山西晋蒙黄河大桥钢栈桥设计与施工（论文）.pdf

· 99· 1 工程概况 晋蒙黄河大桥项目是山西省高速公路网规划“三纵十二 横十二环”的第三横（灵丘 –河曲）的重要组成部分，路线 起点桩号 K99+470，在河曲县文笔镇科村与已建的神池至河 曲高速公路顺接，于罗圈堡村东设晋蒙黄河大桥跨越黄河后 到达本项目终点，在内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗沙沟 子村东与大饭铺至龙口高速公路顺接，终点桩号 K104+335， 路线全长4.865 km。 本项目的控制性工程晋蒙黄河大桥全长 2.134 km，桥面 净宽2 m ×14.75 m，设计汽车荷载 ：公路 - Ⅰ级。上部结构采用 8 m ×50 m先简支后连续 T梁 +（82.68+4 ×152+82.8）+（82.8+ 3×152+82.72）连续梁 –连续刚构体系组合 +11 m ×30 m先简支 后连续 T梁，下部构造采用薄壁空心墩、柱式墩、桩基础（图 1）。 图1 晋蒙黄河大桥效果示意 通过设计文件及实地测量，晋蒙黄河大桥 9-12号墩位于 黄河主河道中，桥位区地域开阔、平坦，由河床、河漫滩和一 级阶地组成，水位变化主要受黄河汛期、上游电站泄水流量 及冬季冰凌融化影响，枯水季节最大水深 3.5 m，洪水期最大 水深6.25 m，卵石土厚度为 4.92~11.66 m，强风化泥岩厚度为 8.87~11.24 m，河流流速为 1.0 m/s左右，洪水期流速为 2~3 m/ s，最高洪水期流速最大可达 3~4 m/s，施工难度较大。晋蒙黄 河大桥连续刚构主墩施工为控制性工程的关键线路，群桩基 础、水中承台、空心薄壁墩、连续刚构等各种施工工序较多， 为加快施工进度，保障9排刚构主墩同时进行施工及黄河两岸 材料运输需要，准备在 8-13号墩右侧搭设 636.8 m纵向施工钢 栈桥，主线栈桥桥面宽 8 m，并在河中每排墩位搭设支线钢栈 桥及水上钻孔作业平台，钢栈桥两端用砂砾石填筑便道顺接 原路，其中山西岸与S249省道连接、内蒙岸与纳榆线道路连接。 2 钢栈桥设计 根据桥梁设计洪水位为 856.5 m，为保证桩顶横梁以上 部分不被洪水淹没，钢栈桥桥面设计高程拟定为高于洪水位 2 m，宽度按2 ×3.75 m（标准车道） +0.5 m（人行道）共 8 m进 行布置。钢栈桥共设置 9联，5~6 跨为1联，单跨长度为 12 m， 在联与联交界处设置伸缩缝宽约 10 cm。本项目桥梁主墩有 4排位于黄河河道内，拟在每排主墩位置设置 4道支线栈桥， 作为主墩水上施工作业平台，并对纵桥向钢栈桥进行加强， 提高钢栈桥的整体稳定性。 钢栈桥按照公路汽 -20、履-100进行荷载设计，下部结构 采用 630 ×10 mm 钢管，每排设置 3根，横向间距为 3.4 m，采 用20型槽钢对每排钢管进行横向和交叉斜撑连接，钢管墩柱 顶面设置 2根 36b 工字钢作为承重结构，钢管桩基础根据设计 地勘资料及河床实测情况，对钢管入土深度进行综合计算，确 定打入河床深度不小于 6 m。钢栈桥上部结构采用 321型贝雷 梁按照 12 m跨径架设，横向布置 8片贝雷梁，采用标准 90 cm 支撑架对每2片贝雷梁进行联接，贝雷梁上按照间距 1.5 m布 置 I25型工字钢横向分配梁，以及按照间距 0.3 m布置10型槽 钢纵向分配梁，桥面板采用 10 mm厚花纹钢板。由于钢栈桥 桥面系型材焊接量大、施工占用时间长，拟对常规施工方式 进行优化，将顶层的槽钢分配梁与桥面板按 2 m ×6 m的尺寸， 在钢结构厂提前进行模块式加工成型，装配式现场组拼钢栈 桥桥面系，采取螺栓和 U形卡对其进行板块间的连接，极大 地提高了桥面系的施工进度。结构计算采用 midas/Civil软件 建立栈桥空间计算模型，在不同工况组合下进行强度、刚度 及稳定性计算，均能满足规范要求，并在成桥后经过荷载试验， 能满足130 t以下车辆通行需要（图 2）。 ［摘 要］ uVf+ .;???1????0?] ， ??姚$1???? ，}?君Pm 、} " c0h?? c 、1健k 0kD? c?基??m?r? U ， $?埋N?? 12 m