摘要：建设工程实施过程中大跨度（70m 以上）钢栈桥随着场地环境限制已逐步增多，本文通过对实例中大跨度栈桥的设计方法研究和施工过程的介绍，为今后工程项目中的大跨度钢栈桥提供实施理论和实践经验。
关键词：大跨度 钢栈桥 实践总结Design and Construction Research of Meters Long-Span Steel Trestle Bridge for Transporting CoalsHe dong Fengzeng jing（China United Engineering Corporation, Zhejiang, Hangzhou, 310052）英文摘要 The long-span steel trestle bridge （over 70 meters ）in engineering is gradually increased. This article provides the experience for thefuture’s long-span trestle bridge, through introducing and researching the long-span trestle bridge’s design method and construction progress in realexample.Key Words long-span, trestle bridge,practice summary
随着电力行业大机组工程建设引起输煤吞吐量增大，输煤钢栈桥所具有的跨度长、总重轻、净高调整灵活等优点明显显现。输煤（焦）钢栈桥一般设计宽度在30m 左右，但有时因为场地规划限制等原因，钢栈桥的跨度被迫做得超长，这时这种大跨度的钢栈桥的设计、吊装和施工就须特别注意和谨慎。本文以我公司承接的设计项目--宁波镇海炼化100 万吨/年乙烯工程区外配套工程跨度长达70m 的输煤钢栈桥设计为例，论述大跨度钢栈桥设计和施工过程中的实践经验。
1 工程概况本钢栈桥水平跨度76.5m，一端挑出2.8，另一端挑出2m，水平全长跨度81.3m，宽4.3m，高5.5m，采用压型钢板——砼组合楼面、轻型钢屋面、立面采用轻型钢维护，支撑立柱为混凝土框架柱。
2 设计过程计算方法采用PKPM 电算＋节点手算的方法。电算采用单榀桁架计算。
桁架上下弦杆采用HW400X400(Q345) ， 竖向腹杆采用HM400X300（Q345），节间距3.5m，斜腹杆采用双角钢2L180X14 和2L160X12（Q235）。添加节点荷载（上弦节点恒载15kN，下弦节点恒载43kN，上弦节点活载7kN，下弦节点活载29kN）后计算得到上下弦杆最大应力比为0.80，再加上横向风载（w0＝0.70kN/m2）的计算，上下弦杆的应力比可控制在0.95 以下。栈桥挠度计算得213mm，制作时使跨中预先起拱200mm，这样213－200＝13<L/400=191mm，可满足挠度要求。
此大跨栈桥端部的竖向腹杆和斜向腹杆的轴力很大，分别达到1300kN 和1700kN，因此节点板和焊缝必须严格计算，而不可构造设置。节点构造如图
（1）所示，节点板厚14mm(Q345)。
栈桥断面仍采用常规做法，用刚接做法来抵抗横向风载引起的弯矩。断面如图（2）所示。栈桥上下弦平面每节间采用十字交叉撑（角钢L125X12）拉结。
图（1） 图（2）支座的水平力计算得为820kN，比较大，因此支座的抗剪设计就显得很重要。见图（3）的固定支座设计。剪力一般通过钢板与砼间的摩擦力（摩擦系数0.4）和抗剪键传递，但本例的剪力太大，还必须通过柱顶锚栓传递，（我国不允许锚栓参与抗剪，这种规定并无试验依据，国外甚至只有抗剪而不抗拉的锚栓，【1】）。同时为了释放温度应力和变形（如果温度变化30 度，带来的温度应力为74N/mm2，应力比为0.24，温度影响明显），必须在另一端设置支座，见图（4）。
主要是在栈桥底部添加聚四氟乙烯板，这种板抗压性能好，同时与钢板间的滑动系数只有0.1，易于滑移。
图（3） 图（4）3 施工吊装过程桁架骨架采用工厂制作，运输至工地现场拼接吊装。拼装好的桁架骨架总重约170t。
桁架骨架的吊装因为吊装高度的不同采用了两种吊车：SCC4000型400 吨履带吊（吊装高侧，固定作业）和CKE2500 型250 吨履带吊（吊装低侧，活动作业）。吊装过程中根据力矩平衡的原则确定了吊装点，吊装图如图（5）所示。两台吊车的吊车负荷率分别达到88.9%和83.2％，满足吊装要求。同时笔者对吊装工况下的桁架进行了验算，发现左侧吊装点的悬挑处的第一根斜腹杆强度不能满足要求，便在吊装之前又加焊了一根斜腹杆，吊装之后再予以割除。
成功吊装完成之后，再在栈桥上施工砼楼面和外封压型钢板。
图（5）
4 结语
此钢栈桥已投入使用。从投入使用近2 年来看，栈桥结构表现良好，挠度和应力等都得到较好的控制。最后笔者根据设计施工过程中实际测量数据和施工过程出现的情况表达几点看法：（1）安装完成后，据现场实地测量，跨中挠度－34mm（中间制作起拱），滑移端位移23mm，均符合设计规范要求。证明钢栈桥的高宽比、骨架构件的选择比较适宜。
（2）对于大跨度栈桥钢结构，设计时必须考虑周全，平面内计算、平面外计算、桁架节点计算、支座节点计算、和挠度计算均需严格进行。吊装时需根据实际情况选择好吊车和吊装点，并做好吊装时的整体和节点验算。
（3）本例的栈桥为型钢组成的桁架，栈桥断面节点均刚接，未采用球节点桁架和网架结构（节点均铰接）设计方案，主要是考虑施工工期和吊装方便性。
（4）钢栈桥的结构类型选择，无论是型钢刚接节点结构还是球节点桁架及网架结构，均须从工程建设整体造价、施工方面和安全性、工期优越性等综合考虑。这对于工程设计者、施工者以及工程实施策划者来说需要集体讨论和研究。
（5）另外大跨度钢栈桥，什么样的跨度才是极限，还可以做怎样的优化是结构设计者从理论角度需要继续探索的问题。
参考文献1 童根树、吴光美，钢柱脚锚栓的设计方法，建筑钢结构进展，V0L.7No.1,Jan.20052 肖南、何梁， 钢结构柱脚抗剪键设计方法研究，浙江大学学报，V0L.41No.1,Jan.2007
论文作者:贺东锋 曾进 母雪锋
论文发表刊物:《工程管理前沿》2015年第7期供稿
论文发表时间:2015-6-15
标签：栈桥论文; 节点论文; 桁架论文; 下弦论文; 挠度论文; 跨度论文; 支座论文; 《工程管理前沿》2015年第7期供稿论文;