穆智军 中铁七局集团有限公司

伴随着我国经济地位的不断提高，公路行业也收获了一定的发展，同时，在诸多公路工程项目施工过程当中大范围应用到了钢栈桥施工技术，通航河道可提升钢栈桥施工技术得到行业的认可及重视。

1.工程概况

本项目桥梁上跨东江支流河道，其中仙村涌部分为Ⅴ级通航等级，通航净宽为100m，净高要求8m。上跨大桥位于R=1150m的圆曲线上，跨越仙村涌河道，设计桥址处河宽约为170m，历史最高水位为8.176m，设计最高通航水位为9.23m。依据现场调查数据，最大船只空载通行净空要求为4.5m，通航宽度24m。

综合考虑现场的因素，本着安全、可靠、经济的原则，在线路前进方向的左侧设置一座可提升式贝雷钢栈桥，起到拉通南北交通的作用。

2.可提升钢栈桥设计

因在水上施工钢栈桥，又涉及通航要求，采用BIM建模、3D碰撞及模拟提升钢栈桥、船只通航的方式得到了海事局的充分认可，同意可提升钢栈桥的方案。

提升钢栈桥是整体式的上部结构，包括钢便桥与提升跨为两个独立的支撑体系、跨度24m整体式桥梁上部结构、电动/手动提升装置（功能互补），采用四台10t卷扬机同步提升整体式结构，以满足通航船只空载条件下4.5m净空、通航宽度要求及工程车辆通行要求。依据现场调查数据，河涌最高水位位于8.176m左右，最大船只空载通行净空要求为4.5m，通航宽度24m。栈桥贝雷梁底面至水面净空0.75m，为确保船只通行安全，提升钢栈桥提升高度按6m设计。

3.可提升钢栈桥计算

3.1 建立模型

采用Midas Civil 2015进行建模、计算、整体分析，钢管桩底部为固结结构，上下分配梁之间全部采用铰接方式，即上层分配梁的弯矩不作用至下层分配梁。如图1所示，为可提升式贝雷钢栈桥整体模型图。

图1 钢栈桥整体模型图

3.2 提升阶段计算

提升阶段下主要考虑栈桥的整体稳定性和相关结构计算。

（1）钢管桩受力计算。钢管桩受力与一般栈桥相对比偏小，结构满足要求。

（3）提升梁受力计算。

（4）分配梁体系受力计算。

（5）吊点受力计算。

吊点受力为15t，对吊点处进行吊耳计算，计算内容包括销轴和焊缝。

销轴直径为φ60mm，材质为45#钢调质，双剪设计。

杆件抗撕裂计算：按照《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）规定：耳板需满足的要求为垂直受力方向销孔直径处的净截面积应比杆件计算所需面积大40%；由销孔边至杆端的截面积不小于杆件的计算面积。

受拉杆件最大受力为F=150kN，A'=698mm2。

销孔横向断面面积A=7400mm2＞1.4A'=977mm2。

由销孔边至杆端的截面积A=5000mm2＞698mm2。

满足要求。

4.可提升钢栈桥施工方法

4.1 提升装置

（1）在通航孔栈桥墩钢管桩的同一轴线外侧1.97m，左右侧各打设4根钢管桩φ630×10mm，钢管桩顶高度标高拟定为19.07m，共计施打16根提升钢管。每两根钢管用[14a槽钢焊接进行连接，以保证其整体稳定性。

（2）同侧提升钢管桩的顶部设置双拼I45b工字钢，作为提升吊桥的横梁。

（3）根据计算提升主跨桥面系、贝雷纵梁及工字钢分配梁、横担重量约为58.6t。依据栈桥提升点位置，在I45b双拼工字钢每个点位上安放10t的同步卷扬机各1台（配合滑轮组），共计4台，用于栈桥的升降。在栈桥升降时需要4个吊点位置保持平衡升降。

（4）10t卷扬机提升速度为0.5m/min。

（5）通航孔栈桥的最高提升高度为6m。

（6）为防止提升跨在悬吊过程中发生横向或纵向位移，特在吊桥的四个角各设置纵向、横向限位滑轮、滑槽。

4.2 防撞墩

在每根提升钢管横向轴线位置外侧1.35m处打设钢管桩，按间距2.331m布置成等边三角形。钢管顶部用[14a将3根钢管桩牢固连接成一个整体，增加抗撞能力。

4.3 可提升钢栈桥的使用及维护

合理安排施工工期和必要的维护工作是维持栈桥使用寿命的有力保障。项目应定期对钢栈桥进行观测、检查和保养，以确保施工过程中钢栈桥的稳定和安全。具体注意事项如下所述：

（1）项目需合理安排施工工期，减少不必要的重型机械在栈桥上的使用；加强限速管理，减小过往车辆对钢栈桥的冲击。

（2）项目应及时清理钢栈桥上的物资；不影响荷载要求和施工的前提下，物资堆放应满足摊开均匀的要求，不得集中堆放。

（3）使用期间避免对钢栈桥的结构产生严重撞击，尤其要确保钢管桩的稳定性。

（4）施工时在每根钢管桩上设置沉降观测点，安排专人对钢栈桥进行监控测量。定期监测钢管桩的沉降情况，特别注意相邻钢管桩之间的相对沉降。出现相对沉降超限时应立即停止施工，启动应急措施来减小相对沉降量，确保栈桥的使用安全。

（5）项目定期对栈桥钢管桩的冲刷情况进行观测，出现冲刷过大的情况必须及时采用抛砂袋、片石的办法维护，维持栈桥稳定。

（6）项目定期检查贝雷桁架销子的松动脱落情况，如有松动安排人员加固。

（7）定期检查螺栓松动情况，对螺栓、螺帽松脱的部位及时安排人员紧固。

（8）定期检查钢构件之间的焊缝，发现焊缝断裂时应补焊，出现桥面板翘曲或损坏的情况安排修复或更换。

（9）栈桥施工开始就要及时设置航标。

（10）应定期检查钢构件的使用状况，如发现不良变形应更换钢构件，确保通行安全。

（11）当发生灾害性天气时，在保证设备及人员安全撤离的情况下，彻底封闭可提升钢栈桥，待解除灾害警报后开放使用。

5.结束语

此可提升式贝雷钢栈桥在建成投入使用后，项目定期观测分配梁标高，计算整理观测数据，整体沉降量很小，完全符合设计要求，既能满足施工车辆的通行，又能保证当地船只的通航要求。此项举措得到了多方上级单位的一致肯定和赞赏，这充分证明了此项施工技术具有可实施性，为相似的通航河流工程提供良好的借鉴作用。