作者丨桥隧施工技术

钢便桥设计需要考虑荷载，河床地质，桥面宽度，护栏类型，洪水位，两端桥接线纵坡，河道冲刷线，山洪漂浮物冲撞等因素。施工过程主要考虑低水位施工，墩柱基础采用桩基础或者承台基础，吊车站位，墩柱防腐，桥梁沉降变形观测等。

一、工程概况

本座钢便桥东侧连接既有道路X102（施工进口），西侧连接***主线右侧施工场地，跨越***支流***。具有解决施工材料运输、机械设备运输等功能，可通行10m³砼搅拌车、25t汽车吊等。考虑到实际施工需要，按总重100t货车的行车要求跨越60m长河沟，钢便桥桥面宽度6m。

设计钢便桥全长63m,跨径组合为：3 12 3 12 3 12 3 12 3m，具体设计参数及边界条件如下：

1、栈桥设计暂定总长63m，桥面宽度6m；

2、栈桥桥面设计标高： 111.0m；

3、栈桥设计荷载：

100t自卸车通行，前后车净距保持15m以上；

轮距：1.8m；前四轮着地面积：0.30m×0.20m，后四轮着地面积：0.60m×0.20m。

轴距：1.35m 4.7m 1.8m。前两轴轴轴重：2×175kN，后两轴轴重：2×325kN。

100t自卸车轴重及尺寸图（单位：m）

4、设计洪水位： 108.8m，设计最大流速1.5m/s。

5、栈桥设计风速

正常使用期：6级风，14m/s；

设计最大风速：8级风，20.7m/s。

6、设计使用年限：3年

7、设计行车速度：15km/h

8、地质条件

地质分布从上至下依次为：粉质黏土、卵石、强风化粉砂质板岩及中风化粉砂质板岩。详细地质资料参照《两阶段施工图设计文件》中工程地质纵断面图。

2#钢便桥位置

便桥平面示意图

2#钢栈桥总体布置图

二、结构布置

2.1 钢便桥材料

栈桥桩基础考虑采用∅610×10mm 规格螺旋双排钢管桩，钢便桥支承柱为螺旋双排Φ610mm钢管桩，材料为Q235，壁厚δ=10mm。间距（中距）：每一组桩群桩与桩纵向间距3m、横向间距4.5m，桩群与桩群之间的间距为12m。钢管桩纵、横向均采用2[20槽钢于桩顶间连接，钢管桩间采用[120槽钢按剪力撑焊接,增强稳定性。桩顶采用割开槽口的型式，2根I45a工字钢直接卡入槽口内。2根I45a工字钢的长度为6m，便桥纵梁采用321型军用贝雷架拼装而成，贝雷梁每节长度3m，高度1.5m，横向间距150cm；分配梁采用I22a工字钢，横梁在纵桥向按 83cm，67cm 错位交叉布置。

钢便桥自下而上结构依次为：

Φ610mm钢管桩（基础）→钢管桩纵、横向2[20槽钢→桩间［20槽钢剪力撑加固→2根I45a工字钢横梁→321型军用贝雷架纵梁→桥面横向I22a工字钢→桥面板→新型护栏。

栈桥纵向连接系（一）

栈桥纵向连接系（二）

栈桥断面布置图

便桥纵断面示意图

三、便桥施工

钢便桥桥头桥尾采用桩基础轻型桥台，跨中采用每处4根钢管支撑柱作为中支点，钢栈桥主桁梁采用 321 型标准贝雷梁拼装，贝雷梁每节长 3m，高 1.5m。构件材料为 16Mn，每片贝雷梁重 270kg；竖向支撑架为 90 型，竖向支撑架用于两片相邻桁梁端部，在桁梁每端均设置；支撑架采用撑架螺栓及螺母与桁梁进行连接；主栈桥分配梁采用 I22a 热轧普通工字钢，横梁下部与桁梁上弦杆采用夹具或卡板固定，上部与专用桥面板焊接固定，横梁在纵桥向按 83cm，67cm 错位交叉布置，对应钢桁梁的竖杆或斜杆交叉点处设置；相邻桁梁的连接采用桁梁销，桁梁销上销锥端有一小孔，供插保险销用，另一端面上有一凹槽，其方向与保险销孔相同，在安装时如看不见销孔，可借导向槽方向以定销孔方向，有助顺利插入保险销。桁梁销材料为 30CrMnSi，直径为 49.5mm，重 3kg；支撑架螺栓用于固定支撑架与桁梁之间的连接，与支撑架配套使用，每根支撑架匹配四根支撑架螺栓；主栈桥桥面板面板采用 8mm 厚花纹钢板，主肋（小纵梁）为 I12.6 规格；钢栈桥桩顶承重梁用于栈桥纵向贝雷梁安放，材料采用 2I45a 型号 Q235B 热轧普通工字钢；栈桥桩基础考虑采用∅610×10mm 规格螺旋双排钢管桩；栈桥双排桩桩间平联采用 2[20a 槽钢连接，剪刀撑采用[20a 槽钢。

3.1桥台、墩柱施工

钢便桥端支点采用桩基轻型桥台并顺接便道，钢管桩，两边桥台及其他基础均采用4根Φ610x10钢管桩。

3.2钢管安装

钢管桩采用直径610mm，壁厚10mm的无缝钢管；栈桥采用汽车吊"钓鱼法"由岸边开始逐跨向前推进施工；施工钢便桥钢管桩采用55t汽车吊吊装振动锤安装，停锤深度标准以贯入度控制为主入土深度作为校核。根据设计验算，入土深度不小于2米。钢管桩与采用钢筋混凝土进行固结，增加板凳桩稳定性。钢管中点控制采用全站仪；垂直度控制采用吊锤。沉桩过程中，钢管桩插打的精度要求：平面偏差≤10cm，垂直度偏差≤1%；沉桩过程中，若遇到河床有抛石等特殊情况导致钢管桩无法打入时，可适当调整跨径；钢管接长时，应采取可靠措施确保对接的管节顺直，接口紧密。

吊车站位图

接桩焊缝要求：

1）钢管柱若接长，则应保持柱的轴线在同一条直线上，垂直度偏差≤1%；

2）焊接时应采用多层焊接，焊完每层后应及时清除焊渣，且各层的焊缝接头应该错开；

3）遇大风时，应采取必要的挡风施以确保施工人员安全和工质量，必要时应停止作业；

4）钢管柱采用对称焊接，防止因焊缝收缩而产生附加内应力；

5）每个接头焊接完毕并自然冷却后方可继续锤击沉桩。

焊接施工的要求：

1）在工厂或工地焊接工作之前，对首次使用的钢材和焊接材料应进行焊接工艺评定。焊接工艺评定应符合本规范附录H的规定。

2）焊接工艺应根据焊接工艺评定报告编制，施焊时应严格遵守焊接工艺，不得随意改变焊接参数。焊接材料应根据焊接工艺评定确定，焊剂、焊条应按产品说明书烘干使用，对储存期较长的焊接材料，使用前应重新按标准检验。CO2气体保护焊的气体纯度应大于99 .5%。

3）焊接工作宜在室内进行,焊接环境的相对湿度应小于80%;焊接环境的温度,对低合金高强度结构钢应不低于5"C,普通碳素结构钢应不低于0C。主要钢构件应在组装后24h内焊接。

4）钢构件在露天焊接时，除应满足本条第3款的要求外，必须采取防风和防雨措施;主要钢构件应在组装后12h 内焊接，当钢构件的待焊部位结露或被雨淋后，应采取相应措施去除水分和浮锈。

5）施焊前应按规范第8.4.2 条的规定，清除焊接区的有害物。施焊时母材的非焊接部位严禁焊接引弧,焊接后应及时清除熔渣及飞溅物。多层焊接时宜连续施焊，且应控制层间温度，每一层焊缝焊完后应及时清理检查，应在清除药皮、熔渣、溢流和其他缺陷后，再焊下一层。

6）焊前预热温度应通过焊接性试验和焊接工艺评定确定;预热范围宜为焊缝每侧100mm以上，且宜在距焊缝30~50mm范围内测温。

焊缝检测指标：

1.外观，尺寸和形状要符合相关的技术标准和设计图样的规定；

2.焊缝无表面裂纹，未焊透、未溶合、气孔、弧坑，未填满以及肉眼可见的渣，焊缝两侧的焊以及飞溅物必须清除；

3.焊缝和母材要平滑过渡；

4.①使用标准抗拉强度下限值大于等于540兆帕材料制作的压力容器，奥氏体不钢压力容器，低温压力容器等焊缝不准咬边。

②其他的边深度不得大于0．5毫米，且连续咬边不得大于100毫米，焊缝咬边总长不得大于缝长度的10％。

3.3横梁、纵梁、分配梁施工

3.3.1横梁施工

横梁采用I45a双拼工字钢，工字钢双拼后每间隔2m在拼接位置进行焊接（顶部、底部均焊接），焊接长度不低于15cm；横梁长度设计6m，横梁须在地面双拼加固后整体吊装至钢管。钢管顶部设置槽口锁固横梁，槽口宽度30cm，深度20cm。

主梁槽口示意图

3.3.2纵梁施工

1） 整体布置：本钢便桥纵梁采用321型标准贝雷片拼装，双排贝雷片采用配套45花架进行连接，横断面位置设计3组贝雷片，每组贝雷片中心间距135cm，贝雷片由横梁中心往两侧均分布置。

2） 纵梁组装：每组贝雷片分10段组装，由县道往大洲源依次为3 12 3 12 3 12 3 12 3m。贝雷片须在地面进行每段组装，每组装一段后进行架设，依次由北侧往南侧架设，每完成一段架设后设置横向连接件，待3组贝雷片架设完成后须对花架的螺栓以及贝雷片的插销进行检查。

3.3.3分配梁施工

1） 整体布置：本钢便桥分配梁采用单根6m长I22a工字钢横向布置，工字钢横向中心间距83cm、67cm交叉循环布置。

2）分配梁安装：将单根12m长的I22a工字钢原材切成2根6m长，横向铺于纵梁上，中心间距按83cm、67cm交叉循环布置控制，工字钢与贝雷片间采用U型卡环连接锁定，每根分配梁设置3个U型卡环。

3.4桥面施工

3.4.1桥面施工

桥面采用8mm厚花纹钢板铺装，主肋（小纵梁）为 I12.6 规格；单块钢板宽度2m长度6m，单块桥面板中间夹具采用2个ZG270-500，单块桥面板端头夹具采用2个ZG270-500，钢板与分配梁采用焊接连接，单块钢板横桥方向左右各设置一道15cm宽焊缝，顺桥方向每3m进行一次焊接。

桥面板范例图

3.4.2护栏施工

钢便桥一共设置2道钢护栏，每道护栏设置两层扶手。两道均为行车防落护栏。

1）护栏顺桥向每1.5m设置一根1.15m高立杆，立杆采用Φ60钢管，每30cm涂刷红白相间油漆。

2）每道护栏设置两层扶手，护手采用1512型护栏片，护栏片涂刷红白相间油漆。

护栏成品范例图

3.4桥台接线

本钢便桥桥台直接填土，桥台处采用板凳桩形式，端头衔接段采用挡土板，防止衔接段道路基础脱空，具体如下图

桥台接线图

3.5质量验收标准

⑴质量验收应优先以设计院图纸、说明书等技术文件为准，图纸上技术要求不详的，参照有关规范、验标执行。

⑵桁架及纵横梁中心线对定位轴线位移≤5mm。

⑶ 桁架侧向弯曲≤h/250,且≤15mm 。

⑷ 桁架及纵横梁两端支撑点标高偏差土4mm。

⑸ 水平支撑檁条间距偏差土5mm。

继续总结 钢便桥受力验算

作者：桥隧施工技术；公路工程一线10年总工，死磕技术，吐血分享桥隧技术干货。