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1、棧橋設(shè)計與施工工藝1刖言棧橋是工地現(xiàn)場為解決水中材料、設(shè)備運輸和人員通行而修建的臨時橋梁設(shè)施,按材料分鋼棧橋和木棧棧橋，但目前廣泛采用鋼結(jié)構(gòu),木棧橋已極少采用；按棧橋功能與荷載分人行簡易棧橋和車載棧橋，單純滿足作業(yè)人員通行的棧橋相對較少，棧橋設(shè)計施工也比較簡單，更多是人、車混合，功能綜合型較強.不同工程項目應(yīng)根據(jù)橋位水文、地質(zhì)、地形等條件，結(jié)合施工工期、材料、設(shè)備狀況、功能要求與通行荷載類型，進行設(shè)計施工.2棧橋的適用X圍與特點棧橋適用于：1河流流速相對較緩，最大流速不超過3m/s.2河床有一定厚度的覆蓋層，能夠滿足鋼管立柱自穩(wěn).3河面無大量漂流物.4棧橋修建不影響河道正常通航要求.其特點是可2、以大量采用常規(guī)材料、周轉(zhuǎn)性材料進行快速搭建，在短期內(nèi)能夠投入使用.能夠有效地解決水上物資材料快速供應(yīng)、機械設(shè)備與人員通行等問題，具有快捷、方便、安全、經(jīng)濟等特征.3棧橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造棧橋由基礎(chǔ)、立柱、橋面與附屬結(jié)構(gòu)等部分組成.一般利用支撐于堅硬地層的鋼管樁直接支撐橋面結(jié)構(gòu),鋼管樁既是棧橋基礎(chǔ)又是立柱柱身，鋼管立柱在水面以上部位設(shè)置橫向聯(lián)結(jié)系,增強結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，立柱上端布置橫向分配梁，分配梁上架設(shè)安裝縱向主梁,主梁頂面鋪設(shè)橋面分配梁與橋面鋼板，兩側(cè)設(shè)置護欄、照明與其他附屬設(shè)施.3.1鋼管樁立柱鋼管樁立柱是棧橋主要承載結(jié)構(gòu),通常采用直徑612mm,壁厚610mm的鋼管,常用規(guī)格為6-8mm ,壁厚83、mm左右的成品鋼管.具體項目根據(jù)計算分析與現(xiàn)有材料進行確定.每個支墩可采用雙排或單排鋼管樁，需要根據(jù)具體特征進行對比分析，滿足技術(shù)條件下，盡可能經(jīng)濟實用.鋼管樁打入河床，其打入深度以貫入度和入土深度控制，原則上樁底應(yīng)進入堅硬地層，保證承載力滿足設(shè)計要求，并處于汛期沖刷深度以下，滿足汛期安全需要.水面以上部分鋼管設(shè)置聯(lián)結(jié)系，形成整體結(jié)構(gòu).3.2立柱頂橫梁立柱頂橫梁一般采用I 20I 36的工字鋼，鋼管立柱頂部管壁上開，將工字鋼置于槽內(nèi)，同時，焊接牛腿支撐.3.3主梁主梁一般采用型鋼、貝雷梁、軍用梁或萬能桿件，跨距較小時，一般選擇型鋼鋪設(shè)；貝雷梁、軍用梁適合于跨距較大、棧橋長度較長、工程量大的的項4、目，萬能桿件拼裝梁應(yīng)用相對較少.3.4橋面結(jié)構(gòu)橫向采用I20工字鋼，按設(shè)計間距鋪在主梁，縱向采用20槽鋼，橋面采用6mm冷軋鋼板或其他材料.兩側(cè)欄桿立柱與扶手，利用鋼管或角鋼以與其他材料焊接在橫梁上，高度5080cm.橋面一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置人行道與欄桿和電力線路通道.4.棧橋設(shè)計4.1棧橋設(shè)計主要內(nèi)容1棧橋位置、長度與功能，依據(jù)總體施工方案和施工需要確定.2棧橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括橋面寬度、荷載等級、使用年限、棧橋橋面標(biāo)高等.3棧橋材料選擇，包括基礎(chǔ)、立柱、柱頂橫梁、主梁、橋面分配梁、橋面板與附屬設(shè)施等.4設(shè)計驗算,相參見4.2條內(nèi)容.5棧橋設(shè)計施工圖，即棧橋總體構(gòu)造與分部施工設(shè)計.6棧橋施工方案.4.5、2棧橋設(shè)計驗算內(nèi)容1棧橋的設(shè)計按主梁、橋面系與下部構(gòu)造三部分分別進行驗算；2主梁驗算時，結(jié)合橋面結(jié)構(gòu)的剛度大小，采用杠桿法進行橫向分布系數(shù)的計算，然后運用計算程序在考慮了自重、汽車荷載、沖擊力、風(fēng)力等多種因素情況下，按實際可能發(fā)生的各種荷載組合，對構(gòu)造結(jié)點位移、桿件應(yīng)力等進行詳細計算和分析；3橋面系按橋面板、縱梁、橫梁的順序分別進行驗算；4鋼管樁驗算時，首先計算各片梁的最大反力值，然后作用在橫梁上，再進行加載計算.采用橋梁博士軟件分別對單樁承載力、樁身內(nèi)力與樁頂位移進行計算.主要荷載：靜水壓力、流水壓力、風(fēng)力、浪激力與施工荷載；5棧橋應(yīng)盡量靠近主橋，但又不能影響主橋的施工.一般選擇平行主橋的軸6、線方向.還要根據(jù)施工碼頭的布置，選擇布置在上游還是下游，并充分考慮各種因素的影響.4.3設(shè)計參考事項1在覆蓋層較厚的灘涂區(qū)域，采用小管徑鋼管樁群樁作為臨時鋼棧橋的基礎(chǔ)，具有施工方便、造價低等優(yōu)點.2在風(fēng)大、浪高的區(qū)域.利用加勁橫撐與限位板可大大地減小主梁的縱、橫向位移，保證棧橋的縱、橫向穩(wěn)定.3樁頂采用嵌入式雙工字鋼作分配式墊梁，因其具有足夠的剛度，可較好地進行應(yīng)力分配，保證群樁受力良好.4采用大塊焊接鋼板代替臨時棧橋常用的木板作為橋面板，可以大大地降低棧橋的維修費用，特別使用時間較長的臨時棧橋值得采用此方案.5棧橋施工5.1總體施工方案棧橋施工一般從岸邊開始，逐步向水中延伸,鋼管中采用輪式或7、履帶吊機配合振動錘下沉到位，吊機根據(jù)起吊重量和X圍進行選擇.水深區(qū)域，為加快進度，可選用浮式吊機配合振動錘或浮動平臺上安裝打樁機進行打設(shè).梁部貝雷梁或軍用梁在岸上組裝成安裝節(jié)段長度后,用平板車或拖輪運輸?shù)浆F(xiàn)場，采用吊車或浮吊進行架設(shè).棧橋施工工藝流程見圖1.圖1棧橋施工工藝流程圖5.2鋼管樁加工施工鋼管樁在加工場制作完成后，平板車運輸?shù)浆F(xiàn)場采用輪式吊或50T履帶吊結(jié)合振動錘下沉.首先進行測量，吊機初步定位，鋼管運輸?shù)轿缓蟮跗痄摴軜?，喂入樁錘、樁帽中，下部用抱鉗夾住.調(diào)整導(dǎo)向架的垂直度，檢查樁錘、樁帽、導(dǎo)向架和管樁的中軸線是否一致,采用全站儀測量樁位坐標(biāo)并與設(shè)計比較，確定樁的前后移動距離，當(dāng)樁位8、偏差在規(guī)定X圍后可開始沉樁.首先利用管樁和錘的自重將其壓入覆蓋層，直至不下沉為止.在沉樁過程中控制好樁錘落距，作好施工記錄，當(dāng)貫入度達到控制貫入度時，即可停錘.鋼管樁需要現(xiàn)場接長時,連接可采用外拼板與接頭對焊相結(jié)合的焊接方式或法蘭盤栓接方式.焊接材料應(yīng)與焊接材質(zhì)相匹配,焊縫長度與焊縫高度滿足規(guī)X或設(shè)計要求；對接必須保持娘直,直度允許偏差小于0.5%.鋼管樁打入后，根據(jù)設(shè)計的鋼管樁頂標(biāo)高，割去多余的鋼管樁，并在鋼管樁上割槽，能準(zhǔn)確放置通長的橫梁工字鋼，且同一個墩的兩根鋼管樁的槽必須在同一直線上.5.3軍用梁、貝雷架的拼裝和架設(shè)在加工場對貝雷桁架或軍用梁分片進行組裝，平板車運輸?shù)浆F(xiàn)場，利用履帶吊車9、或輪式吊機安裝貝雷桁架或軍用梁.吊裝前先用粉筆在墩頂橫墊梁上定出貝雷片或軍用梁的具體位置.架設(shè)按照從橋一側(cè)向另一側(cè)的順序進行.第一片梁架設(shè)后采取臨時固定措施，以后各片梁架設(shè)后盡快橫向連接，形成整體.5.4橋面系施工主梁安裝完成后，采用人工配合吊機鋪設(shè)橫橋向工字鋼，然后用吊機整體吊裝橋面板安裝單元，從一頭向另一頭鋪設(shè)；防護欄桿的施工緊跟著進行，其施工進度落后于橋面板一跨主梁的距離.橫梁工字鋼直接鋪到貝雷梁或軍用梁上，但每條工字鋼都要正對貝雷梁的豎桿或斜桿位置，確保受力滿足要求.工字鋼鋪好后,馬上用16圓鋼做成的U型卡將其卡在貝雷梁上同時擰緊螺絲.縱梁槽鋼通過汽車和吊車進行安裝.槽鋼按設(shè)計間距鋪好10、后，每條槽鋼都要與橫梁工字鋼采用點焊焊好,使它們成為一個整體，滿足受力要求.6機具設(shè)備配置利用水上設(shè)備施工時，應(yīng)配置拖輪、浮吊等設(shè)備.設(shè)備配備見表1.表1棧橋施工機械設(shè)備配備表序號設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注7質(zhì)量措施1為滿足棧橋在施工中的受力要求,棧橋設(shè)計為重載棧橋，樁基沉降和結(jié)構(gòu)剛度控制設(shè)計,通過每天對樁基沉降的觀測來計算和檢測棧橋的承載力是否滿足設(shè)計要求.2鋼管樁單樁承載力控制：施工完畢第一排樁即做單樁承載力試驗，驗證與設(shè)計的偏差值，從而確定單樁震動下沉的最終貫入度，藉以控制各樁打入深度.3樁和排架間的間距用定位架控制,且不得大于設(shè)計值.4排架和排架間的剪刀撐要焊接牢固，所有焊縫接頭嚴(yán)格11、按照標(biāo)準(zhǔn)焊縫進行焊接.5橋面與縱梁、縱梁與橫梁之間通過栓接與焊接方式聯(lián)結(jié)緊密，空隙要楔緊墊實.6棧橋成橋后，用鋼筋堆放于棧橋橋面板上作為靜荷載，分別采用履帶式吊車和滿載鋼筋的拖車作為動荷載作動荷載試驗，檢驗棧橋的受力性能,確保棧橋使用安全.7現(xiàn)場詳細記錄每根鋼管樁入土?xí)r間和實際打入深度，記錄內(nèi)容包括樁的加工長度、樁位水深、入土深度、振動錘的振動頻率，確保入土深度.8加強棧橋橋面板與縱梁的連接，保證正確的受力.8安全措施1施工前報航道、海事、水利等有關(guān)部門審批通過，發(fā)布施工通告，設(shè)立相應(yīng)通航、助航標(biāo)志與夜間警示燈.2在棧橋和工作平臺上下游按規(guī)定設(shè)置航標(biāo)，在夜間需有燈光顯示,防止船舶撞擊.夜間施工12、須有充足的燈光照明，并懸掛醒目的安全警示牌.3棧橋標(biāo)高，必須高于施工期最高水位1m以上.4在施工期間，設(shè)專人檢查棧橋和工作平臺，若有異常情況發(fā)生，應(yīng)與時采取措施，確保施工安全.5為保證施工人員和過往行人在棧橋施工區(qū)安全，在棧橋和工作平臺均應(yīng)設(shè)立防護欄桿，并需安裝牢固.6經(jīng)常清除棧橋和工作平臺上游側(cè)的漂浮物特別是在洪水期，防止堵水，危與棧橋和工作平臺安全.7堆放在棧橋和工作平臺上的機械設(shè)備和料具重量不得超過設(shè)計荷載量.8對通行車輛數(shù)量采取限制措施，以避免意外交通事故發(fā)生.9為方便車輛會車將采取補樁增設(shè)平臺以拓寬部分棧橋橋面.10堅持特殊工種的持證上崗制度，杜絕無證上崗操作行為.對施工機械要加強維修與保養(yǎng)，嚴(yán)格選用符合技術(shù)和安全規(guī)定的施工機具,并堅持安全掛牌制.11所有進入施工現(xiàn)場的人員必須戴好安全帽，并按規(guī)定配戴勞動保護用具，如安全帶、救生衣等安全工具.9結(jié)語棧橋是水中橋梁施工常用的重要臨時結(jié)構(gòu)，對解決水上長距離運輸，保證施工設(shè)備和物資材料與時供應(yīng)發(fā)揮重要作用，針對不同項目特點和施工材料、機具設(shè)備的組織情況,因地制宜，合理組織設(shè)計和施工，在滿足性能安全可靠、作用得到充分發(fā)揮的前提下,應(yīng)考慮棧橋施工機具、材料的周轉(zhuǎn)使用，盡可能降低成本，突出技術(shù)經(jīng)濟性.