省道308復線澇港-大嶺段新建工程西溪大橋
施工棧橋施工方案
作者：連湘激（路橋工程師）
一、工程概況
省道308復線澇港至大嶺段新建工程第A合同段全長2.14Km，起訖樁號為K0+000～K1+700及K4+860～K5+300。本合同段采用部頒二級公路標準，路基寬度近期為25.5m、遠期50m，設計行車速度60km/h。主要工程量包括：大橋556.4m/2座。
二、棧橋設計
本段西溪大橋工程K1+230-K1+350處需搭設平臺和棧橋，橋梁的施工機械設備需要在棧橋上作業。棧橋設計在橋梁中線位置布置。設計棧橋橋面寬6.0 m，橋梁總長度120m，分16跨。
全部棧橋和平臺采用鋼管樁做立柱，立柱用振動錘將管樁打入土層，打入深度根據地質情況而定，主要以貫入度和入土深度控制，以達到設計承載力。管樁為直徑600㎜，壁厚6㎜的鋼管。在靠管樁頂部處用Ⅰ12槽鋼，樁頂焊接鋼板，而后鋪設Ⅰ32工字鋼，工字鋼與鋼板滿焊，使整個平臺連成整體，提高穩定性。工字鋼橫梁上架設貝雷縱梁、面層用Ⅰ25工字鋼和枕木鋪成。貝雷片與橫梁采用U形螺栓鎖緊；枕木用瑪釘釘成整體，以保證施工機械的安全行走。
三、棧橋的受力驗算
1、貝雷架的受力分析及驗算：
貝雷縱梁最大跨度為8m，受力分析和驗算按8m計算。
枕木：0.8*103kg/m3
Ⅰ25a工字鋼：38.1 kg/m
貝雷架自重：300 kg/片、每片3 m長
枕木重量：0.8*103*0.15*6*8=5760 kg
Ⅰ25a工字鋼重量：38.1*6*16=3657.6 kg
貝雷架自重：300×4/3×8=3200 kg
恒載：5760+3657.6+3200=12617.6 kg
每延米恒載：12617.6/8=1577.2 kg/m
恒載跨中彎距：1/2q12=1/2*1577.2*82=50470.4 kg·m
=504.7KN·m
活載：施工中35T吊車履帶，所有施工設備中最重，以其作為計算控制的標準。
受力筒算模型為筒支梁，查閱《裝配式公路鋼橋使用手冊》35T履帶吊車空車在跨中生產彎距為1400 KN·m、剪力為175KN。貝雷架容許內力：彎距為3152.8 KN·m、剪力為980KN。
棧橋所受彎距：504.7+1400=1904.7 KN·m
1904.7/3152=0.60
按《裝配式公路鋼橋使用手冊》中規定：在彎距未超過容許彎距的5%時，由容許剪力控制。
履帶吊車停在一頭靠近鋼管樁時的剪力最大。
恒載的剪力為1/2q1=63.09KN
吊重物引起的剪力為：225.8*（120/500）=54.2KN
貝雷架所受最大剪力：63.09+175+54.2=292.29≤980KN
經上述受力分析計算得貝雷架能承受施工時產生的荷載，強度能達到要求。
2、鋼管樁承載力及穩定性分析：
鋼管樁用6㎜Q235熱軋鋼板卷制而成。
鋼管樁的截面積=лR2－лr2=л（6002—5882）/4=11196.6㎜2
鋼管樁的極限承載強度=215*11196.6=2407277N
吊車吊重時靠平臺所受的荷載T
350*2+120*6=4T
T=355KN
鋼管樁頂所承受的荷載：P=126.2+355=418KN≤2407.3KN
強度滿足要求。
穩定性分析：
根據壓桿穩定性公式：Pcr=л2*EI/（μ1）2
其中μ為下端固結，上端為鉸接，并結合以往的計算經驗，μ的取值為0.7。
E=2.1*105Mpa
I=1/64*л( R4－r4 )
=1/64*л( 3004－2924 )
=40744999㎜
I按頂標高為水平聯系槽鋼下邊緣－2計算，底標高鋼管樁打入粗砂混淤泥層的一半計算。查設計資料，設計樁長自由長度≥6.5m，
Pcr=л2*EI/（μ1）2
=л22.1*105*40744999/（0.7*6500）2
=4079158aN=4079KN
Pcr/P=9.2
鋼管樁的穩定系數為9.2
根據本工程所提供的地質報告和鋼管樁的入土自由長度≥1.2米計算其極限摩阻力為：Q=л·D×ti·li
中粗砂li=1.5m ti=70Kpa
管樁為直徑600㎜樁底強風化承載荷載 G=395.64KN
Q=3.14×0.6×（1.2×70）+395.640
=553.896KN≥418KN
經上述受力分析的穩定性計算。棧橋是安全的。本棧橋可滿足35t履帶吊、砼攪拌運輸車、和施工機械在棧橋上作業的安全要求。
四、棧橋的施工方法
棧橋的施工，采用履帶吊車配合震動錘插打鋼管樁的施工方法，將鋼管樁打入土層中做棧橋橋墩，鋼管樁打入深度根據地質情況而定，主要以貫入度和入土深度控制，以達到設計承載力。設計采用45KW震動錘震動沉樁，當震動到貫入度很小（下沉量很少）時，樁頂承載力可達450KN，同時要以達到管樁入土深度6.5 m來校核。確保橋墩的穩定性。
施工步驟是：從0#墩開始，完成0#和1#墩管樁插打后，用水準儀測量標高，按設計標高將管樁頂部處用I12槽鋼作水平撐，焊牢于管樁上，橫梁和支撐焊接牢固后安裝貝雷梁。貝雷梁在陸地按設計拼裝，用吊車直接吊裝就位。貝雷縱梁安裝后，安裝橫向工字鋼，橫向工字鋼按枕木設置，每根枕木兩端必須擱置在工字鋼橫梁上，工字鋼最大間距宜控制在50㎝左右，以改善枕木的抗彎距性能，工字鋼橫梁用U形螺栓和貝雷梁瑣緊，使橋面整體穩定安全。
完成第一跨橋橋面鋪設后，吊車上橋在第一跨棧橋上進行第二跨施工，各跨施工按第一跨的施工方法進行。
本段工程擬投入機械設備情況表
附 表 1
|
機械名稱 |
機械型號 |
單位 |
數量 |
進場時間 |
|
履帶起重機 |
QUY35 |
臺 |
1 |
|
|
汽車吊 |
QY16 |
輛 |
1 |
|
|
震動錘 |
45KW |
臺 |
1 |
|
|
電焊機 |
BX-3-300 |
臺 |
2 |
|
|
鋼管樁 |
Φ600L=10m |
根 |
32 |
|
|
貝雷片 |
國產（300×150） |
片 |
240 |
|
|
工字鋼 |
I32 |
T |
62 |
|
|
工字鋼 |
I25 |
T |
82 |
|
|
枕木 |
片 |
2007年11月02日
