李楠
当下蓬勃发展的桥梁技术和越来越受国家重视的基础设施建设使得大型水上桥梁工程数量日益增多。在进行深水基础施工时，一般需修建栈桥作为运输通道，并依附栈桥搭设作业平台，实现由水中作业到陆地作业的转换。本文针对茅岭江特大桥的地质及水文条件，介绍了其钢栈桥的设计和施工技术，以供类似条件下的工程参考借鉴。
本桥跨越通航航道茅岭江，且江两岸分属防城港和钦州两市。桥梁范围DK29+281.512～DK30+895.59，桥梁全长1614.078米，孔跨样式为m；2个桥台、共46个墩柱，1.25m桩7380延米/364根；1.5m桩585延米/30根；4#、12#号桥墩下为扩大基础。水中墩最高为20m（45#墩），最长桩为34m（25#、26#）。本桥主跨主墩为37#、38#墩，桥梁下游约200米处有钦防二级公路桥及既有钦防铁路桥，通航跨度为80米。按照与既有桥对孔的原则及本河段通航现状的情况，按通航论证要求采用88米主通航孔。
本工程河面宽约400米，常水深约7米，潮差约2米。建成后的钢栈桥桥底标高距高水面约2米，根据现场施工的需要，本工程拟采用施工钢栈桥。综合考虑现场地形地貌与荷载使用要求等多种因素后，拟定钢栈桥的全长约369m，桥面净宽均为4.5m，纵梁各跨及标准跨径均为12m。
钢栈桥结构类型及主要构成材料表
钢栈桥结构 结构类型及材料选用基础 采用钢管桩作为桩基础下部 横纵梁采用工字钢上部 纵梁采用贝雷片桥面 桥面板为装配式公路钢栈桥用防护 护栏由小钢管组成
1.桩基础及下部结构设计
单墩布置单排3根横向间距2m的钢管，且用槽钢进行桩间的水平、剪刀向的焊接工作。并可通过布置排距3米的排架桩支墩来提高便桥的纵向稳定性。
施打钢管桩时，应严格按设计书要求的位置和标高打桩，钢管桩中轴线斜率应小于1%L且其入土深度必须大于7m。若桩入土深度＜5m，在经过锤击后不再向下深入，且承受2分钟桩锤激烈振动锤击后仍无下沉迹象时，需在分析后采取措施。新桥建成后应拔除钢管桩。
2.护栏设计
采用直径5cm的小钢管做成栏杆进行防护，栏杆沿纵向每1.5米设置1根立柱并在高度方向设置两道横杆，其高度为1.2米。
3.桥面设计
桥面采用由5.5mm厚印花钢板、间距50cm的槽钢底竖肋及间距30cm的工字钢底横肋组成的装配式钢栈桥定型桥面板。将制作成型的桥面板用螺栓联结后放置在纵梁上，桥面栏杆间需要安装槽钢。
4.上部结构设计
在纵梁上布置4片横向形式为90+170+90cm规格为150cm×300cm的贝雷片。贝雷片的整体稳定性、纵向强度及防止滑动的要求可分别由贝雷销纵向联结、支撑片横向联结和U型铁件来实现。
5.其他设施
为满足大桥施工时的水电要求，栈桥上需要设置电缆和供水用管道，并采取防腐涂装的方法进行保护；栏杆上刷红白两色相间的反光漆，防止船桩相撞；桥两边设置岗亭，由专人上岗值班，栈桥只允许施工人员上下。
6.钢栈桥验算要点
（1）贝雷片纵梁验算
通过将汽车荷载和纵梁自重加载于钢栈桥纵梁上后，按照规范规定的静力计算公式进行验算，可得出纵梁最大弯矩、纵梁最大强度、纵梁最大剪力及贝雷片纵梁最大挠度的结果均小于容许值。因此茅岭江特大桥的钢栈桥纵梁架设符合结构上的要求。
（2）工字钢横梁验算
按二等跨连续梁验算钢管立柱，在每跨中作用1个集中力进行验算车辆荷载加在墩位上并需要计算贝雷片自重，由横梁均匀地承担荷载，经过对横梁强度、支座剪力及挠度进行验算后，发现横梁采用的工字钢可满足结构使用要求。
（3）钢管立柱受力验算
钢管高度按入土7米计算，钢管桩长度为18.18m。考虑到茅岭乡岸边与龟墩的实际情况，栈桥不宜过高，钢管桩长度为14.05米。根据设计图地质分析，水底为砂层厚度深，摩阻力180Kpa。经计算，钢管摩擦力计算入土3m即满足要求，且露出钢管所受应力小于失稳临界应力。因此单排3根钢管立柱可满足要求。
1.钢栈桥施工流程
茅岭江特大桥的钢栈桥的施工流程如图1所示：
图1 钢栈桥施工流程
2.下部结构施工
（1）桩的生产制造要求
栈桥的钢管桩需要分成2节进行加工，此外应根据现场实际情况做节长调整。因为局部冲刷线的存在，为防止桩的制造加工不符合要求，所以生产时应避免桩接头处于其附近。
（2）桩的运输要求
为简化钢管桩在吊运和安装中的繁杂过程，出厂前，应在桩上标示出桩的重量、桩的重心和吊车起吊时桩身吊点的位置。选用挂车作为运输工具将钢管桩运至现场。
（3）桩的下沉施工要求
施工时采用悬打法。施打桩时应保持连续。因为施打过程中产生的土扰动会有利于桩的继续下沉，所以悬打法施工中途只允许有短时间的停顿，避免桩下沉困难的情况发生。梁与板施工铺设完成后，履带吊前移进行循环施打。
（4）沉桩施工要求及注意事项
①施工过程中应采用灌入度、设计桩长进行双标准控制。
②每根桩下沉时不可中途间歇时间过长。振动持续时间的长短根据机械与土质的不同在经过试验后确定。
③振动过程中，桩头与振动锤间需夹紧，不允许有间隙或者松动，并检查桩顶是否有损坏或变形，如果有应尽快修复。
④必须精确引导桩的定位，确保桩位的准确性，持续检测桩的垂直度，且倾斜时应及时牵引校正。
⑤桩与桩间的接头及所有加长加劲板都须满焊并且符合设计焊缝厚度要求，质量合格后才能打设钢管桩。
⑥钢管桩施工完成后，采用吊机架设主桁纵梁，贝雷桁架分组拼装好后用汽车运至铺设位置，吊机起吊安装形成主桁整体，并与分配梁连结。施工栈桥钢梁架设详见图2：
图2 施工栈桥钢梁架设图
3.上部结构施工
采用38t履带吊对钢栈桥上部结构进行施工。
（1）拼装贝雷梁
一前一后安装的梁应成直线状，且贝雷梁的拼装应按组进行，每次按横向两排的形式拼装一组，贝雷片之间用连接片连接牢固。
（2）架设贝雷梁
完成整跨贝雷梁的安装需要以下几个步骤：
第一步：对需要架设贝雷梁的顶横梁进行准确地测量和定位，在此基础上再将一组贝雷梁牢固地捆绑在横梁上；
第二步：焊接限位器，每两组安装好的贝雷片之间，用剪刀撑支撑连接；
第三步：重复上述两步操作，依此类推，最后完成安装。
（3）安装型钢分配梁
为满足受力要求，用骑马螺栓固定安装完成的钢横梁的同时，需要保证贝雷梁竖弦杆与横梁支点两点重合；再按间距安装纵梁，吊装到位后与横梁接触点焊接成整体。纵横梁安装到位后即可沿桥面纵向铺设面板，面板与横梁焊接，最后安装护栏相关构件、完成油漆涂刷。
4.施工注意事项
（1）桩施工注意事项
需用全站仪对钢管桩进行平面定位，且平面位置的偏差和垂直度均有明确规定，施工单位应进行严格控制。施打钢管桩后，应立即进行横向连接、剪刀撑焊接及钢管平联工作。为防止船只碰撞事件发生，照明设施需提前安装，并设置警示标示；为防止倾覆现象发生，需确保钢管桩间连接稳固。
（2）栈桥施工注意事项
为确保栈桥的整体稳定性，须将承重梁型钢、分配梁及桥面钢板等构件全部焊接牢固，且应密切关注并掌握潮汐情况及河床位置的变化，采取相对应的加固措施。
（3）自然灾害影响下的注意事项
为确保工程施工安全，避免自然灾害如台风发生时造成人员和施工机械的损失，应采取相应措施保证已施工完成结构的安全。
由茅岭江特大桥施工过程中钢栈桥发挥的作用可见，在江河中施工特大桥时采用钢栈桥作为施工便桥是适宜之选。我们只有在实践中不断地总结和学习，注重设计与施工之间相辅相成的关系，才能不断提高自身的设计水平和施工能力。
（作者单位：中铁十六局集团第一工程有限公司）
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