。钢栈桥使用阶段，如有旋挖机在栈桥上进行作业，不仅要考虑旋挖机自重，还要考虑运渣车辆和渣土的重量；如在栈桥上浇筑混凝土作业时，不仅要考虑混凝土泵车的自重，还要考虑混凝土罐车的重量。对车辆荷载影响区的栈桥构建进行设计计算时，还要考虑车辆轮压的最不利布设位置与组合。
水流力方面，主要考虑钢栈桥可能处于漫水期的情况，除了考虑梁体自身的阻水面积，还要考虑水中漂浮物堵塞梁体导致阻水面积增大的情况，另外水对栈桥的托浮力也十分有必要关注。
四、其他安全管理规定
《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）对栈桥和栈桥码头的设计、施工和验收作出了下列规定，可供参考借鉴：1）通航水域搭设的栈桥和栈桥码头应取得海事和航道管理部门批准，并应按要求设置航行警示标志；2）栈桥和栈桥码头的设计应考虑自重荷载、车辆荷载、波浪力、风力、水流力、船舶系靠力及漂浮物、腐蚀等，并应按施工期可能出现的最不利荷载组合进行验算；3）栈桥和栈桥码头应设置行车限速、防船舶碰撞、防人员触电及落水等安全警示标志和救生器材；4）栈桥上车辆和人员行走区域的面板应满铺，并应与下部结构连接牢固，悬臂板应采取有效的加固措施；5）栈桥两侧和码头四周应设置高度不低于1.2m的防护栏杆，防护栏杆上任何部位应能承受1000N的外力；6）栈桥行车道两侧宜设置护轮坎；7）长距离栈桥应设置会车、掉头区域，间隔不宜大于500m；8）通过栈桥的电缆应绝缘良好，并应固定在栈桥的一侧；9）发生栈桥面或栈桥码头面被洪水、潮汐淹没，或栈桥被船舶撞击，或桩柱受海水严重腐蚀等情况，应重新检修、复核原构造物；10）栈桥应设置满足施工安全要求的照明设施；11）栈桥和栈桥码头应设专人管理，非施工车辆及人员不得进入，非施工船舶不得靠泊。
五、结束语
总体来说，我国工程建设领域对于大型钢栈桥等临时设施的安全管理研究仍不够全面成熟，相关理论与实践研究有待加强。要强化钢栈桥施工图设计环节，编制安全专项施工方案并组织专家论证，严格按照专项方案与设计图纸进行施工，扎实开展好安全管理工作，有效管控安全风险，进而确保建设工程施工安全。
论文作者:仇延峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/28
标签：栈桥论文; 荷载论文; 梁柱论文; 桥面论文; 钢管论文; 横梁论文; 横向论文; 《基层建设》2017年第33期论文;