栈桥施工方案
一、工程概况
27、28、29号主墩常年位于水中，根据柳江的水文、地质特点，水中部分桥墩施工拟采用施工通道钢栈桥配合钻孔桩基平台，变水中为陆地施工方案，北岸施工栈桥为27#～29#墩下部结构及27#～29#跨上部结构施工人员、材料及设备施工车辆、砼罐车运输通道并与施工作业平台相连，从而形成纵向临时通道。
栈桥与主桥轴线平行，栈桥桥面标高为82.50米。为方便水上钻孔桩施工，栈桥桥面于钻孔桩平台齐平, 栈桥与钻孔平台连成一个整体，栈桥及施工平台台面高出洪期水位0.7m。施工栈桥位于特大桥上游, 栈桥中线距离特大桥桥位中线17.5m，栈桥宽6.0米，跨度为12m,总长度为250m. 起始位置与下河便道及码头相连并尽量靠近桥墩承台，以方便施工运输。栈桥总体布置见图4-5、图4-6。
二、栈桥设计
1、荷载设计
10m砼灌车，自重15T，砼重25T，共重40T，人行栈桥最大车辆荷载考虑3
及其它荷载共重10T；动荷载系数取1.2，故栈桥检算荷载采用60T。
2、栈桥结构设计
栈桥自下而上依次:
(1)栈桥方向开始每24m桩基选用二排三根Φ630mm钢管桩作一个刚性支承
墩，中间跨中位置选用单排三根Φ630mm钢管桩作一个临时支承墩, 刚性支承墩沿桥方向纵向间距为3米，横向间距为2*2.5m。钢管桩用打桩锤打入河床底覆盖层以下强风化岩层内30cm。钢管桩之间利用[20槽钢栓接作剪刀撑,桩内填充满砂砾。施工过程中，安排专人对河床冲刷深度进行定期测量，及时掌握冲刷深度。
(2) 钢管桩顶开槽铺纵向分配梁用2I36b工字钢，再横向用2I36b工字钢作分配梁.
(3)栈桥跨度采用12m,上部采用三榀单层双排贝雷纵梁（非加强单层双排），贝雷梁与钢管桩顶横向2I36b工字钢分配梁固结。
(4)贝雷梁架面用I32b工字钢作横分配梁,间距1.0m,纵向布置2[14槽钢,间距30cm，再铺8mm花纹钢板，两边围栏用∠63*63*5角钢与槽钢焊接做立柱，高1.2米，用∠50*50*4角钢做扶手，中间纵穿Ф16圆钢加密。在栈桥和施工平台附近打设防撞桩，并悬挂警示标志和红色警示灯。
三、栈桥施工
①钢管桩施工
钢管桩施工从北岸开始施工,栈桥使用浮吊吊振动锤下沉钢管桩，钢管桩沉放使用90KW振动锤。利用全站仪定位及校核。
水中栈桥钢管桩使用专用打桩船打设。打桩船抛锚定位后，利用浮船运输,浮吊起吊钢管并进行定位，依靠锤重和钢管桩重力插入覆盖层中，然后开动柴油锤打设钢管桩到位。钢管桩逐排打设，一排钢管桩打设完成后再移船至另一排。
钢管桩每天施打完毕后，马上用［20焊接钢管桩横向剪刀撑联系，以防管桩受水流冲击倾斜或疲劳破坏，降低管桩的承载能力。
振动沉桩的停振标准，以最终贯入度（cm/min）为主，以振动承载力公式计算的承载力做为校核。柴油锤沉桩的停锤标准，以最终贯入度：最后10击贯入度小于20mm控制。
栈桥开始施工时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等通航导向标志，以保证安全。打桩船采用抛锚定位，抛锚时考虑尽量能多打桩，减少抛锚次数，以加快施工进度，共抛4只锚，均采用专用锚，并保证锚有足够长的锚缆，每只不小于2t重。打桩船通过铰锚机将船移到位后沉桩。
管桩下沉控制项目：钢管桩插打位置精确度及垂直度、钢管桩振动下沉时贯入度控制、钢管桩的桩长控制。
钢管桩沉放应注意：振动锤重心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上；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；每排钢管桩下沉到位后，应立即进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，避免水的反复冲击产生钢管的疲劳断裂，以至发生意外事件，连接材料采用[20槽钢。型钢尺寸需根据现场尺寸下料。焊缝质量满足设计及规范要求。沉桩到位后，用水准仪测出桩顶高程，为切割桩头安装墩顶纵梁横梁提供数据。
钢管桩之间利用[20槽钢栓接作剪刀撑。施工过程中，安排专人对河床冲刷深度进行定期测量，及时掌握冲刷深度。
②纵横分配梁及梁部安装
I45工字钢安装经测量放线后，直接嵌入桩顶内。钢管桩与工字钢间焊接钢板与钢管桩良好结合在一起。
○3贝雷片拼装
贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，吊车起吊安装在桩顶工钢横梁上。
贝雷片的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。
贝雷片安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板，将其固定在横梁上。贝雷片任何位置严禁施焊。
主梁等构件采用人工配合船吊进行安装就位。
○4贝雷片拼装完毕，其上铺设I32横向分配梁，间距100cm，I32与贝雷片间采用Ф20“U”型螺拴固定，每组贝雷片与工字钢横梁相交处设一套螺栓。
○5面板与工钢纵梁结合，使用2[14a槽钢在I32上铺设，间距30cm，如遇与“U”型螺栓螺母冲突时，可适当调整槽钢间距。栈桥远离桥墩向单侧横向0.5m范围内为人行通道，槽钢缝隙填木方。栈桥另一侧0.3m范围布设各种管线。
○6栈桥栏杆高1.2m，采用∠45×45×5mm角钢焊接，立柱间距3m，焊在栈桥I32横梁上，钢立柱上设3道φ10mm钢筋做护栏。
○7纵横分配梁和主梁等构件采用人工配合船吊进行安装就位。
四、检算资料
㈠、栈桥、平台荷载
栈桥、平台设计荷载采用履50荷载和10m3混凝土搅拌运输车（满载）。汽车及混凝土搅拌运输车活载计算时采用荷载冲击系数1.15及偏载系数1.2。钢管桩按摩擦桩设计。
㈡、贝雷纵梁验算
栈桥总宽6m，计算跨径为12m。栈桥结构自下而上分别为：φ63×8mm钢管
桩、36a型工字钢下横梁、“100”型贝雷梁、32b型工字钢分配横梁（间距1.0m）、14a型槽钢桥面。
单片贝雷：I=250497.2cm4，E=2.1×105Mpa，W=3578.5cm3
[M]=788.2 kn?m, [Q]=245.2 kn
则4EI=2004×106 kn?m2
1、荷载布置
⑴、上部结构恒载（按6m宽计）
①、2[14a型槽钢：2×21根×14.53×10/1000＝6.10kn/m
②、32b型工字钢分配横梁：52.69×6.0m×10/1000/1.0m＝3.16kn/m
③、“321”军用贝雷梁：每片贝雷重287kg（含支撑架、销子等）：
287×3×10/3/1000＝2.87kn/m
④、2I36a型工字钢下横梁：2×6×60×10/1000＝7.2kn/m
⑵、活载
①、10m3混凝土搅拌运输车（满载）：车重20t，10m3混凝土23t。
②、履50荷载考虑。
⑶、人群：不计
考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距大于15m，即一跨内同方向半幅桥内最多只布置一辆重车。
2、上部结构内力计算
⑴、贝雷梁内力计算
①10m 3混凝土搅拌运输车（满载）（布置在跨中，按简支计算）同向每跨只布置一辆，车重20t ，10m 3混凝土23t 。
185
185
60跨中
跨中
对B 点取矩，由∑Mb ＝0，得
R A ＝（185×5.3+185×6.7+60×10.7）/12＝238.5 kn M 中＝238.5×6-185×0.7-60×4.7＝1019.5 kn ?m Rmax ＝2RA ＝477 kn 查建筑结构计算手册
f 1×1000×5.3×122×(3-4×5.32÷122)÷24EI=1.1cm
185
1
18523
60
R 1＝R 2＝pb/l=156.32 Kn
R3＝36.5 kN
R A＝∑RAi＝349.14 kN
②、履50荷载，布置在跨中，按简支计算，每跨只布置一辆，500KN，q=56KN/m
荷载布置：履50荷载q=56kN/m
跨中
查建筑结构计算手册
R A=R B
Rmax=500 KN
跨中：
f max＋㎝
③、恒载
按5等跨连续梁计算，查建筑结构计算手册（第二版）。
q＝6.1+3.16+2.87＝12.13kn/m
支点：
Mmax4=-0.105ql2＝-0.105×12.13×122＝-183.4 kn?m
R max4＝（0.606+0.526）ql＝164.78kn
跨中：
Mmax4‘=0.078ql2＝136.24kn?m
（简支时：Mmax4‘218.34kn?m）
fmax40.13cm
④、恒载+履50级荷载组合
汽车荷载计入冲击系数级偏载系数。
Mmax＝270+1.2×1.15×614.25＝1117.7kn?m＜[M]=3152.8 kn?m
R max＝203.8+1.2×1.15×500＝893.8kn＜[Q]=980.8kn
fmax＝0.13+1.2×1.15×1.494＝2.19cm＜L/250=8cm 安全。
⑤、恒载+10m3混凝土搅拌运输车（满载）荷载组合
荷载计入冲击系数级偏载系数。
Mmax＝218+1019×1.2×1.15＝1624 kn?m＜[M]=2364 kn?m
R max＝164.78+477×1.2×1.15＝823kn＜[Q]= =980.8 kn
fmax＝1.2×1.15×1.1+0.13＝1.65cm＜L/250=8cm 安全。
㈢、桥面板I14a型工字钢验算
按简支梁计算，计算跨径取L＝1.0m。车轮宽度按30cm计算,每对车轮的着地面积为0.6×0.2（宽×长），则轴重的一半荷载由3根槽钢承担。采用10m3混凝土搅拌运输车满载荷载进行验算。
E=2.0×105Mpa，I=712cm4，Wmin=101cm3，q=415 kn/m
q
P=P0/2=135KN q ＝135/0.2＝675kn/m
0.125
×75×0.2×1.0×（2-0.2÷1.0)=30.4kn ?m σ＜ [σ]=170 Mpa f ＜L/250=4mm 安全。
㈣、横向工字钢分配梁验算
计算最大跨径取L ＝4.3m ，采用32a 型工字钢。荷载如图。 E=2.0×105Mpa ，Ix=11080cm4,Wx=692.5cm3，Sx=400.5 cm3,t ＝15mm
R
R q
q
R=135KN
M=135×0.9＝121.5kn ?m σ175.5 Mpa ＜ [σ]=215 Mpa τ32.53 Mpa ＜[τ]=85 Mpa 安全。
f ＝)43(242
2a EI pal -=8
1121011080100.2249.03.41000135-???????＝7.8mm ＜L/250=17.2mm
㈤、墩顶横梁
因墩顶横梁采用2I36a 型工字钢。根据前面计算结果，每榀贝雷梁传至横梁上的荷载为P ＝477kn ，由横梁直接传递到钢管桩顶，所以在此不作验算。
检算方式(二) 4、栈桥结构验算
6.3.1、I16工字钢上横梁验算：（按简支梁验算，计算跨径为1.35m 。） I16工字钢作为上横梁，其截面参数如下：
226.11A cm =，20.50/g kg m =，41127I cm =， 3
140.9W cm =，3
80.8S cm =，0.6w t cm =。
罐车后轴的触地宽度为600mm ，长度为200mm 。
按两根横梁直接受力,则每根横梁受力为：()P =?活30/22=7.5t 恒载:桥面板和横梁自重
0.30.878.520.5039.34q =??恒+=kg/m
活载产生的跨中弯矩：
31
0.257.510 1.352531.25.4M pl kg m =
=???=活
活载产生的支座剪力：
37.5107500Q p kg
==?=活
恒载产生的跨中弯矩：
22
1
0.12539.34 1.358.96.
8
M ql kg m ==??=
恒
恒载产生的支座剪力：
1
0.539.34 1.3526.55
2
Q ql kg ==??=
恒
跨中的总弯矩取值：
8.962531.252540.21. M M M kg m =+=+=
活
总恒
支座的总剪力取值：
26.5575007526.55
Q Q Q kg =+=+=
活
总恒
故
[]
2
2540.21100
1803/180.3215
140.9
M
kg cm MPa MPa W
σσ
?
====<=
[]
2
7526.5580.8
899/89.9110
11270.6
QS
kg cm MPa MPa Ib
ττ
?
====<=
?
满足要求
6.3.2、贝雷纵梁验算：（按简支梁验算，计算跨径为12米。）
选用三列单层双排不加强型贝雷片，其截面参数：截面容许抵抗矩[]1576.4.
M kN m
=，截面容许抗剪强度[]490.5
Q kN
=。计算图式如下：
单位：cm贝雷片自重：
2756/3q =?贝=550kg/m
恒载:桥面板和横梁自重：
()6.00.878.520.504812868.8q =????恒+6/=kg/m
所以总恒载为
550868.81418.8q =+恒总=kg/m
以上恒载由三组贝雷片共同承担，但是中间一组承受的恒载最大，为一半。故中间组所分担的荷载为：
/2709.4q q ==恒总kg/m
贝雷梁接收由分配梁传来的活载为：
1.250.4
15.1.25P =?
?活－2＝204t=20400kg
活载产生的跨中弯矩：312 3.020.41091800.2M pl kg m
-??
==??= ???活
活载产生的支座剪力：
3312-3
+
20.4100.7520.4103570012Q p p kg ==?+??=活
恒载产生的跨中弯矩：221
0.125709.41212769.2.8M ql kg m
==??=恒
恒载产生的支座剪力：1
0.5709.4124256.42Q ql kg =
=??=恒
跨中的总弯矩取值：
[]12769.291800
104569.1045.7.1576.4.M M M kg m kN M M KN M
=+=+==<=活总恒
支座的总剪力取值：
[]4256.43570039956399.6490.5Q Q Q kg KN Q KN
=+=+==<=活总恒
6.3.3、2I36a 工字钢横梁验算：（按简支梁验算，计算跨径为2.5m 。） I36a 工字钢作为上横梁，其截面参数如下：
276.44A cm =，60.00/g kg m =，415796I cm =， 3
877.6W cm =，3
508.8S cm =， 1.0w t cm =。
作用在横梁上（横梁除外）的总恒载为：
120.878.54820.50+2756/312/62837.6q =??+???恒总=kg/m
由于横梁以上的恒载是通过贝雷梁而作用在横梁之上的，故将其看作以集中荷载的形式作用于横梁。（双排贝雷梁简化为与横梁只有一个接触点的集中荷载）
12837.6 1.253547P =?=kg
; 22837.6 2.57094P =?=kg
由活载作用而分配到横梁上的集中力为：
312-3 2.25-1.812-3 2.25-1.8
15+15+15+1531.5t=3150012 2.2512 2.25P =?
???=kg
4 1.812-3 1.815+1521t=210002.2512 2.25P =?
??=kg
7094kg 31500kg
集中荷载产生的弯矩：() 2.25
3547315007885.6.2.5M kg m =?
=集＋
集中荷载产生的剪力：
()()0.25
7094+31500+3547+2100041048.72.5Q kg =?
=集
横梁自重产生的弯矩：
11
120 2.50.250.251200.2533.75.22M kg m
=???-???=恒
横梁自重产生的剪力：1
0.5120 2.51502Q ql kg =
=??=恒
最大弯矩取值：
33.757885.67919.35.M M M kg m
=+=+=活总恒
最大剪力取值：
15041048.741198.7Q Q Q kg
=+=+=活总恒
故
[]27919.35100
451/45.1215877.62M kg cm MPa MPa W σσ?=
===<=?
[]241198.7508.8
664/66.411015796 1.02QS kg cm MPa MPa Ib ττ?=
===<=??
6.3.4、Φ630×10mm 钢管桩强度验算：
1、桩受力：()123 2.25 1.8123 2.25 1.8
15+151515+12 2.2512 2.25
1.8
2.5-1.812-3 1.8 2.5-1.815+15+
2.25 2.512 2.25 2.5
2837.6 2.5+150 2.5/100044.84944849P t kg ----=?
+?+?????????==
桩采用Φ630×10mm 钢管桩
横梁采用2I36a 工字钢，其截面宽度B=2×136mm=272mm ，两工字钢中间留1cm 的间距，工字钢与钢管壁留1cm 的间距，则钢管需要切割的宽度是302mm 。
桩的受力面积为：2
2302106040S mm =??= 钢管桩的强度为：
[]060402151298600=129860kg 44849P s N P kg σ==?=>=
2、假设Φ630×10mm 钢管桩长度为20米，按20米的压杆稳定计算：
Φ630×10mm 钢管桩截面面积为2
194.68A cm =；21.93i =
故：
2000
=91.221.93λ=
；0.510?=
Φ630×10mm 钢管桩压应力：
[]244849
=
=452kg/cm 45.22150.510194.68Mp Mp
σσ=<=?
满足要求