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深水基础钢栈桥设计与施工

摘要深水基础施工时，一般需修建钢栈桥作为运输通道，并依附钢栈桥搭设

作业平台，实现由水中作业转化为陆地作业的目的。本文通过新许特大桥双洎河

水中墩栈桥实例，详细介绍了钢栈桥的设计过程和施工方法，供同行参考借鉴。

关键词钢栈桥；设计；施工方法

1工程概述

石武客运专线新许特大桥全长41.209km，其中401#墩～405#墩位于双洎河

水中，水位从6.27m至9.71m不等。该桥下部结构设计为钻孔桩基础、矩形承台、

圆端型桥墩。本桥横跨双洎河，水中墩主要地质为：淤泥质粉质黏土、粉土、粉

质黏土、中密粉土、细砂、粉质黏土、石英质粗圆砾土；桥址区第四系地层覆盖

厚达80m以上，地质构造不发育。

2总体方案

401#~405#水中墩施工采用搭设钢栈桥作为运输通道，并在相应墩位处搭设

作业平台进行钻孔桩作业和钢板桩围堰施工，围堰封底后再进行承台及墩身施工

的施工方法。本文重点讲述钢栈桥的设计与施工技术。

3钢栈桥设计

钢栈桥采用上承式结构，全长为141m，桥面宽度为5m，跨径为

1-3.0+9-15.0+1-3.0m。考虑到本桥不通航，根据历年洪水水位，设定桥面标高为

97.0m。

栈桥采用钢管桩（Φ500mm，壁厚8mm）基础，入土深度为13.2m，每个墩

位管桩露出水面部分横向采用型钢剪刀撑连为一体。桩顶采用双排6m长I45a

工字钢作为横梁将上部荷载传至桩身，为防止失稳，在支撑点处与管桩连接部位

横桥向设置牛腿加固。梁部主桁架采用6片贝雷拼装而成，钢栈桥桥面板横梁采

用Ⅰ10a工字钢通过U型卡固定在贝雷片弦杆的节点处，桥面板纵梁采用［10a

槽钢与横梁焊接，桥面板采用10mm厚防滑钢板。活荷载上桥时限制行车速度在

10km/h以内。栈桥检算结构模型如图1所示。

图1结构模型

以自重为62.6t履带旋挖钻机行驶至跨度为15m钢栈桥跨中和桩顶时作为计

算模型，分别验算钢栈桥面板、钢栈桥面板[10槽钢纵肋、钢栈桥面板I10工字

钢横肋、钢栈桥贝雷桁架、钢栈桥I45a工字钢横梁及钢栈桥钢管桩（φ500mm，

壁厚8mm空心钢柱）的受力情况。

3.1钢栈桥面板（10mm厚钢板）验算

桥面板自重=0.785KN/m。

履带旋挖钻机履带长度4m，宽度0.8m，计算面板时取1.2的冲击系数。

单侧匀布荷载q=626/（0.8×4×2）*1.2=117kPa，经迈达斯软件分析计算，最

大组合应力σ=202.1MPa[σ]=205MPa，满足要求。其最大支点反力为69.6kN。

3.2钢栈桥面板[10槽钢纵肋验算

按五等跨连续梁进行计算，支座间距0.5m，查《建筑施工手册》弯矩为：

M=0.105*69.6*0.5*102=1.827kN.m，弯曲应力：

σ=M/W=1.827*103/39.7*10-6=46.02MPa[σ]=205MPa，满足规范要求。

最大剪力：Q=0.606*69.6*0.5=21.1kN，剪应力为：

τ=Q*S/（b*I）=21.1*103*23.5*10-6/（5.3*10-3*198.3*10-8）

=47.2MPa[τ]=125MPa，满足规范要求。

3.3钢栈桥面板I10工字钢横肋验算

按跨度0.9m的简支梁中间布置间距为0.5m的两个集中荷载进行计算

（偏于安全），弯矩为9.85kN.m，弯曲应力：σ=M/W=9.85*103/49*10-6

=201.0MPa[σ]=205MPa，满足规范要求。

支座最大反力：Rb=1.132*69.6*0.5=39.4kN，即剪力最大为

Q=Rb=39.4kN，剪应力：

τ=Q*S/（b*I）=39.4*103*28.2*10-6/（4.5*10-3*245*10-8）=100.8MPa[τ]=

125MPa，满足规范要求。

3.4钢栈桥贝雷桁架验算

贝雷桁架由n=6片贝雷组成，每片国产贝雷片重量（3.0m长）（支撑架和销

钉等