浅析施工便桥设计与施工

浅析施工便桥设计与施工

辜勇军，贺朝美

（湖南省农林工业勘察设计研究总院  长沙市  410007）

摘要：随着对项目投资的严格控制，公路设计行业对施工便道和便桥的设计要求越来越高，这对控制工程成本，特别 是施工措施费起到了很好的作用。本文通过工程实例介绍了水府庙大桥施工便桥方案的确定、详细设计、施工方案和注意事项，对桥梁施工中类似工程的设计和施工具有一定的指导意义。

关键词： 施工便桥；投资；设计；施工

0引言

公路行业早期对施工便道及便桥在工程造价计算时，都是采用临时工程中便道及便桥的预算指标价进 行计算，其主要缺点是未考虑施工现场的水文、地质及施工设备实际需要的情况。随着对项目投资的严格 管控， 公路施工便道及便桥的设计要求越来越高， 需要通过施工定额及具体的工程消耗量准确计算工程造价中的施工措施费，这对于项目投资的控制起到很好的作用。本文通过水府庙大桥的施工便桥的设计、施 工的分析和总结，对工程造价控制及便桥的设计与施工技术应用有一定意义。

1项目概况

1.1桥梁概况

水府庙大桥位于湖南省湘乡市西南端水府庙水库的中游地带，北岸为毛田镇万山村，南岸为棋梓镇溪口渔场三分场，横跨水府庙水库，北岸桥台附近为X055县道，交通条件较好，南岸交通不便。水府庙大桥桥  梁跨径组合为2*30m（预应力砼简支转结构连续T梁）+50+2*80+50m（预应力砼变截面连续箱梁）+（4*30+3*30） m（预应力砼简支转结构连续T梁）+2*16m（预应力砼空心板），桥梁全长595.48m。

1.2水文及地质

桥梁设计水位为94.10m，航道为规划III级，根据地质纵断面资料显示河床较平坦，水府庙大桥14个 水中墩中4#墩位处水深最深，约为19.2m左右。

桥位区下伏基岩为泥灰岩、白云质灰岩、碎裂状砂岩，强风化岩厚度在 3-7 米，强风化砂岩或泥灰岩  天然单轴抗压强度标准值frk=600-800kpa，中风化岩frk=3000kpa-5000kpa。其上沉积层依次为碎石（卵石） 层、粉质粘土、淤泥质粉质粘土，厚度分布不均匀，最大覆盖层厚度13.75m，最小为0m。

2 便桥设计

2.1大桥施工方案的选择

大桥水上现浇的施工方案主要有“填筑便道+筑岛围堰”、“栈桥+施工平台”、“施工平台+船运（浮桥）”、 “大型平驳船+浮吊+船运”等方案， 鉴于水府庙库区属于水源保护区，环境要求高， 另结合其南岸交通不 便， 南岸工程属于施工合同段的主要工程， 为解决路基施工机械及后期材料运输的问题，选择大桥建设处 另设一座施工便桥将大桥两岸连通以便后期南岸工程的施工， 同时主桥桥墩处设置施工平台。

2.2便桥方案的确定

施工便桥作为一项临时性工程， 决定其方案的因素主要为经济性和安全性。因此施工便桥主要影响因 素为便桥设计高程、便桥上部结构及下部结构。

2.2.1便桥高程的确定

根据水府庙库区管理局水文站提供的近6年水文资料（“水府庙库区2010～2015年水情变化图”），水 府庙库区监测最高水位为94m，最低87m（水文站采用吴淞高程，推算至本项目采用的 1985年国家高程系

基金项目：

收稿日期：XXXX－XX－XX

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统分别为92.283m、85.283m）。

根据水府庙库区水文资料显示，水府庙库区水位变化规律明显，一般每年的 1-5 月份为汛期，为确保 水库安全渡汛，水位相对较低，6月后为了电站发电势能及下游灌区用水，水位相对较高，故高水位一般多 出现在每年6-7月份，根据施工便桥的施工工期安排为2年，水府庙水库高水位在92m-93m之间，考虑栈 桥钢管桩之间的横向连接施工需要，施工期规划航道不考虑通航，设计栈桥桥面标高为96m。

2.2.2便桥上部结构

根桩顶以2根 I56b作为垫梁，沿桥轴线用三组贝雷梁为钢栈桥主梁，中间装配三拼、两侧双拼45 贝 雷梁，中心间距为 2m。加宽段栈桥横梁上贝雷桁架主梁与标准段对应布置，仅在靠主墩一侧加宽位置增加 2组贝雷桁架，该贝雷桁架2片一组，采用45cm 贝雷连接架连接，贝雷梁中心间距为3.27m。桥面系以间 距为0.5m的I32b工字钢作分配梁， 10mm花纹钢板做面板。桥两侧以φ28加肋钢筋、φ48钢管焊接栏杆。

图1 栈桥上部结构断面图（单位mm）

钢栈桥架设在水府庙大桥的左侧，自6#墩至2#墩架设长度270m宽5m的重型栈桥，栈桥在3-5#墩三个 主墩处连续三跨加宽至12.0m，以保证主墩处吊车作业时栈桥仍有一条车道可通行，中间跨与主桥桥墩工作 平台连为一体。按9-12m跨径，全桥共计23孔，设3个制动墩。

2.2.3便桥下部结构

钢栈桥标准段宽度为5m，每个墩设2根管桩，加宽段宽度为12.0m,每个墩设3根管桩。栈桥标准跨 径为12m，调节跨跨径为9m以保证连续三跨加宽段中心与主墩中心大致对齐，满足主墩两侧吊装作业需求， 栈桥每6-7孔设一制动墩。

栈桥桥墩以φ1020×10mm钢管桩做承力基础,普通墩设2根钢管桩，管桩间距为4.0m，制动墩为双排 管桩，两排管桩间距为3m，加宽段每个墩设3根钢管桩，管桩间距为4+6.5m。为了加强钢管桩间的横向稳 定性，以[32作钢管桩间剪刀撑。0#、26#台采用重力混凝土台，C30混凝土浇筑。

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图2 栈桥下部结构断面图（单位mm）

图3 栈桥下部结构断面图（加宽）（单位mm）

钢管桩以强风化岩作为持力层，当埋深小于6米时，均进行栽桩施工。根据地质勘察资料显示，水府 庙大桥4-5#墩范围内覆盖层厚为0-0.8m，各墩处钢管桩设计长度及施工方法如下表:

注：设计顶标高94m

2.2.4钢平台结构

钢平台下部结构：以φ1020×10mm钢管桩做承力基础,主墩平台设6根钢管桩，管桩纵向间距为12m， 横向间距5.05m，边跨现浇段施工平台设6根钢管桩，管桩纵向间距为9m，横向间距6.75m，钢管桩间以[32

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作剪刀撑。

图4 钢平台断面图（单位mm）

钢平台上部结构：以2根I56b桩顶横向垫梁并与栈桥对应孔跨连接成整体。沿桥轴线用4组45cm贝 雷梁为钢平台主梁，主墩4组贝雷梁中心间距为4.1+1.9+4.1m，边跨现浇段平台贝雷梁中心间距为3.38m。 平台桥面系以间距为0.5m的I32b工字钢作分配梁， 10mm花纹钢板做面板。桥两侧以φ28加肋钢筋、φ48钢管焊接栏杆。。

3 便桥施工

3.1栈桥栽桩

栽桩通常有三种方法，第一种是利用钢管桩作为钢护筒，在护筒内冲孔到栽桩深度后，再下钢筋笼， 最后浇筑混凝土，将钢管桩和冲孔通过钢筋混凝土榫接；第二种是利用钢护筒冲孔，然后将钢管桩放入冲 孔内，最后在管桩外侧浇筑混凝土埋设钢管桩；第三种是利用钢护筒冲孔，然后冲孔内浇筑混凝土，最后 将钢管桩打入混凝土内而锚固。

鉴于本项目水深，覆盖层薄，且岩层面不平整，本项目采用第一类栽桩法。冲孔栽桩施工利用冲孔船、 20T浮吊及运输船等设备进行栽桩作业。

图5 栽桩方式图（单位mm）

3.2桩间剪刀撑的连接及桩顶垫梁安装

每个墩位的一排钢管栽桩完成后，用[32a槽钢、20mm厚连接钢板组成剪刀撑加固桩端，最后利用浮吊 将横垫梁吊放在钢管桩上，保证底面平整，与钢管桩焊接固定。

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图6 管桩顶横向连接图（单位mm）

3.3主梁安装

(1)主梁在拼装场地拼组完成后，由运输船运输至作业面，利用浮吊直接吊装就位。安放好一组主梁并 确定位置无偏差后先做初步加固，再安装另一组，以免吊装时发生碰撞。

图7 骑马压杆大样图（单位mm）

(2)为使主梁在车辆制动时不产生位移,加强主梁与垫梁间的连接,主梁安装后，采用骑马压杆的方法固 定，每一墩顶设一道,每个点由直径25mm的螺杆与一块厚16mm的钢板焊接后,再将钢板焊接在垫梁上，

螺杆穿过贝雷梁后采用一根[8a槽钢压在贝雷梁上,再加盖钢垫板，上紧螺帽。

3.4桥面系铺设及附属结构

(1)桥面系由I32b工字钢作分布梁，桥面钢板作面板，采用汽车吊从桥台向桥墩方向吊装。

(2)分布梁采用U型螺杆与贝雷梁间进行固定，每根分布梁安设两道，U型螺杆为Φ16螺纹钢，垫板为 10mm钢板。

(3)桥面板采用焊接方式与分布梁连接。

(4)根据施工需要，桥面板须设置一定宽度的伸缩缝，用于防止因温度变化而引起的桥面翘曲起伏。(5)最后进行护栏安装。

4注意事项

(1)便桥的高程决定了桥长，而在便桥高程确定时除了工程造价外还需考虑施工水位、通航要求以及水 下施工等问题。

(2)便桥的跨径要考虑标准化施工和主桥桥跨径配合等，综合考虑便桥制动墩、主桥桥墩工作平台以及 便桥因施工需要加宽段的位置。

(3)便桥的宽度应考虑通行车辆的要求， 除此外还需考虑诸如泵车等的施工需要。5结语

随着国家对基础建设项目投资的控制，设计精细化势在必行，对于工程的中的措施项目尤其是工程造 价较高的项目，对设计提出的要求越来越高。 只有将工程中的永久工程、 临时工程及生命周期中所有费用

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考虑全面，才能合理的评价项目在工程造价方面的合理性。

施工便桥的设计和施工会因地形、地质、水文、主桥结构及形式、施工方案而不同，本文仅就工程实 例介绍钢栈桥设计方案、结构形式以及上下部结构设计和施工方案的确定等方面进行论述，虽属于具体项 目但其确定的方法和注意事项仍然适宜工程项目中其他施工便桥的设计和施工， 以此指导其他桥梁施工便 桥的设计和施工，确保其方案的科学合理性、经济安全性。

参考文献：

[1] JTG/T3832-2018，公路工程预算定额[S].

[2]JTGD64—2015，公路钢结构桥梁设计规范[S].

[3] JTG D60-2015，公路桥涵设计通用规范[S].

AnalysisofDesignandConstructionof Temporary Bridges forConstruction

GuYongjun，HeChaomei

（HUNAN PROSPECTING DESIGNING&RESEARCH GENERALINSTITUTE FOR AGKICULTURE FORESTRY&INDUSTKY ,Changsha 410007,China）

Abstract：Withthestrictcontrolofprojectinvestment,thehighwaydesignindustryhashigherandhigher

requirementsforthedesignofconstructionroadsandtemporarybridges,whichhasplayedaverygoodrolein

controlengineeringcosts,especiallythecostofconstructionmeasures.Thisarticleintroducesthedetermination,

detaileddesign,constructionplan,andprecautionsoftheconstructiontemporarybridgeplanofShuifuTemple

Bridgethroughengineeringexamples,whichhascertainguidingsignificanceforthedesignandconstructionof

similarprojectsinbridgeconstruction.

Keywords：constructiontemporarybridge;investment;design;construction

作者简介： 辜勇军（360424198104190576），男，毕业于兰州交通大学；高级工程师， 主要从事道路与桥梁设计工作；

工作单位：湖南省农林工业勘察设计研究总院；