中铁十五局集团第一工程有限公司 陕西省 710016
摘要:通过对跨越沙颍河大桥栈桥的施工方法和技术进行了阐述,并对栈桥结构模型承载力进行了验算,提出了一些关于设计和施工技术的措施,以供类似工程参考。
关键词:钢栈桥;施工承载力;验算
为了施工沙颍河安徽段航道整治工程主桥水中11#墩的的桩基、承台,必须先搭设施工栈桥及平台,施工栈桥搭设及验算过程如下。
1.栈桥概况
栈桥采用贝雷梁上承式结构,设双向双车道,全桥宽度为7.2m。
栈桥全长50.37m,共6跨,跨度布置为12+12+6+6+6+6m,主梁采用贝雷梁结构,横桥向共布置8片。桥面系自下而上采用I20a(间距750mm)+I12.6(间距300mm)+8mm花纹钢板。下部结构采用壁厚10mm,直径630mm的钢管桩基础;栈桥与现有大堤侧设置现浇桥台,与大堤衔接。钢管桩之间采用20#槽钢联结系连成整体,钢管桩施工采用50吨履带吊配合DZ90型振动锤进行施工。栈桥布置如下图所示:
图二 栈桥施工工艺流程图
3.栈桥施工方法
3.1材料准备
钢管桩采用购置设计规格壁厚10mm,直径630mm的钢管,根据每一根钢管桩水中位置及水深来确定第一节的长度,不宜大于15m,并应考虑施工条件及地质情况,管与管之间的连接采用4块15×10×1cm规格钢板连接片进行连接。
3.2插打钢管桩
履带吊就位后,在全站仪引导下进行定位,利用DZ90型振动锤夹具夹紧钢管桩,起吊后放入导向架内,开启振动锤进行插打钢管桩,保持钢管桩垂直状态下,在振锤作用下振动下沉。当桩贯入量小于5cm/min时,持荷5分钟,钢管桩无明显下沉时方可停止振动。若钢管桩已打入预计长度,贯入度仍较大,说明该处土质较差,承载能力不满足要求,需要继续打入,直至贯入度满足要求,即实际承载能力达到要求为止。
3.3桩顶处理
每完成一根钢管沉桩后,对高出设计标高的部分用氧焊割除,低于设计标高的进行接长至桩顶标高,并将钢管桩找平。钢管桩顶找平后,在桩顶满焊900×900cm2、δ=10mm钢盖板与钢管桩连接,并保证钢盖板水平。
3.4焊接平撑及斜撑
按照栈桥布置图在钢管桩桩身焊接20#槽钢斜撑及平撑,钢管斜撑每隔一跨变换一下方向,使得每孔之间形成剪刀撑形式。
3.5安装横梁
桩顶钢盖板焊接完后,将2I45b工字钢横梁用吊车吊放至钢管桩桩顶,放在桩顶的中心位置调整水平,后与桩顶钢盖板焊接。
3.6安装纵梁(贝雷梁)
横梁安装完毕后,安装贝雷梁纵梁,纵横梁相交部位采用1cm厚规格契型钢板将贝雷梁固定在横梁上,并在横梁上每隔3米固定下贝雷梁,保证贝雷梁的整体稳定性。
3.7铺装面板
纵横梁安装后,在纵梁上直接铺设I20a(间距750mm,横桥方向)+I12.6(间距300mm,桥纵方向)+8mm花纹钢板桥面板,要求桥面板安装平整,中间不得有错台。
3.8护栏安装
按图纸施工安装好护栏。
4.栈桥检算荷载
4.1 55t重汽车荷载
采用公路1级,车辆荷载立面、平面及横向布置如下,其中车速限速20km/h,不计冲击作用。
图五 50t履带吊机外形尺寸图
工作状态:栈桥在正常使用时,汽车荷载与对应状态的其他可变作用的组合;
栈桥施工状态:栈桥在自身施工期间,以单跨栈桥通行履带吊机以及履带吊机在前端打桩时的可能出现的最不利施工荷载组合。
5.结构计算
采用midas/civil2006软件,建立2×12+4×6m跨间计算模型,模型如下:
图二十二 钢管桩横向位移值
5.5结论
通过上述分析,得出以下结论:施工栈桥结构满足要求。
6.钢管桩静载试验
钢管桩承载力是本栈桥平台的重要支撑,为确保其承载力达到设计要求,我单位将对钢管桩顶位置进行静载检测,利用沙包或水箱压重至设计承载力700KN。由测量人员进行定期观测钢管桩沉降,钢管桩沉降稳定后撤走沙包,并进行不定期沉降监测,栈桥完成后应由重载车辆试压合格后方可使用。
参考文献
[1]王志骞.《钢结构设计原理》,西南交通大学出版社.
[2]《钢结构设计手册》编委会.钢结构设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[3]江正荣,朱国梁.简明施工计算手册(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[4]GB50017-2003,钢结构设计规范[S].
论文作者:孟建军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/2/8
标签:栈桥论文; 钢管论文; 承载力论文; 荷载论文; 横梁论文; 盖板论文; 间距论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;