1、1浅谈钢栈桥设计施工技术及其受力验算摘要：文章采用 MIDAS 软件，对钢栈桥受力分析进行验算，并对钢栈桥施工技术进行论述，供同类施工提供参考。 关键词：钢栈桥；设计；受力验算；施工工艺 中图分类号： U448.18 文献标识码： A 文章编号： 0 引言 美丽的月亮岛位于防城港市月亮岛至北部湾大道之间的海湾，横跨防城江，跨江长度约 500 米。防城港市政府要在月亮岛修建一大型广场举办大型活动，需要在防城港市和月亮岛之间架设一座连通的桥梁，使用时间为 5 年。如新建桥梁必将工程浩大、工期长而且投资高。因此决定采用钢栈桥作为连通通道。 钢栈桥往往作为跨越水域的的桥梁施工中首选的临时施工辅助措施。
2、现将防城港月亮岛钢栈桥设计及施工做如下介绍，供同类钢栈桥施工提供参考。 1 栈桥设计方案综述 月亮岛钢栈桥总长约 527m,桥面宽 6m，桥头引道东、西桥头各长约1km，桥头引道宽 12m。在通航位置设置一个 21x8.5m 的可升降通航孔，两侧再设置两个小通航孔。东岸便道出去就是兴港大道，交通条件便利，可满足各种材料设备进退场运输需求。栈桥的结构如下图所示： 2图 1：钢栈桥横断面结构图 2 钢栈桥设计验算 2.2.2 计算条件 使用荷载:汽车超 20 级。车队中有一辆 55t 重车：3+12+12+14+14t, 考虑冲击系数：1.2。最大活载：551.2=66t。 验算荷载为 50t 履
3、带吊车, 套用设计荷载等级为 LD50。冲击系数取 1.2。最大活载：501.2=60.0t。 2.2.3 验算方法 栈桥杆件结构设计计算采用有限元分析软件 Midas civil 2006,建立两跨栈桥模型，长 30m。模型中考虑工况为车辆在栈桥中央行驶。建立 3跨栈桥模型，共长 45m，模型为三维立体，包含栈桥的上横梁、下横梁及贝雷片主梁。 面板及纵向分配梁另建模型分析。 2.2.4 验算结果 2.2.4.2 加载 LD-50 情况(50t 履带车) 应力情况 图 2：加载 LD-50 贝雷梁应力图 贝雷片：最大应力为 211MPa 273MPa。满足要求。 图 3：加载 LD-50 横梁
4、及支撑架应力图 3上下横梁及支撑架（材料：Q235）：最大应力为 122 MPa182 MPa，满足要求。 栈桥挠度 图 4：加载 LD-50 栈桥挠度图 最大弹性挠度为 8.3mm（不包含非弹性挠度） ，挠度较小。 支座反力 图 5：加载 LD-50 支座反力图 最大反力为 28.1t 2.2.4.3 面板验算 面板材料为 10mmQ235 钢板，将轮载转换成压力p=210kn/2/(0.60.15)=1167kpa.将轮压分别作用在横担之间及横担上，查看结果，如下图： 图 6：面板应力图 面板最大有效应力为 28.9mpa，出现在两条横担之间跨中位置。应力水平较小，满足规范要。 经过以上设
5、计计算，该栈桥可满足荷载等级为汽车超 20 级的施工车辆通过。 3 栈桥施工技术及工艺 3.1 栈桥下部结构施工 43.1.1 钢管桩的加工与制造 1、根据本工程的特点、作业能力及作业环境，采用采用 50t 履带吊逐孔振沉钢管桩。 2、做好测量控制点的交接和核对工作，施工中使用全站仪及经纬仪前方交汇法定位沉桩，做好每根桩的定位工作。 3、钢管桩以标高控制为主，钻孔资料很近时的桩尖标高及沉桩贯入度为校核，当控制标高相差较大时，及时查明原因，报有关部门研究后另行确定。 每根栈桥钢管桩分两节加工，接桩在现场进行，采用焊接接头，避免接头处于局部冲刷线附近。 3.1.2.钢管桩的运输 钢管桩构件运输最大
6、长度 12.0m，构件单重为 3t。构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置，以便吊运和安装。利用挂车运至施工现场。3.1.3.钢管桩下沉施工方法 钢管桩下沉采用悬打法施工，用 50t 履带吊车配合振动锤施打钢管桩。履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面，打入栈桥基础钢管桩，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振动锤振动，在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。每根桩的的下沉应一气呵成，中途不可有较长时间的停顿，以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后，履带吊前移，进行插打下一跨钢管桩。按此方法，循序渐进的施工。 53.1.4.钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分
7、配梁施工 栈桥一个墩位处钢管桩施工完成后，立即进行该墩钢管桩间剪刀撑、桩顶分配梁施工。 1.在钢管桩上进行平联、牛腿位置的测量放样。技术员实测桩间平联长度并在后场下料，同步进行牛腿加工、焊接及剪刀撑、桩顶分配梁的加工。 2.将配有发电机、电焊机的船舶装上钢管桩施工所需半成品行至施工栈桥墩位处并将其拴牢固定在钢管桩侧。 3.用履带吊悬吊平联、剪刀撑，到位后电焊工焊接平联、剪刀撑。现场技术员及时检查焊缝质量，合格后进行纵横分配梁架设。 4.履带吊悬吊纵梁或横梁到测量放样位置后安装并简易固定，电焊工按测量放样位置焊接牛腿，技术员检查合格后，将纵、横梁焊接在牛腿上。所有焊缝均要满足设计要求。 5.对于
8、群桩墩，在纵梁上测量放样后，履带吊悬吊横梁并安放至纵梁顶，电焊工将纵梁和横梁焊成一体。技术员检查合格后，一个栈桥墩的下部结构施工即告完成。 3.2 栈桥上部结构安装 3.2.1.贝雷梁的拼装 将安装的贝雷梁抬起，放在已装好的贝雷梁后面，并与其成一直线，两人用木棍穿过节点板将贝雷梁前端抬起，下弦销孔对准后，插入销栓，然后再抬起贝雷梁后端，插入上弦销栓并设保险插销。贝雷拼装按组进行，每次拼装一组贝雷（横向两排） ，贝雷片间用连接片连接好。拼装在6后场进行。 3.2.2.贝雷梁架设 结合 50t 吊机起重量， 2 排贝雷梁作为一组进行架设。 1.在下部结构顶横梁上进行测量放样，定出贝雷架准确位置。
9、2.将拼装好后的一组贝雷主桁片装车并运至履带吊车后面。 3.贝雷每两片分为一组，50t 履带吊车首先安装一组贝雷，准确就位后先牢固捆绑在横梁上，然后焊接限位器，再安装另一组贝雷，同时与安装好的一组贝雷用贝雷片剪刀撑进行连接。依此类推完成整跨贝雷梁的安装。 3.2.3.型钢分配梁的安装 50t 履带吊车安装钢横梁，并用骑马螺栓固定好。横梁的支点必须放在贝雷梁竖弦杆或菱形弦杆的支点位置，以满足受力要求。纵梁按间距安放，吊装到位后与横梁接触点焊接成整体。 桥面纵向铺设槽钢,槽钢与横梁采用焊接。最后安装护栏立杆、护栏扶手和护栏钢筋以及涂刷油漆。 4 结 语 月亮岛钢栈桥目前完工 2 年，质量良好。通过对防城港月亮岛钢栈桥的修建，笔者认为有如下优点：施工工期短，本桥施工工期为 90 天，基本保持每两天一跨的施工进度。与新建其它类型桥梁相比，投资额大大减少，进度大为加快。本桥使用周期 5 年过后，桥梁可拆除，不影响环境，钢结构还可回收再利用。5 年后如需新建桥梁，钢栈桥又可成为必不可少的辅助设施。钢栈桥的建成为月亮岛上的土建工程施工提7供了极大的便利。
