栈桥施工实施细则

B1标水上钢栈桥施工

实施细则

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编制时间：二○○三年十月八日

1、概述

1.1概况：

苏通大桥B1标桥位区河段江中沙洲发育，槽深滩宽，江心沙洲中的新通海沙位于桥位线上，属心滩地貌。新通海沙北侧支汊发育迅速，已基本贯通，可通行小型船舶。北引桥穿过新通海沙夹槽河段，为双向潮流，潮流平均流速为2.0m/s，水深达10m左右，风浪大，地质条件复杂。

北引桥B1合同段全长2010m，江中桥墩距离岸长江大堤最远距离达1600m，基础工程量大、施工工期紧，要求施工栈桥能覆盖整个B1合同段，以便减少航运对本合同段下部构造施工的干扰。

施工栈桥承担着繁重的交通运输任务。施工栈桥不仅承担着大量材料、机械设备的运输任务，而且还承担着水上各个桥墩下部构造的施工操作平台的任务，变水上施工为陆上施工，同时也是应急船只和撤离人员的通道。栈桥通航孔要求满足最高通航水位5m的净高、30m宽航道通航要求。

架空栈桥总长1854m，宽7m，起于长江大堤，止于45墩中心线后约324m。桥中心线与苏通大桥引桥轴线一致。沿着引桥每隔约300m设车辆调头平台一座。栈桥两侧设栏杆，上部结构采用型钢结构。19~ 30轴跨间有桥墩处，上部梁板自成一体，以便整体拆卸。

栈桥上部结构为6片贝雷梁拼装而成,每2片一组,其上铺设横、纵分配型钢及桥面板，主纵梁选用加强型贝雷梁有30m跨通航孔一跨，其余为18m、15m、12m跨的“321”普通型贝雷架，下横梁采用H600×200，桥墩采用桩基排架，栈桥基础为直径Φ800、壁厚8mm的钢管桩,桩长根据河床、承载力变化而变化, 桩间设Φ600×6mm的联系杆，位置根据施工水位确定。航孔处桩基设斜桩并在其上安装橡胶护弦起防撞作用，上下游设置航标指示灯。

应急码头前沿线距B1标引桥终点45墩中心线约337m，码头平台通过喇叭口与栈桥相接。平台主尺寸49×13m，高桩梁板结构。桩基拟采用Φ800×8mm钢管桩，排架间距12.0m。排架共5榀，每榀有4根桩，其中设直桩2根，5:1斜桩2根。上部结构采用型钢结构，主纵梁选用321普通型贝雷架。为保证应急船只的停靠和人员的撤离，码头前沿设有橡胶护弦、系船柱、钢爬梯及钢扶梯各一座。

2、栈桥设计

2.1栈桥使用要求:

2.1.1栈桥承载力应满足：650kＮ履带吊在桥面行走及起吊20t要求、300kN混凝土罐车错车要求。

2.1.2栈桥的调头平台宽度设置应满足车辆掉头的要求。

2.1.3栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工、钢吊（套）箱及承台施工，能够满足B1标整个施工期间的要求。

2.1.4栈桥跨度、平面位置及高程应满足通航要求。

2.1.5栈桥应急平台需满足应急船只的停靠和人员的撤离要求。

2.2栈桥施工区域划分

2.2.1浅滩区

栈桥起始墩（14#~15#墩之间，长江大堤旁）至18#墩止，全长约200m，为栈桥浅滩区。河床高程在+0.5~+2.5m之间，绝大部分河床高程为+2.4m左右。

2.2.2深水区

19#墩至30墩止，即新通海沙夹槽河段，为深水区，全长约550m，河床高程在-3~-7m之间，平均河床高程在-5m以下。从45#墩至应急平台，为深水区，全长约300m，河床高程在-3m以下。

2.2.3浅水区

31#墩至45#墩，全长约700m，为浅水区，该区域河床高程在-2.0m～-0.5m之间，平均河床高程-1.2m左右。

栈桥施工区域划分见图2.2.3-1。

图2.2.3-1  栈桥施工区域划分示意图（单位：m）

2.3栈桥布置形式

2.3.1平面

栈桥从长江大堤起，沿桥轴线一直通至45#桥墩，最后沿桥轴线延伸约324m至应急平台。栈桥全长1854m。栈桥平面布置示意见图2.3.1-1所示。

图2.3.1-1  栈桥平面布置示意图（单位：m）

2.3.2纵面

栈桥从长江大堤起（桥面高程▽+7.2m），至23#墩附近（桥面高程▽+9.9m）段设一上坡，坡度0.70%；

23#墩（▽+9.9m）至24#墩（▽+9.9m）为通航孔；

24#墩（▽+9.9m）至41#墩（▽+6.5m）为下坡（坡降1.5%）；

41#墩（▽+6.5m）至45#墩（▽+6.5m）为平坡；

45#墩（▽+6.5m）再延伸324m至应急平台（▽+6.5m）。

2.4栈桥构造

栈桥桥面宽7.0m，高程+6.5m～+9.9m。栈桥桩采用φ800mm×8mm的Q235钢管。下横梁采用H600mm×200mm。主纵梁一种是采用1.5m高的321普通型贝雷梁，共三组，每组两榀，贝雷梁上依次铺设I25a的横向分配梁、间距1.5m，I12.6的纵向分配梁、间距40cm；另一种是采用16m跨的万能杆件，上方依次铺设I28b的横向分配梁、间距2.0m，I16的纵向分配梁、间距40cm；桥面δ=10mm花纹钢板，最后安装栏杆、照明等附属结构。

栈桥通航孔跨度布置为30m，其余部分根据履带吊车起重能力和位情况跨度定为12m、15m、16m、18m分布。

断面图如图2.4-1所示：

2.4-1栈桥断面结构图（单位：mm）

2.5车辆调头平台

沿栈桥每间隔300m左右设一车辆调头平台，共5个。调头平台由长度为15m的栈桥加宽5m而组成。

调头平台断面图如图2.5-1所示:

图2.5-1调头平台断面图（单位：mm）

2.6通航孔布置

航道位于23#、24#墩之间，栈桥钢管桩分别靠近23#、24#墩，在钢管桩上下游设置通航孔栈桥防撞设施。通航孔处栈桥在最高通航水位净高5m、跨度为30m，为减小栈桥桥面标高，做成下承式形式。桥面标高+9.90m，底标高为+9.30m。

2.7应急平台

应急平台是根据整个苏通大桥所有标段的需要而设置的，要求开工后施工栈桥拉通。应急平台是中小型交通船停靠的码头，需设置人员上下通道。栈桥由45#墩向前延伸324m（B2标范围），使平台前沿水下河床标高为-6.0m～-7.0m，以保证足够的水深。

栈桥的详细布置形式参见《大型临时工程（施工便桥、临时码头等）设计文件和审核报告》中的相关内容。

2.8活动栈桥

受19#墩~30#墩哑铃型承台施工的影响，此位置的栈桥将妨碍承台吊箱的施工，越过墩位的栈桥设计为可拆卸式。为尽量减少栈桥中断的时间，尽量降低栈桥中断对全桥施工的影响，该段栈桥设计为用650kN履带吊可整体吊移形式，即活动栈桥。见图2.8 -1。为减轻重量，活动栈桥布置为15m和18m跨度，以方便起吊。

图2.8-1  活动栈桥布置示意图

如果在水上大面积的施工，拆除栈桥影响了全桥的施工，那么将不拆除栈桥，解决承台和系梁施工主要办法就是在承台和系梁模板模板加工时将每块模板高度定为1.5m～2.0m，栈桥底标高+4.6m，施工水位为2.0m左右，套箱拼装即为分节拼装、分节下放，虽然施工时较麻烦、时效低，但不影响其他工序施工，所以特别注意在套箱系梁模板设计时要为组拼式，每节模板高度为1.5m～2.0m。

2.9栈桥温度伸缩缝设置

为适应栈桥钢构件温度变化, 栈桥每隔150m左右设一道温度缝,缝宽6cm。主纵梁全为贝雷梁的栈桥温度伸缩缝处下横梁采用H600×200翼缘焊牛腿加宽至40cm，温度缝处栈桥所有钢构件均需断开,贝雷梁的阴阳头断开,但阳头仍套在阴头内；主纵梁为万能杆件或万能杆件和贝雷梁交界处采用双排桩，具体结构尺寸见《栈桥施工图》。

3、栈桥受力计算

3.1栈桥计算参数

3.1.1栈桥荷载形式

根据施工现场实际情况, 栈桥荷载形式如下:

  钢材容重                78.5kN/m3

  设计风速                32.0m/s

水流流速                2.17m/s

波浪力          波高 1.5m，波长 60m

  65t履带吊（考虑吊重20t）：30m跨段行走比压 0.07MPa

                           其它跨段行走比压 0.18MPa

  30t砼运输车错车（按汽-20重车考虑力的分布）

施工荷载                4kN/m2

3.1.2特征参数

设计高潮位                    4.30m(20年一遇)

   设计低潮位                   -1.46m（20年一遇）

   泥面高程                     见各典型断面

   设计冲刷深度                 考虑2m

   排架横梁底标高               见断面图

   通航孔栈桥底标高             +9.30m

   应急平台顶标高               +6.50m

3.1.3地质条件

见《苏通大桥STXKZK2合同段工程地质勘察报告》。

3.2栈桥基础

3.2.1钢栈桥基础采用钢管桩直径Φ800mm，壁厚8mm。桩顶及桩尖均设置50cm长加强箍，以防钢管桩卷口、变形。

根据栈桥各区域河床，水文条件，地质情况，以及承载力等因素分析，浅滩区、 浅水区、深水区桩长根据位置不同而变化。

3.2.2钢管桩承载力验算:见计算书。

3.2.3栈桥起始墩

为保证栈桥与后方连接,在大堤靠江侧采用砼扩大基础桥台,作为栈桥起始墩0＃墩，栈桥第一跨上部结构为型钢组成，1＃墩为交界墩，贝雷梁安装在钢管桩加焊的牛腿上。 起始墩总宽为9.75m，栈桥桥面高与大堤标高齐平,为+7.20m。

结构图如下：

3.3栈桥上部构造

3.3.1采用H600×200作为栈桥下横梁,其上搁置“321”军用贝雷梁3组, 每组2片，每组净距2.3m，每片间距45cm。贝雷梁上搁置I25a横向分配梁，间距150cm，其上搁置I12.6纵向分配梁，间距40cm，桥面板采用10mm厚花纹钢板满铺。

3.3.2 上部构造受力计算:见计算书。

4、栈桥施工

4.1 施工工艺流程

钢管桩加工

振动锤与钢管桩连接     履带吊吊钢管桩就位

测量定位      振动下沉钢管桩

           栈桥下横梁H600×200安装        钢管桩桩间连接

贝雷梁安装

纵，横分配型钢安装焊接

贝雷梁斜撑、抗风拉杆安装

桥面板铺装

栏杆、照明等附属结构安装

4.2 主要施工方法

4.2.1 栈桥起始墩

起始墩砌筑宽9.75m的砼基础，在大堤顶部延斜坡开挖1.3m深，为避免破坏大堤，保证防汛，在开挖的地方浇注30cm厚、宽80cm的砼基础，竖直面砌筑红砖，浇砼时，固定型钢的预埋件一定要埋设准确。这里还有一个加宽平台的问题，延栈桥旁延伸2.75m，将横向分配梁连通，上铺I12.6及面板，作为桥头错车、转弯的平台。

4.2.2 钢管桩制作

卷制钢桩的钢板,必须符合设计及规范要求

管节拼装定位应在专门台架上进行，管节对口应保持在同一轴线上进行。

管节管径差，椭园度以及桩成品的外形尺寸必须满足规范要求。

钢管桩焊缝质量应符合要求。

根据起重性能和跨度布置，均不考虑接桩。钢管桩按设计要求长度加工成型，运至现场沉桩。

栈桥钢管桩为直径Φ800×8mm，总计  根,其中  m桩  根,   m桩  根,   m桩  根,  m桩  根。

4.2.3 振动下沉钢管桩

4.2.3.1GPS定位系统岸上建立基站

GPS打桩定位系统首先在岸上建立基站，利用该基站确定打桩船的平面位置，通过打桩船上的打桩定位仪适时控制钢管桩的平面位置、倾斜度及标高。

4.2.3.2浅滩区施工

浅滩区栈桥跨度12m，栈桥的架设采用650kN履带吊、DZ60型振动锤逐跨打桩搭设栈桥。施工时注意履带吊悬出长度不准超过2米，现场要根据吊机的实际性能进行施工，如与设计有不符的地方及时沟通解决，不能野蛮施工。

见图4.2.3.2-1。

图4.2.3.2-1 浅滩区栈桥搭设示意图

4.2.3.3水上深水区栈桥采用打桩船打桩，直接振沉到位。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。打桩船焊一导向架，高5m，吊桩入导向架然后通过铰锚机将船移到位后沉桩。

钢管桩施沉前根据桩位图计算每一根桩中心的平面坐标，直桩直接确定其桩中心坐标，斜桩通过确定一个断面标高后，再计算该标高处钢管桩的桩中心坐标，同时确定好沉桩顺序，防止先施打的桩妨碍后续的桩施工。

在流速较小或平潮期下放钢管桩。所选用打桩船能满足水深30.0m 、流速2.0m/s条件下钢管桩沉桩要求。

沉桩顺序：钢管桩施沉总体按照先上游后下游，先岸侧后江侧的施工顺序进行。

按照沉桩顺序进行打桩船的抛锚定位，抛锚方法是：打桩船的首尾各抛两只锚，成“八”字形，另外在船首尾各抛设一只带前进缆的锚，吊桩及桩位的调整依靠6根锚缆进行。抛锚定位总原则：所有锚缆不影响已施沉的桩，否则，打桩船需要重新抛锚定位，同时应方便运桩船喂桩。

打桩船抛锚定位后，打桩船后退让出空档。运桩船将桩运至打桩船船首处，打桩船上吊钩将桩采用两点起吊，吊立，然后拉入龙口，合拢机械手，测量控制，通过调整桩架的垂直度来调整钢管桩垂直度。

钢管桩平面位置及垂直度调整完成后，开始压锤，依靠钢管桩及打桩锤的重量将其压入土层，测量复测桩位和倾斜度，偏差满足要求后，开始锤击。

钢管桩的最终桩尖标高由入土深度控制，若钢管桩无法施打至设计标高，及时汇报、分析原因，拿出解决办法，直至钢管桩的入土深度满足设计要求和已证明钢管桩达到了设计承载力。另外一种情况时达到了设计入土深度，但钢管桩还是急速下沉，要以锤击度来复核。

当现有打桩船船位不能满足继续施沉钢管桩要求时，应起锚，将打桩船重新抛锚定位，进行下一跨的沉桩。

深水区采用航工桩1#打桩船，600kN起重船配合搭设栈桥。

见图4.2.3.3－1所示。

图4.2.3.3-1  深水区沉桩示意图

4.2.3.4.浅水区沉桩

根据河床情况，河床高程-2.0m～-0.5m，打桩船在浅水区水域低水位时无法进入打桩，需乘高潮位打桩。采用航工桩1#打桩船，600kN起重船配合搭设栈桥。如果打桩船无法施工按浅滩区施工方法施工。

4.2.3.5沉桩偏差

沉桩偏差：桩位平面位置：±10cm

            桩 顶 标  高：±10cm

桩身垂直度：1%

桩的平面位置特别重要，栈桥在两幅桥墩之间，钢管桩的位置与承台距离较小，不能出现较大的平面位置偏差，否则将影响今后的承台施工。

4.2.4每排钢管桩下沉到位后，应进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，避免潮汐来时发生意外事件，连接材料采用Φ600×6钢管，钢管尺寸需根据现场尺寸下料，高程位置根据施工时实际水位情况确定。焊缝质量满足设计及规范要求。

4.2.5下横梁H600×200处理和安装及桩顶处理

H600×200在与贝雷梁接触部分加焊加劲板和50cm高加强箍，增强局部刚度。

H600×200安装经测量放线后，直接嵌入钢管桩内40cm，露出桩顶20cm。

H600×200在钢管桩位置及主纵梁搁置位置加焊加劲板加强。

具体见施工图。

4.2.6贝雷梁及横、纵向分配梁拼装

贝雷梁首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，安装在H600×200上。

贝雷梁的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移，为减少贝雷梁的磨损，在H600×200与贝雷梁之间垫一δ＝3cm厚的硬杂木。

贝雷梁安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板，将其固定在H600×200上。

贝雷梁拼装完毕，其上铺设I25a横向分配梁，间距150cm，I25a与贝雷梁间采用Ф16“U”型螺拴固定，每个节点1套螺栓。

然后在I25a上铺设I12.6纵向分配梁，间距40cm，如遇与“U”型螺栓螺母冲突时，可适当调整其间距。I12.6要花焊在I25a上。

4.2.7桥面板铺装及附属结构施工

桥面板宽6.9m，点焊或锚焊在I12.6上，桥面板采用花纹钢板，上方不焊防滑条，主要是防止车辆在上方行驶产生震动和异响。

栈桥栏杆高1m，采用Φ48×3mm焊接钢管焊接，立柱间距1.5m，焊在栈桥I25a上，栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁美观。

电缆等搁置托架用∠50角钢焊接在I25a上，每根分配梁上焊一根，主要电缆和输水管等设施搁置在上面，减少对交通的干扰。

在栈桥上隔一段距离设置车辆限速行驶警示牌，在栈桥入口设置岗亭和调度员，以及车辆限重标志牌。栈桥要安排专门的卫生打扫人员，保证栈桥的清洁。

在栈桥的上下游安装航标指示灯，在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯，供夜间照明。

5、技术、安全保证措施

5.1 栈桥应严格按设计要求组织施工。

钢管桩制作，必须符合设计及规范要求，并按规范进行抽检。

钢管桩沉桩偏位控制在设计范围内，以保证结构受力可靠，以及避免与工程桩位，承台冲突，栈桥施工每跨的各种构件安装可靠后，才能上重载。

5.2 履带吊在栈桥上沉桩时，履带最前端悬臂处与H600×200的水平距离不得超过3m，吊车应居中，以保证栈桥和吊车安全。

5.3 每排钢管桩施打完毕，应立即进行桩间连接，钢联撑焊接质量可靠，以保证桩的稳定性。

5.4 在潮汐及洪水期间必须经常测量栈桥桩位处受冲刷的情况，冲刷超过设计要求时，必须及时抛砂袋进行河床维护。

5.5 打桩船水上沉桩时，必须抛足够大、可靠的锚、缆固定桩船，以防潮汐来临时，走锚、缆断。

5.6潮汐或洪水来临时，船舶应仃止作业，小潮时可就地避潮，大潮时利用拖轮将船拖离作业区至安全水域避潮。

5.7 栈桥上同向车辆间距不得小于24m，车速不得大于8km/h。

6、主要设备计划