昌寧高速臨時棧橋設(shè)計(jì)與施工探討

張美榮

摘要：秀水河棧橋?yàn)槭┕け愕赖闹匾M成部分，秀水河棧橋采用單跨形式，不受河流影響，解決了施工便道需長距離繞行問題，方便線路施工人員及機(jī)具設(shè)備來往。文章對昌寧高速臨時棧橋設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：施工便道；臨時棧橋；貝雷梁；單跨；季節(jié)性河流 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U448 文章編號：1009-2374（2016）03-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.045

1 工程概況

南昌至寧都高速公路新建工程岡上至寧都段位于江西省中南部，穿南昌市、宜春市、撫州市、吉安市、贛州市5市境內(nèi)，呈南北走向。項(xiàng)目起點(diǎn)位于南昌市南昌縣岡上鎮(zhèn)附近接上海至昆明高速公路（G60），終點(diǎn)位于贛州市寧都縣青塘鎮(zhèn)附近接泉州至南寧高速公路（G72），項(xiàng)目主線全長243.167km，互通連接線長27.4km。本標(biāo)段為南昌至寧都高速公路項(xiàng)目A6合同段，起點(diǎn)里程K36+000，終點(diǎn)里程K46+100，全長10.1km。該標(biāo)段位于豐城市境內(nèi)，途經(jīng)石灘、橋東兩鎮(zhèn)，跨越豐撫公路和京九鐵路干線。整個標(biāo)段沿路線走向設(shè)置施工臨時便道，施工便道在京九鐵路范圍斷開。其中石下大橋跨秀水河河面寬約25m，河床底部為圓礫，水量季節(jié)性變化，勘察期間水位深約2.10m左右，施工便道通過秀水河需設(shè)置涵洞或橋梁。

2 方案比選

結(jié)合兩岸便道，跨越河流部分采用單車道樣式，初步擬定三個方案：方案一采用圓管涵，管涵上填土修筑路面；方案二采用2跨貝雷梁，河流中間設(shè)置一組臨時墩；方案三采用單跨貝雷梁，兩岸分別設(shè)置橋臺。秀水河為季節(jié)性河流，雨季短時水流量較大，圓管涵形式阻水面積較大，不利于泄洪，危及便道及施工區(qū)域安全。2跨貝雷梁方案需在河中設(shè)置臨時墩，臨時墩一般采用鋼管樁或擴(kuò)大基礎(chǔ)，鋼管樁基礎(chǔ)需投入打樁設(shè)備，水中擴(kuò)大基礎(chǔ)需圍堰投入，單跨貝雷梁只需要多投入貝雷片即可。因此，綜合考慮，單跨貝雷梁結(jié)構(gòu)作為施工方案。單跨貝雷梁結(jié)構(gòu)形式，在保證橋下凈空的前提下，下承式結(jié)構(gòu)較上承式結(jié)構(gòu)，橋兩端填土較少，并且橋梁兩側(cè)貝雷片可以作為棧橋欄桿使用。最終將單跨下承式貝雷梁棧橋方案作為實(shí)施方案。

3 棧橋設(shè)計(jì)

棧橋兩端順接施工便道，采用2%縱坡與便道連接，橋面有效行車寬度4.75m，兩端為重力式混凝土橋臺，主梁為單層加強(qiáng)貝雷片，每側(cè)三排，橋面板橫向分配梁放置在貝雷片下弦桿上，橋面板由工14型鋼和8mm花紋鋼板焊接而成，貝雷梁外側(cè)與橋面板分配梁之間設(shè)置斜撐桿，貝雷梁底部設(shè)置抗風(fēng)拉桿，貝雷梁之間為非標(biāo)準(zhǔn)間距，新制花窗連接貝雷片。棧橋具體布置樣式見圖1、圖2：

3.1 設(shè)計(jì)荷載

3.1.1 自重。按結(jié)構(gòu)實(shí)際重量計(jì)算。

3.1.2 風(fēng)荷載。按照0.3kN/m2基本風(fēng)壓考慮，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦危罁?jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）計(jì)算，風(fēng)荷載作用在貝雷梁及橋面板分配梁上。

3.1.3 汽車荷載。整個棧橋設(shè)計(jì)通行能力為：40t混凝土罐車，且棧橋上只能一輛通行。計(jì)算時只考慮車輛荷載，不考慮車道荷載。

3.1.4 制動及沖擊荷載。依據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）計(jì)算。

3.1.5 水流荷載。水流對棧橋不產(chǎn)生影響，因此不計(jì)算水流荷載。

3.2 計(jì)算模型

計(jì)算采用Midas Civil整體建模計(jì)算，模型樣式見圖3。車輛荷載按照：車輛剛駛上棧橋，行至1/4處，行至跨中，行至3/4處，即將駛離棧橋4個位置分別進(jìn)行加載，同時考慮車輛偏離中心線靠近棧橋一側(cè)行駛。制動及沖擊荷載加載在車輛荷載位置，風(fēng)荷載沿棧橋橫橋向施加，自重依據(jù)程序自動加載。

3.3 計(jì)算結(jié)果

經(jīng)計(jì)算，貝雷梁弦桿最大軸力475kN<1120kN，豎桿最大軸力150kN<210kN，斜桿最大軸力110kN<171.5kN，均滿足貝雷梁各桿件容許值。

橋面板、橋面板分配梁、貝雷梁外側(cè)斜撐桿應(yīng)力也均小于Q235鋼容許應(yīng)力170MPa。

按照地質(zhì)資料，河流位置為卵石，地基承載力可達(dá)450kPa，經(jīng)計(jì)算，橋臺底部最大壓應(yīng)力為136kPa<450kPa，滿足要求。同時橋臺滿足1.3倍抗滑移以及1.5倍抗傾覆安全要求。

4 棧橋施工

4.1 橋臺施工

選擇水位較低時節(jié)施工，按設(shè)計(jì)要求開挖橋臺基坑，對基坑底部進(jìn)行地基處理，確保地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求；然后立模板，綁扎鋼筋，澆筑橋臺混凝土，在貝雷梁支點(diǎn)位置提前預(yù)埋貝雷梁支座預(yù)埋件，對橋臺混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；最后進(jìn)行橋臺護(hù)腳以及臺后填土施工。

4.2 貝雷梁架設(shè)

橋臺施工完成后，利用履帶吊架設(shè)貝雷梁，履帶吊站位在橋側(cè)臺后方。貝雷每側(cè)三排在路基上預(yù)先進(jìn)行拼裝，然后整體吊裝就位，兩側(cè)貝雷片分別就位后，鋪設(shè)橋面板分配梁，然后連接貝雷梁與分配梁之間的斜撐桿，最后將貝雷梁下部抗風(fēng)拉桿拉緊。

4.3 橋面板鋪設(shè)

橋面板型鋼與花紋鋼板之間預(yù)先焊接成整體，根據(jù)運(yùn)輸及吊裝能力，結(jié)合分配梁間距分割成標(biāo)準(zhǔn)塊件，然后由吊機(jī)由一端向另一端鋪設(shè)，鋪設(shè)完成后，在塊件之間進(jìn)行現(xiàn)場焊接，確保使用過程中不發(fā)生偏移。

4.4 附屬設(shè)施施工

棧橋施工完成后，兩端橋頭設(shè)置限速、限重標(biāo)志，同時應(yīng)有夜間照明，如施工便道上同時有社會車輛通行時，應(yīng)在棧橋兩端設(shè)專人看守，確保通行車輛在棧橋允許范圍內(nèi)。

5 結(jié)語

秀水河棧橋跨越秀水河，作為施工便道的組成部分，確保施工便道可以連續(xù)連接施工區(qū)域各施工位置，保證兩岸物資及人員往來，為工程順利推進(jìn)提供了保障，在丘陵以及河流地帶適用性較強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國交通部.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2] 喻忠權(quán).裝配式公路鋼橋使用手冊[S].北京：交通部交通戰(zhàn)備辦公室，1997.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）