大跨度桥梁水上施工平台设计

ｔ李士元。中铁十二局集团第三工程****，山西临县０３３

摘要：在跨越江河桥梁施工中，施工平台及栈桥搭建广泛。由钢管桩、军用梁等组成的钢结构以其高效、便捷的特点，成了施工平台及栈桥建设的首选方案。

以某大跨度桥梁的水上施工平台为例，进行了栈桥平台设计，包括计算荷载、钢管桩基础、施工栈桥强度及稳定性验算等。经实践证明，设计的平台能满足工程使用要求。关键词：

大跨桥梁；水上施工平台；钢管桩；军用梁；设计检算。

中图分类号：ｕ４文献标识码：ｂ文章编号。

**式铁路军用梁是我国自行研究设计的，适用中等跨度、标准轨距和１ｍ轨通用的一种铁路桥梁抢修制式器材，具有以下优点：①构件型号少，构。

工程概况。某大桥桩基础施工时，采用了钢管桩平台，每排。

墩采用两条支承钢管桩，桩顶纵桥向铺设两组双拼六。

件、配件具有高度的互换性。②结构构造简单，拼接方便，可用人工或小型机具组拼。③可以逐片组拼，分片或分组架设，采用简易设备进行安装，安装速度快、效率高。

④轮廓尺寸小，单元重量轻，运输及安。

拆方便。四式铁路军用梁作主梁。桥位常水位水深达２０洪峰来时，水深可达３０水位高差变化达１０桥墩所在处河床下部主要地层为淤泥及部分粉砂质淤。

泥，河床平均厚度３０以上，场地内淤泥层质软、强。

度不高，地质结构复杂。施工平台布置如图１所示。

１０槽钢。０号工字钢。

军用横粱军用纵粱６００钢｛桩７

１０槽钢。０号工字钢。

军用横梁军用纵粱６ｄｏ钢管植００ｍ

心线。一。

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ａ）施工平台平面布置图。

ｂ）ｉ断面图。

图１施工平台布置详图（单位：ｃｍ

ｃ）ｉ断面图。

施工平台受力分析。

施工荷载如下：履带吊自重５３０最大吊重。

００钻机重量１８０台（共２台）；钻杆混凝土输送车（含砼），３

４ｍ每节４５钢导管自重，６０泥浆池２个，重８５空气压缩机２台，重１０荷载布置情况如。

图２所示。．１泥浆池检算。

荷载传递路线为：由平台面钢板（８厚）一槽钢（［１一工字钢（ｉ２一上层军用梁一下层军用梁，最后经钢管桩传到地基。泥浆池可看作均布荷载，均布荷载大小为。

ｎ（轴距轮距振动锤５０钢筋笼自重，４节长２０～

收稿日期。１）钢面板检算。钢面板看作支承在槽钢上的简支板，跨度为０．４弯矩ｍ为５６０板中。

作者简介：李士元（１９一），男，工程师。

国防交通工程与技术ｌ圜２０１增刊一。

研究与设计大跨度桥梁水上施工平台设计李士元。

工字钢上的连续梁，跨度为０．５共１２跨，其中１０跨上分布有均布荷载；最大弯矩值为２６８最大剪力为３１最大正应力为６．８最大剪应力为７．０均小于规范允许应力，可见槽钢是安全的。

３）工字钢检算。工字钢可看作是支承在军用梁上的连续梁，工字钢的长度为９ｍ共３跨（此处加了短军用梁，其中悬臂长度为２．５中间两跨为。

ｍ）把支反力中的最大值６０作为集中荷载加到梁上，工字钢的最大弯矩为最。

大剪力为２７最大正应力为最大。

图２施工平台上荷载布置示意（单位：ｃｍ

剪应力２３．满足要求。

４）上层军用梁计算。根据实际的布置情况，上。

的应力为ｍ／ｗ一５２．小于规范要求。

２）槽钢检算。每根槽钢上的均布荷载为把槽钢看作支承在。

层军用梁上作用的集中荷载大小为５８．个数为１ｏ个，如图３所示。

圈３上层军用梁计算简圈（单位：ｋｎ

对其进行受力分析，找到最不利杆件，其正应力为５６．剪应力为２２．满足要求。

５）下层军用梁验算。上下层军用梁放置时，节点位置会有点偏差，支撑时，荷载传递不完全在节点。

上，其上有两个力，距离为军用梁的宽度（ｏ．大小均为３２８的一半，而在另一跨也传来荷载，大小为１６０的一半，经计算满足规范要求，如图４所示。

图４下层军用梁计算筒图（图中力的单位为ｋｎ）

．２作业平台施工计算。

大，但若支承在中竖杆上时，中竖杆必须加强。２．履带吊车作业时检算。

堆放的荷载有：钢筋笼４ｘ４导管６ｔ钻杆５０仍按均布载计算，大小为一显然此值比泥浆池荷载小得多；桥面钢板、槽钢可不用检算。对于工字钢按图５检算。

根据以上荷载值，控制荷载为履带吊吊重，总重为８３０考虑履带吊的受力特点，在起重时，两个。

履带均匀受力考虑到一定的安全储。

备及一定冲击的影响，实际的荷载乘以系数１．３则。

为。．３．桥面板验算。

图５工字钢计算简图（单位：ｍ）

履带吊车作用在平台面板上，通过面板传递到。

经计算，其最大弯矩为９８最大剪力。

为８０显然是安全的。

下面结构，平台面板受力用板单元建模，通过有限元程序计算，得到面板跨中的应力为１２１符合要求，但在其和槽钢接触部位出现应力集中，最大应力达２２０因此，在使用过程应注意此处的变化情况。应力分布如图６所示。２．槽钢验算。

堆料时应注意保证重心不超过最外排军用梁的。

中心线，以避免发生过大的偏载。在平台上堆放钢筋笼时，钻杆导管要移开，此时堆放时应尽可能分散放置，避免在某一点集中堆载，对结构安全造成影响。

对于上层军用梁，１７的力均匀分布，间距为０．５从求得的最大支反力１８３来看并不。

根据设计，平台面槽钢为ｏｏ，履带车走行路线的间距为０．３下面铺设间距０．５的ｉ２０其。

国防交通工程与技术＿２增刊一。

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性。在实施和使用阶段，派专人负责测量各桩位处冲刷深度并作记录，当钢管桩位置海床冲刷较大时，及时进行抛石等防护，确保平台整体稳定及钢管桩的入土深度满足设计荷载要求。

图６履带车作用下桥面板应力图。

上的均布载大小为经计算槽钢弯矩最。

结束语。大为１．８剪力最大ｌ９．验算应力知其满足要求。

采用军用梁进行施工平台及栈桥架设施工，具。

．４钢管桩入土深度计算。

有承载大、变形小、拼装快、构造简单等特点，对降低根据计算可知：单根钢管桩的最大受力为６４６成本、争取工期有十分重要的意义。本文通过对所。

ｎ，确定单根管桩的设计承载能力为６５０由选工程实例的泥浆池检算、作业平台施工计算、履带于钢管桩底部为刃脚状截面，截面积很小，根据《港吊车验算、钢管桩入土深度计算、施工平台整体稳定口工程桩基规范》，考虑岸边冲刷小，桩的深度可用设计等多方面力学分析，并用有限元软件验证计算结果，设计出了一套结构稳定、功能完备、施工便捷，１２随着水深的增加，根据现场实际情况，桩的。

深度应适当增加。

能较好地适应桥址处复杂的水文地质条件的施工平台，具有广泛的应用前景。

桩的入土深度（除去冲刷后）不能小于１２．在施工过程中，要根据冲刷的情况，适时增加桩长以参考文献。

１］王天武．军用梁在客运专线连续梁施工中的应用［ｊ］山。

保证钢管桩的人土深度。

西建筑。．５施工平台整体稳定设计。

２］中交公路规划设计院公路桥涵设计通。

根据招标文件提供资料和现场调研情况，平台用规范ｅｓ］北京：人民交通出版社，２０

设计考虑了冲刷影响，保证钢管桩有足够的入土深ｅ３３中交第三航务工程勘察设计院港ｉ：１工程桩。

度；另外，平台设计时，钢管桩横向之间设有剪刀撑，基规范ｆｓ３北京：人民交通出版社，２０

并在钢管桩内填砂、桩顶封混凝土，以提高整体稳定。

下接第５ｏ页）

表４沉桩的质量验收标准。

２）管桩表面横向裂缝深度不应大于直径，纵向裂缝长度不应大于直径的１．５倍。４．意外情况处理。

遇下列情况之一应立即暂停打桩，经分析研究并采取措施后，方可继续施工：①贯入度发生急剧变注：ｄ为桩身直径；为桩身倾斜角。

化；②桩身突然倾斜移位或锤击有严重回弹；③桩头内容包括：试验目的、试验项目、试验过程、质量检测破碎或桩身开裂；④附近地面有严重隆起现象；⑤打。

结果、确定的施工工艺和参数表、应用范围、质量检桩架发生偏斜或晃动。

测指标及控制措施等内容，对后期的施工起到指导当地质与设计不符，致使桩的入土深度相差很作用。

大时，应提交设计单位采取措施。

参考文献。对发生“假极限”、“吸入”、上浮、下沉现象和射［１］李亭，李蓓．**预应力管桩锤击法施工之监控。

ｃ３／第九届全国结构工程学术会议**集第ⅲ卷．北。

水沉桩必须进行复打。京：《工程力学》期刊社。

质量验收标准。

２］李志恒．锤击法施工预应力管桩及常见质量问题预防。

桩位、倾斜度的允许偏差及检验方法应符合表。

ｊ］．山西建筑。

规定。３］《桩基工程手册》编委会．桩基工程手册ｅｍ３北京：中国。

结束语。建筑工业出版社，１９

根据现场施工和质量检测结果得出试验报告，国防交通工程与技术囫２ｏ１增千ｉｊ—

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