昌宁高速临时栈桥设计与施工探讨

2016-01-15张美荣

中国高新技术企业 2016年3期

关键词：贝雷梁

张美荣

摘要：秀水河栈桥为施工便道的重要组成部分，秀水河栈桥采用单跨形式，不受河流影响，解决了施工便道需长距离绕行问题，方便线路施工人员及机具设备来往。文章对昌宁高速临时栈桥设计与施工进行了探讨。

关键词：施工便道；临时栈桥；贝雷梁；单跨；季节性河流文献标识码：A

中图分类号：U448 文章编号：1009-2374（2016）03-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.045

1 工程概况

南昌至宁都高速公路新建工程冈上至宁都段位于江西省中南部，穿南昌市、宜春市、抚州市、吉安市、赣州市5市境内，呈南北走向。项目起点位于南昌市南昌县冈上镇附近接上海至昆明高速公路（G60），终点位于赣州市宁都县青塘镇附近接泉州至南宁高速公路（G72），项目主线全长243.167km，互通连接线长27.4km。本标段为南昌至宁都高速公路项目A6合同段，起点里程K36+000，终点里程K46+100，全长10.1km。该标段位于丰城市境内，途经石滩、桥东两镇，跨越丰抚公路和京九铁路干线。整个标段沿路线走向设置施工临时便道，施工便道在京九铁路范围断开。其中石下大桥跨秀水河河面宽约25m，河床底部为圆砾，水量季节性变化，勘察期间水位深约2.10m左右，施工便道通过秀水河需设置涵洞或桥梁。

2 方案比选

结合两岸便道，跨越河流部分采用单车道样式，初步拟定三个方案：方案一采用圆管涵，管涵上填土修筑路面；方案二采用2跨贝雷梁，河流中间设置一组临时墩；方案三采用单跨贝雷梁，两岸分别设置桥台。秀水河为季节性河流，雨季短时水流量较大，圆管涵形式阻水面积较大，不利于泄洪，危及便道及施工区域安全。2跨贝雷梁方案需在河中设置临时墩，临时墩一般采用钢管桩或扩大基础，钢管桩基础需投入打桩设备，水中扩大基础需围堰投入，单跨贝雷梁只需要多投入贝雷片即可。因此，综合考虑，单跨贝雷梁结构作为施工方案。单跨贝雷梁结构形式，在保证桥下净空的前提下，下承式结构较上承式结构，桥两端填土较少，并且桥梁两侧贝雷片可以作为栈桥栏杆使用。最终将单跨下承式贝雷梁栈桥方案作为实施方案。

3 栈桥设计

栈桥两端顺接施工便道，采用2%纵坡与便道连接，桥面有效行车宽度4.75m，两端为重力式混凝土桥台，主梁为单层加强贝雷片，每侧三排，桥面板横向分配梁放置在贝雷片下弦杆上，桥面板由工14型钢和8mm花纹钢板焊接而成，贝雷梁外侧与桥面板分配梁之间设置斜撑杆，贝雷梁底部设置抗风拉杆，贝雷梁之间为非标准间距，新制花窗连接贝雷片。栈桥具体布置样式见图1、图2：

3.1 设计荷载

3.1.1 自重。按结构实际重量计算。

3.1.2 风荷载。按照0.3kN/m2基本风压考虑，结合当地地形，依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）计算，风荷载作用在贝雷梁及桥面板分配梁上。

3.1.3 汽车荷载。整个栈桥设计通行能力为：40t混凝土罐车，且栈桥上只能一辆通行。计算时只考虑车辆荷载，不考虑车道荷载。

3.1.4 制动及冲击荷载。依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）计算。

3.1.5 水流荷载。水流对栈桥不产生影响，因此不计算水流荷载。

3.2 计算模型

计算采用Midas Civil整体建模计算，模型样式见图3。车辆荷载按照：车辆刚驶上栈桥，行至1/4处，行至跨中，行至3/4处，即将驶离栈桥4个位置分别进行加载，同时考虑车辆偏离中心线靠近栈桥一侧行驶。制动及冲击荷载加载在车辆荷载位置，风荷载沿栈桥横桥向施加，自重依据程序自动加载。

3.3 计算结果

经计算，贝雷梁弦杆最大轴力475kN<1120kN，竖杆最大轴力150kN<210kN，斜杆最大轴力110kN<171.5kN，均满足贝雷梁各杆件容许值。

桥面板、桥面板分配梁、贝雷梁外侧斜撑杆应力也均小于Q235钢容许应力170MPa。

按照地质资料，河流位置为卵石，地基承载力可达450kPa，经计算，桥台底部最大压应力为136kPa<450kPa，满足要求。同时桥台满足1.3倍抗滑移以及1.5倍抗倾覆安全要求。