钢栈桥施工技术Word文件下载.docx
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编制施工组织计划及施工作业指导书，有计划有步骤的开始钢栈桥的全面建设工作。
（2）测量平台搭设及测量放线因栈桥较长且大部分在海水中，为精确定位，在施工前首先沿栈桥轴线两侧沿路线方向每500m搭设一座测量平台，测量平台与栈桥垂直距离为300m，
测量平台设计为边长为4.5m的正方形，平台面标高与栈桥面标高一致，测量平台设计示意图如“图2”所示。
测量平台基础采用①820螺旋焊管，钢管桩基础入土深度12m，管桩基础间设剪刀撑，以145b为横梁，以间距为1m的125a为分配梁铺设在横梁上，焊接固定，面板采用[30b铺面，面板间焊接使之成为一体，且在平台四周用①50钢管焊接高1.2m的护栏，并留出入口，在出入口下方设爬梯供测量人员使用。
测量平台施工完成后在平台上借助于GPS测定出一个定点坐标及高程，施工过程中利用全站仪借助测量平台进行全部测量定位作业。
测量平台完成后首先按照设计图纸精确定出管桩基础的实际位置，并指挥定位船定位。
（3）栈桥桥台施工
栈桥桥台位置采用填土筑岛，以双排中心间距为1.5m的管桩基础作支撑，桩顶铺设145工字钢承压，以125a工字钢为横向分配梁，面板采用［30b槽钢满铺，端部一排管桩外侧铺衬两层荆芭挡土，桥台外侧填土至桥面标高，便道与栈桥桥台连接的填土过渡段两侧抛石护坡处理，桥台侧面示意图如“图3”示。
（4）管桩基础打设
根据设计承载力要求，普通墩管桩基础统一采用①820螺旋焊管，制动墩及深水处双排管桩采用①630螺旋焊管，管桩使用前必须进行防腐处理（后面详细介绍防腐方案），管桩基础入土深度必须保证在12m以上，普通桩位采用垂直于路线布置单排管桩基础，每排设3根管桩，伸缩缝位置采用制动墩管桩基础（制动墩示意图如“图4”示），由双排管桩组成，低潮位水深大于12m的区域，统一采用双排管桩基础。
管桩运输到施工现场后，以方便施工为目标，对管桩进行对接加长作业，一般可根据运输船长度加长至18m左右，对接加长时必须对对接部位增设加强钢板，对接完成后，由运输船运至桩位。
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1、单位为
2、管桩入土深度不少于8I
图2
图3
栏杆1・2m
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4组贝雷梁纵梁（配90cm支撑架）
2145b一雲梁
2145b下垫梁
钢管桩基础施工时米用两次定位方法，初定位是船体定位，在仪器监控下，利用船体四角“八字”锚缆将船体初步定位，在四角打入四根©
529mm定位桩，使船体只可随潮位上下浮动。
二次定位是利用悬臂框架定位，在仪器监控下，将活动框架准确定位，用骑马螺栓和船体连接牢固。
此种方法一次可定位6根钢管桩。
此船体可坐滩使用，可实现全天候作业，待打桩完毕后，可将活动框架螺栓松开，将框架吊离钢管，把船体移至下一墩位处施工。
管桩基础的施工可根据施工进度要求同时安排多个作业面平行施工。
钢管桩插打注意事项如下：
1钢管桩施打时要注意桩顶标高的控制。
当钢管桩进尺极为缓慢或施沉困难时，则不能强行施沉，以免钢管偏位或变形，要分析其原因，若桩尖遇到异物时，则须采取相应合理措施，以满足施工要求。
钢管桩施工的平面位置、倾斜度必须满足设计要求。
2钢管桩施打时，若桩顶有损坏或局部压屈，则对该部分予以割除并接长
至设计标高
3由于施工环境十分恶劣，经理部将安排相关部门做好天气及海洋预报资料的收集，并及时将相关情况传达到参与现场施工的相关部门或个人。
同时现场设立潮位观测标尺，适时进行潮水位观测并做好记录。
（5）、垫梁安装
每个墩位的3根钢管桩振沉完成后，检查桩的偏斜及入土深度与设计无误后，及时按设计将钢管桩间用[20槽钢焊接剪刀撑，并在桩顶焊接垫梁连成整体，垫梁由2I45b工字钢焊接组成，安装前在加工场内直接按设计长度下料，并焊接牢固，铺设垫梁前，要在桩顶按设计尺寸气割槽口，并保证底面平整，再用浮吊或汽车吊放置垫梁并与钢管桩焊接固定，并在垫梁与管桩顶连接处焊接20*30cm的耳板，以保证垫梁与管桩基础的整体性，同时防止管桩受压过度引起变形。
（6）贝雷桁架梁、横向分配梁、桥面系施工
栈桥贝雷桁架梁由“321”型贝雷片和“90”型支撑架组合拼装而成，贝雷梁安装前在岸上按照预设分段长度（15m）提前拼装完成，并运输至施工墩位，由测量人员配合在垫梁上定出贝雷桁架梁的具体位置，由吊车配合安装就位、联结，并用U型卡将贝雷桁架梁固定在垫梁上，每四跨设一道伸缩缝，伸缩缝宽度20cm。
贝雷梁全部架设完成后，沿路线方向每隔5m以[8槽钢为材料设一道
横向联结的系梁，用U形螺栓固定，将四组贝雷梁联为整体。
贝雷梁安装就位后，125a工字钢在材料加工场按设计长度下料，以125a工字钢为横向分配梁按照设计0.6m的间距铺设，采用U形螺栓固定，U形螺栓螺母位置涂抹黄油，防止生锈。
桥面采用[30b槽钢按设计位置和宽度密铺，槽钢间缝隙焊接牢固，除伸缩缝位置外槽钢相邻端部必须焊接牢固，伸缩缝位置桥面铺设厚度为12mm大小为1.5*8m的钢板，桥面铺设完成后，用①50钢管焊接护栏，护栏高度1.2m，立柱间距1.5m，护栏全部刷油漆作防腐处理。
（7）钻孔平台施工为加快施工速度，压缩工期，提高工作效率，在栈桥施工的同时，展开钻孔平台的搭建工作，以供钻机进行桩基施工。
钻孔平台的结构形式与栈桥完全一样，自下而上分别为©
820mm钢管桩、
2I45工字钢垫梁、贝雷片桁架、I25a横向分配梁、以[30b槽钢做为平台面，钻孔平台顶面标高与栈桥顶面标高一致，且平台与栈桥相连，便于施工机具及车辆工作，平台管桩间以[20a槽钢为剪刀撑相连稳固，平台面上提前预留桩基施工孔位，用活动井盖盖好，钻孔平台四周焊接护栏与栈桥护栏相连。
钻孔平台搭设的同时在加工场按设计尺寸以12mm厚钢板为材料加工钢护筒，钻孔平台施工完成后，运输钢护筒至钻孔平台，在预留孔位置定位导向框，用振动锤将钢护筒振沉入河床，入土深度不小于8m,施工方法与振动打设钢管桩相似，护筒打设完成后，复核护筒中心坐标以及垂直度，检查合格后即可上钻机开始桩基钻孔作业。
钻孔平台施工工序与设备机具与栈桥施工相同，这里不再赘述。
（8）栈桥拆除桥梁施工完成后，钢栈桥要全部拆除，恢复海域原貌，并回收材料，拆除顺序与搭设顺序相反，自上而下先拆除桥面系，可采用乙炔气割首先割除护栏，割开连接的桥面板，拆除桥面系，随后卸下U形螺栓，拆除分配梁、贝雷桁架梁、垫梁、拔除管桩，管桩拔除时同样借助振动锤施工，拔除时应先向下振动搭设1〜
2分钟左右以减少泥土与管桩长期形成以来的粘结力，随后向上振动拔除钢管桩。
栈桥拆除过程中及时回收、整理旧材料。
（9）钢管桩防腐方案因栈桥使用贯穿于整个主桥施工过程中，任重道远，且栈桥位于海水之中，
海水腐蚀性较大，为保证栈桥基础在整个施工及使用过程中不被海水侵蚀，同时提高栈桥拆除后钢管桩的剩余价值，对栈桥的钢管桩基础进行防腐处理，处理后的栈桥基础，其安全性、实用性、美观性都将大大提高。
一般海水中的钢管桩防腐措施有阴极保护法、涂层屏蔽法等，结合本工程实际特点、栈桥使用时间、经济效益考虑，拟采用涂层屏蔽法（即在需防腐的部位涂刷防腐材料）进行钢管桩防腐。
根据海洋环境条件和腐蚀特点的不同，海水中的钢管桩基础分为五个区段：
大气区、浪溅区、潮差区、全浸区和海泥区。
大气区与浪溅区的分界线为设计高水位加1.5m，浪溅区与潮差区的分界线为设计高水位，潮差区与全浸区的分界线为设计低水位，全浸区与海泥区的分界线为泥面。
钢管桩基础的大气区、浪溅区、潮差区和全浸区可以进行防腐涂层保护处理，海泥区无需也无法进行防腐处理，将大气区、浪溅区和潮差区统称为水上区。
本工程重点对钢管桩外表面的水上区进行防腐处理。
根据被保护钢管桩的材质、海洋环境腐蚀的特点、有效保护年限和环境条件等影响因素，参照相关技术标准中的规定，结合实际工程经验，本方案选用TO树脂涂料对钢管桩的水上区进行防腐处理
其主要技术标准：
1酸碱、耐水、耐大气老化；
2强度》50kg.cm；
3附着力》1级；
4弹性w1mm；
5光泽95%；
6颜色及外观：
平整光滑，颜色纯正；
7冻融稳定性：
-60C（7小时）室温（7小时）600（10小时）循环100
次涂层无膜落，起泡现象，外观无变化；
8抗渗强度＞15kg/平方厘米；
9抗压强度:
139MPa;
10干燥时间：
表干：
1h20min，实干：
24h;
该涂料具有优异的防腐性能和良好的附着力，耐海水、耐阴极保护、耐磨性能极佳，可在腐蚀条件恶劣的海洋环境中起到长效防腐作用。
具体施工工序：
钢管桩在由厂家定购送至施工现场后，先在岸边加工场根据钢管桩表面情况进行喷砂打磨除锈，再用高压无气喷涂的方法对钢管桩进行涂料喷涂处理，喷涂共两遍，喷涂厚度由里向外分别为100卩m和150卩m。
喷涂完
毕后，涂层外观目测检查必须均匀，无气泡、裂纹、流挂等缺陷。
4、2质量控制措施
1、项目部在施工前编制施工技术方案和作业指导书，具体安排通知到作业层，保证作业层人员清楚各项技术指标。
2、建立质量保证体系，完善信息反馈制度，认真落实质量责任制。
在项目部设专业质检工程师，严格控制施工过程中各项技术指标，完成一段、检查一段，验收合格后方可进行下步施工。
3、施工过程中严格控制施工误差，管桩中心位置允许偏差10cm,桩顶标高允许偏差2cm，管桩及护筒的垂直度偏差在不得大于1%。
4、定期对钢栈桥进行沉降观测、记录，如有沉降过大、过快问题及时处理。
5、材料进场必须有产品合格证，并由试验站检定合格后方可使用。
6、海域施工必须及时做好钢材防腐工作，保证结构耐久性。
4、3安全控制措施
1、项目部设专职安全员全程监控施工过程，发现安全隐患及时排除。
2、制定安全施工细则，并设置安全警示牌，在钢栈桥头设置岗亭，严禁闲杂人员进入施工现场，现场施工人员必须佩带安全帽，穿绝缘鞋。
3、施工机械定期检修，保证机械正常使用和施工安全。
4、定期检修栈桥，及时修补损坏部位，排除安全隐患，保证栈桥正常使用，具体工作如下：
1定期复测海床冲刷标高，若冲刷超过设计值时，及时采用抛沙袋等办法进行维护，防止深层冲刷影响栈桥的稳定性。
2定时检查贝雷桁架片间连接件有无松动情况并及时紧固。
3检查栈桥各构件连接情况，及时进行修补。
4检查路灯线路及灯泡的完好情况，发现损坏的及时修复。
5对锈蚀的钢构件进行处理并涂刷防锈油漆。
6观测桩是否有下沉，有则采取相应措施。
5、钢栈桥结构验算
（一）栈桥结构形式
曹妃甸临时钢栈桥桥面净宽有8m、12m15m三种形式，双向车道。
该桥桥跨为15米标准跨，上部纵梁每4跨为一联，每联纵梁端部支墩为制动墩，设6根©
630X10mni冈管桩；
普通墩为3根©
820x10mm钢管桩或深水区设6根©
630x10mm!
冈管桩。
便桥自下而上依次为①820x10mm（或①630x10mm钢管桩，145b双肢横梁；
纵梁选用“321”军用贝雷梁4组，每组2片；
I25a横向分配梁，布置间距0.6m；
[30b满铺作桥面。
由于不同宽度的栈桥受力结构相同，在此仅对8m宽度的栈桥进行结构验算。
（二）设计依据
1、《曹妃甸大桥设计说明》
2、《公路桥涵设计通用规范》
（三）主要参考资料
1、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-20042、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-853、《钢结构设计规范》GB50017-20034、《钢结构设计手册》第三版5、《路桥施工计算手册》
6、《桥涵》
7、《装配式公路钢桥多用途使用手册》
（四）主要技术标准
1、设计荷载：
公路－I级，挂－100
2、施工控制活载：
公路－I级，履带吊－50
3、永久荷载
（1）上部结构恒载：
每孔贝雷梁自重：
1.948kN/mx15mX4=116.88kN每孔桥面横梁125a自重:
0.381kN/mx9m/ftx25根=85.7KN每孔桥面槽钢［30b自重:
0.392kN/mx15m/根x26根=152.9KN
（2）下部结构恒载：
主要为钢管桩自重与桩间连接系，根据每个墩位处的地质情况，所采用的钢管桩长度也不相同。
4、其他可变荷载：
（1）冰压力：
20年一遇，单根直径0.82m的桩，冰压力为26.9kN；
单根直径0.63m的桩，冰压力为20.7kN
（2）汽车制动力：
按《公路桥涵设计通用规范》采用。
（五）地质情况
其地质情况以次为：
2—7m厚的人工填筑碎石类土，1—5m厚人工吹填粉砂，0.5—5m厚的淤泥，5—15m厚的粉砂等。
（六）上部结构验算：
1、贝雷纵梁检算（以15米跨为例）
1、该纵梁每四跨为一联，每跨15米，每联总长为60米。
其恒载主要为：
贝雷纵梁自重、桥面系槽钢自重、分配梁工字钢重，则恒载为23.7KN/m
2、基本可变荷载为：
挂车-100、履带吊-50荷载
3、由计算可知履带吊-50较挂车-100安全，在此仅列出对挂车-100的验
算过程，计算简图如下:
血876.6
沪13.0
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|[][
Min=-3766jf=45JO
由受力图可知，最大弯矩为2925.6KN?
m最大剪力为：
876.6KN,制动墩最
大支座反力为：
478.9KNX2=957.8KN,普通墩最大支座反力为1620.6KN。
4、受力计算：
由《装配式公路钢桥多用途使用手册》可查知四组双排单层
15米跨贝雷梁容许弯矩为6305.6KN?
m容许剪力1962KN
则容许弯矩[M]=6305.6KN.m>
Mmax=2925.6KN?
m
容许剪力[Q]=1962KN>
Qmax=876.6KN受力满足要求。
考虑到贝雷梁横向受力不均匀，中间组纵梁受力最大，取不均匀系数为1.5,
则弯矩为：
1097.1KN.mv[M]=1576.4KN
剪力为：
328.7<
[Q]=490.5KN,受力满足要求因此，四组贝雷主梁是满足受力要求的。
2、分配横梁验算
①、桥面系分配横梁每隔0.6m配置一根125a工字钢，横梁与纵梁采用“U型螺栓连接。
两片主梁净间距为1.4米，挂车-100轴重作用在中间位置，进行计算如下：
q静=2.39KN/m（桥面槽钢重量加分配横梁自重）
q活=125KN（选用选用挂车-100轴重）
受力简图如下：
64J2
24F1.4
x=OJO
由受力图可知最大剪力为64.2KN，最大弯矩为44.3KN?
m假设轴重由槽钢
传至分配横梁上时由1根横梁受力，其中一根横梁按1.2分配不均匀系数计则
横梁受力最大弯矩为26.58KN?
m剪力为38.52KN。
②、受力检算
弯矩应力验算：
（Tw=M=26.58KN,m=66.1MPa<
[cw]=215MPa满足W402cm
受力要求。
剪应力验算：
T=Q=38.52KN2=7.9MPa<
[T]=175MPa满足受力要求。
A48.5cm2
因此，横向分配梁受力满足要求。
3、桥面系槽钢验算
桥面系槽钢为[30b型卧放，汽车的轮宽为0.25米，长为0.6m，假设车轮正好压在两片槽钢上，按连续梁在4片横梁上作支点计算，假设车轮正好压在2片槽钢上，按连续梁在4片横向分配梁上作支点计算，则钢最大弯矩为15KN?
m最大剪力为75KN（注：
受力图略）
cw=M=15KN3m=176.9MPa<
[cw]=215MPa满足W42.4cmx2
t=Q=75KN?
=16.1MPa<
[t]=175MPa满足受力要求。
A46.7cm
因此，桥面系槽钢受力满足要求。
（七）下部结构验算：
1、横垫梁受力计算
1、制动墩横梁受力检算：
制动墩垫梁受到的最大支座反力为957.8KN,考虑到受力不均匀，中间两片主梁取1.2系数。
进行计算可得上横梁最大弯矩为：
95.3KN?
149.1KN。
（注：
下横梁：
以上横梁传至下横梁上最大支座反力进行计算得，最大弯矩为
121.1KN?
m，最大剪力为：
162.3KN。
因上横梁与下横梁材料一致，所以选取受力最大的下横梁进行检算：
弯矩应力验算cw=M=121.1KN3m=40.4MPa<
[cw]=215MPa满足受
W1500cm3汉2
力要求。
t=Q=162.31^=7.3MPa<
[t]=175MPa
A111cm2汉2
因此，制动墩上、下横垫梁受力满足要求。
2普通墩横梁受力检算：
普通墩受到的最大支座反力为1620.6KN，考虑到受力不均匀，中间两片主
梁取1.2系数。
进行计算可得最大弯矩为314.4KN?
m最大剪力为496.3KN。
（Tw=M=314.4K?
m=104.8MPa<
[cw]=215MPa满足W1500cm火2
t=Q=496.3巧=22.4MPa<
[t]=175MPaA111cmx2
因此，普通墩横垫梁受力满足要求。
2、钢管桩基础受力计算
1、制动墩受力为：
支座反力+垫梁自重+24m©
630钢管桩自重=
（957.8+55.1+220.2）=1268KN则每根钢管桩受力为21,1t，最大为25.4t。
2、普通墩受力最大为：
支座反力+垫梁自重+24m©
820钢管桩自重
1620.6+15.7+143.9=1636.3KN,则每根钢管桩受力为59.3t.最大为71.2t。
3、钢管桩竖向受力分别计算©
820x10mm钢管桩和©
630X10mm钢管桩入土深度为12米时的竖向土摩擦力。
各层土质的极限摩阻力T
土层
淤泥
粉砂
粉质粘土
极限摩阻力t（kpa）
15
40
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》，桩的承载力计算公式为：
[P]=cRA+E（TjAn）,不考虑端限力的作用，拟计算墩位处土层以次为：
2.0m厚的淤泥，3.5m厚的粉砂，9m厚的粉质粘土等。
则F82q=0.82X3.14x（15x2+40X10）=110.7t>
71.2t
P63q=0.63X3.14X（25X3+20X4+15X1.5+40X3.5）=85.1t>
所以，在保证入土深度的前提下，不论是普通墩还是制动墩，采用以上两种管其竖向受力均能满足要求。
但是为满足入土深度要求如下：
按平均水位标高为0.93，管顶标高为3.47，采用24米管在打设管桩时在
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