沪昆客专沅江大桥钢栈桥设计和施工技术

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1、沪昆客专沅江大桥钢栈桥设计和施工技术刘松亮LIUSong-liang（中铁十七局集团第二工程有限公司，西安710043）（CR17BGNo.2EngineeringCo.，Ltd.，Xi’an710043，China）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，实现由水中转化为陆地作业的目的。本文针对沅江大桥的地质与水文条件，详细介绍了钢栈桥的设计和施工技术。供同行参考借鉴。Abstract：Indeepisalsosetupdependingonthesteeltrestletotransformunderilarproje

2、cts..jyqk，桥跨组成为（88+168+88+40）m双线预应力混凝土刚构连续箱梁。本桥的特点为深水、高墩、大跨，地形为典型的V型深切沟谷，地势陡峭，环境艰险，施工时安全风险较大。2总体方案2#水中墩施工采用搭设钢栈桥作为运输通道，在双壁钢围堰封底完成后搭设作业平台进行钻孔桩作业以及承台、墩身的施工。本文重点讲述钢栈桥的设计与施工技术。3钢栈桥设计思路本工程项目钢栈桥结构形式为3组双排单层贝雷桁架，桥面宽度6m，上承式结构。栈桥全长96m，跨径组合12m*8跨：使用120型标准贝雷花架进行横向联结；最大设计跨径12m。桥面系为专用桥面板；横向分配梁为I2

3、2，间距为1.0m；桥台基础采用砼台。为加强基础的整体稳定性，双排桩桥墩采用直径610*10mm钢管桩，单排桩桥墩采用直径820mm*8mm钢管桩；墩顶横梁采用工40a。栈桥布置结构形式如图1。4结构内力计算4.1桥面系由于本项目桥面系为8mm面板与I12.6焊接成框架结构，为厂家生产定型桥面板，其结构稳定可靠，在此不再对面板进行计算。4.2I22横向分配梁内力计算4.2.1上承式荷载计算单边车轮作用在跨中时，横向分配梁的弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。荷载分析：①均布荷载，2*6m桥面板重量为15kN/个，分配梁均布荷载：q1=15kN/m/6/2*

4、1+0.31（护栏）＝1.56N/m；②施工及人群荷载，不考虑与汽车同时作用；③汽车轮压。从车辆布置荷载图看出，单轴最大荷载为砼搅拌车荷载125kN，当后车轮单轴布置在跨中时，上承式计算模型如图2、图3。单根工字钢承受50吨履带吊最大集中荷载：850kN/4.69m*1m=181kN<250kN，故不予进行计算。选用I22a则A=42.1cm2，/Pa<188.2MPaτ=QS/Ib=107/18.9/0.75=75.5MPa<[τ]=85×1.3=110MPa4.2.2上承式刚度计算挠度：ax=0.001m<1.2m/400=0.00

5、3m。结构刚度与强度均满足要求。4.3贝雷梁内力计算12m跨上承式贝雷梁内力计算：①荷载分析。1）自重均布荷载：q1=15*3/6kN/m+2.145kN/m＋0.95kN/m（护栏自重）＋6.66kN/m=17.26kN/m；2）施工及人群荷载：不考虑与车辆同时作用；3）本项目栈桥最大设计跨径为12m，考虑最不利位置进行分析；4）50吨履带吊行走到跨中作业，贝雷梁内力分析；履带吊集中荷载转换为均布荷载：850kN/4.69m=181.24kN/m（不考虑2个车在同一跨行走，按一跨简支计算），利用SAP2000建立受力模型如图4-图6。5）50吨履带吊行走到0

6、号台作业，贝雷梁内力分析；履带吊集中荷载转换为均布荷载：850kN/4.69m=181.24kN/m（不考虑2个车在同一跨行走，按一跨简支计算），利用SAP2000建立受力模型如图7-图9。经过上述分析知，贝雷梁最大弯矩Mmax2=2362kN·m，最大剪力Qmax2=787.5kN。纵向主梁选用4排单层贝雷架，下弦杆。则贝雷梁：跨中容许弯矩[M]=788.2×6+450*6=7429kN·m跨中容许剪力[Q]=245.2×6＝1471kN。Mmax=2362kN·m<[M]=7429kN·m；Qmax=787.5kN<[Q]＝1471kN②刚度计

7、算。从上内力分析知道，弯矩最大处，为履带吊在跨中作业时；最大绕度也在该处根据《建筑结构静力计算手册》挠度：fmax=qcl3（8-4γ2+γ3）/384EIγ=c/l=4.69m/12m=0.39fmax=181.24kN×12003（8-4×0.392+0.393）/（384×2.1×105MPa×15×105cm4）=0.2×10-3m﹤12m/400=30×10-3mm满足强度要求。4.4承重梁内力分析（选最不利位置，最大跨径处墩计算）承重梁作为栈桥结构的主要承重结构，是栈桥结构稳定安全的生命线，拟采用的型材为2I40a。当车行驶到墩顶时承重梁和钢管桩承

8、受最不利荷载。根据经验当墩顶荷载最大时