CN113944106A - 一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁施工相关技术领域，并公开了一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，该上桥用钢栈桥通道被设计在施工中桥梁的陆地矮墩处，其在桥梁顺桥向方向上沿线路方向而设置，并且沿线路方向依次包括桥台及台后坡体、爬坡部分、转弯平台和梁体搭接部分四个组成结构；此外，该上桥用钢栈桥通道的主体内部构造自下而上依次包括混凝土条形基础、钢支墩、多层分配梁、桥面板及防护设施。本发明还进一步公开了相应的施工方法。通过本发明，有效增加了可用的上桥通道数量，显著提高了物料运输效率，同时具备结构紧凑合理、便于施工建造、综合成本低和环保省材等优点，因而尤其适用于各类特大型桥梁的建造施工应用场合。

Description

一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道及其施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工相关技术领域，更具体地，涉及一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道及其施工方法。

背景技术

随着国内基建能力的发展，越来越多的桥梁特别是特大型桥梁得以建设，相应在建筑施工过程中，必需设置一定数量的上桥通道，以便提高各类物料的运输效率，加快现场施工速度。

然而，现有技术中通常是采用桥台部位上桥，这类现有方案会加大运输距离，增加运输成本，同时还存在占用了较大距离的既有便道、不便于维护管理，以及现场施工慢等各类缺陷。相应地，本领域亟需对此技术问题作出进一步的研究和改善，以便更好地符合各类桥梁施工过程中上桥通道设计和施工过程的高效率及低成本要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道及其施工方法，其中通过紧密结合桥梁施工过程中的施工工况特征及需求，对上桥通道的内部构造设计及其施工工艺等方面进行重新设计，相应不仅可有效增加更多数量的上桥通道，降低对既有便道的使用距离，而且显著提升了物料运输效率，加快现场施工速度，同时具备结构紧凑合理、便于施工建造、综合成本低和环保省材等优点，因而尤其适用于各类特大型桥梁的建造施工应用场合。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于：

该上桥用钢栈桥通道被设计在施工中桥梁的陆地矮墩处，其在桥梁顺桥向方向上沿线路方向而设置，并且沿线路方向依次包括桥台及台后坡体、爬坡部分、转弯平台和梁体搭接部分四个组成结构；此外，对于该上桥用钢栈桥通道的主体内部构造而言，其自下而上依次包括混凝土条形基础、钢支墩、多层分配梁、桥面板及防护设施。

作为进一步优选地，该上桥用钢栈桥还被设计在既有地方道口附近和/或物料供应地附近。

作为进一步优选地，该上桥用钢栈桥优选采用单车道形式，宽度设计为5m～6m，并且由上桥车辆通道和上桥行人通道共同组成。

作为进一步优选地，所述混凝土条形基础优选设计如下：该混凝土条形基础的顶面与地面平齐，并在此顶面处预埋有第一钢板；该第一钢板用于联接所述钢支墩，并且设置有多根带弯钩的钢筋与所述混凝土条形基础的主体内部相连。

作为进一步优选地，所述钢支墩优选采用螺旋焊管的形式，并在该螺旋焊管的顶部采用第二钢板作为柱帽；该螺旋焊管与所述第一钢板、第二钢板之间采用多块三角钢板进行加固连接；此外，横桥向的钢支墩之间优选采用横向水平撑和剪刀撑进行连接加固，顺桥向的钢支墩根据跨度适当设置剪刀撑、水平撑，并在顺桥向的末端钢支墩的顶部设置工字钢斜撑，同时在其底部采用条形基础进行支顶。

作为进一步优选地，所述多层分配梁优选采用三层分配梁的形式，自下而上分别为横桥向主梁、纵桥向系梁和横桥向分布梁；其中该第一层的横桥向主梁优选采用双拼工字钢，并且在钢支墩底部的的工字钢翼缘板顶面焊接缀板加固，同时在处于钢栈桥反坡方向侧的所述双拼工字梁上翼缘板下口与所述钢支墩的第二钢板之间设置防倒覆的第三钢板进行加固；该第二层的纵桥向系梁优选采用工字钢，并且在该工字钢接头部分的腹板内外侧均加设缀板进行加固；该第三层的横桥向分布梁则优选采用倒扣的槽钢，并且与所述第二层的纵桥向系梁之间焊接相连；防护措施与栈桥间设置行车通道、人行通道，并利用行车分隔线进行隔离。

作为进一步优选地，所述桥面板及防护设施优选设计如下：该桥面板采用花纹钢板，并且在所述花纹钢板上间隔设置螺纹钢筋；该防护设施包括栏杆，其中该栏杆的立柱焊接于所述第三层的横桥向分布梁上，并且在多根立柱之间采用无缝钢管焊接连接作为扶手；行车分隔线采用槽钢焊接分隔。

作为进一步优选地，上述上桥用钢栈桥的四个组成结构优选设计如下：所述桥台优选采用C30混凝土桥台，尺寸为6m×2m×2.6m，台后砖渣顺坡；所述爬坡部分的最大纵坡控制在20％以内，进一步优选为10％～15％；所述转弯平台的纵坡设计为0，其平台中心设置在矮墩墩身的中轴线处；所述梁体搭接部分采用一端斜切开口的工字梁作为分布梁，并且在该分布梁的顶部满铺钢板，再焊接行车分隔线及防护栏杆，分隔线采用槽钢焊接于分布梁或花纹钢板上。

作为进一步优选地，上述上桥用钢栈桥优选运用于各类特大型桥梁的建筑施工场合。

按照本发明的另一方面，还提供了相应的施工方法，其特征在于，该施工方法包括下列步骤：

S1、开挖桥台及条形基础，并执行混凝土浇筑和钢筋绑扎；

S2、安装螺旋焊管作为钢支墩，并对横桥向、顺桥向的钢支墩之间分别进行加固；

S3、自下而上依次安装栈桥第一层的横桥向主梁、第二层的纵桥向系梁以及第三层的横桥向分布梁，然后对其分别进行加固；

S4、自下而上依次安装栈桥与梁体搭接部分的顺桥向钢支撑、横桥向系梁，然后对其分别进行加固；

S5、安装桥面板及防护设施，并执行台后坡体的回填。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明通过在施工中桥梁的陆地矮墩处沿着线路方向设置上桥用钢栈桥，可以与既有地方道口处上桥通道更好地互相配合，不仅有效增加了可用的上桥通道数量，而且降低了对既有便道的使用距离，显著提高了物料运输效率，加快了现场施工速度；

(2)本发明还进一步对该上桥用钢栈桥的整体内部构造尤其是多个关键组成模块的设置方式进行了针对性设计，相应可确保该上桥通道的牢固和可靠性，有效防止车辆行驶的冲击作用，而且其作为一种可周转材料，其综合成本更低，而且具备环保节省材料、便于施工和后期维护的优点；

(3)较多的实际项目表明，按照本发明的陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道及其施工方法可更好地适应各类复杂工况环境，显著缩短了物料的运输距离，在降低临时栈桥建设费用的同时还能降低维护成本，因而尤其适用于超大型各类特大型桥梁的建筑施工应用场合。

附图说明

图1为按照本发明优选实施方式而设计的转弯平台的横断面示意图；

图2为按照本发明的陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道在桥梁顺桥向方向上沿线路方向的组成结构示意图；

图3为按照本发明优选实施方式而设计的斜坡道的横断面示意图；

图4为按照本发明优选实施方式的钢栈桥局部示意图；

图5为按照本发明优选实施方式的A节点放大示意图；

图6为按照本发明优选实施方式的陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道的施工工艺流程图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为按照本发明的陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道在桥梁顺桥向方向上沿线路方向的组成结构示意图。下面将结合图1来具体解释说明按照本发明的上桥用钢栈桥通道。

参看图1，该上桥用钢栈桥通道被设计在施工中桥梁的陆地矮墩处，其在桥梁顺桥向方向上沿线路方向而设置，并且沿线路方向依次包括桥台及台后坡体、爬坡部分、转弯平台和梁体搭接部分四个组成结构；此外，对于该上桥用钢栈桥通道的主体内部构造而言，其自下而上依次包括混凝土条形基础、钢支墩、多层分配梁、桥面板及防护设施。

相应地，通过选择在桥墩高度不大的位置增设多个上桥通道，可使得该临时栈桥的整体长度不必过大，显著降低上桥通道的整体施工量和施工难度；此外，该上桥通道还可以设计在距离拌合站之类的物流供应地附近、或者紧邻地方道路的附近，由此在有效增加所需上桥通道数量的同时，还能够更为充分地利用当地资源降低桥梁施工便道的使用与维护。此外，该钢栈桥应远离便道一侧，不能设置在便道上堵塞，当附近桥下净空不满足要求时，可以设置在便道上，但需对栈桥占地之外部分征用临时用地顺通原桥梁施工便道，保证桥下物流组织畅通。

按照本发明的一个优选实施方式，该上桥用钢栈桥优选采用单车道形式，宽度譬如设计为5m～6m，并且由上桥车辆通道和上桥行人通道共同组成。更具体地，譬如行车道宽度3.75m，左右人行道净宽0.6m。

按照本发明的另一优选实施方式，该上桥用钢栈桥的四个组成结构优选设计如下：所述桥台譬如可采用C30混凝土桥台，尺寸为6m×2m×2.6m(长×宽×高)，1m高度埋入地下，地面到支垫台高1.6m，台后砖渣顺坡；所述爬坡部分的最大纵坡可控制在20％以内，进一步优选为10％～15％；所述转弯平台的纵坡设计为0，其平台中心设置在矮墩墩身的中轴线处；所述梁体搭接部分采用一端斜切开口的工字梁作为分布梁，并且在该分布梁的顶部满铺钢板，再焊接行车分隔线及防护栏杆。

参看图2至图5，下面将对按照本发明的陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道的主体内部构造尤其是一些关键组成模块的设置方式进行详细说明。

按照本发明的上桥用钢栈桥通道的主体内部构造自下而上依次包括混凝土条形基础、钢支墩、多层分配梁、桥面板及防护设施。对于所述混凝土条形基础而言，其优选可采用C25钢筋混凝土：条形基础长5m、宽2m、高1m，其顶面与地面平齐，并在条形基础顶部预埋规格譬如为100×100×1cm(长×宽×厚)钢板用于钢支墩和斜撑，预埋钢板还优选设置4根带弯钩的Φ20mm钢筋与条形基础相连。

对于所述钢支墩而言，其优选采用螺旋焊管的形式，并在该螺旋焊管的顶部采用第二钢板作为柱帽；该螺旋焊管与所述第一钢板、第二钢板之间采用多块三角钢板进行加固连接；此外，横桥向的钢支墩之间优选采用横向水平撑和剪刀撑进行连接加固，顺桥向的钢支墩根据跨度适当设置剪刀撑、水平撑，并在顺桥向的末端钢支墩的顶部设置工字钢斜撑，同时在其底部采用条形基础进行支顶。

作为更具体的示范性说明，该钢支墩的横桥向间3.75m，顺桥向间距6m或12m；可采用直径Φ529mm或Φ630mm、壁厚8-10mm的螺旋焊管，柱体尽量通长设置，若设置分节时，应采用法兰盘与柱体焊接后进行连接，其连接位置前后、左右应错开；螺旋管顶部采用75×75×2cm(长×宽×厚)钢板作为柱帽；螺旋焊管与预埋钢板、顶部钢板采用4块三角钢板进行加固连接；横桥向钢支墩间采用横向水平撑和剪刀撑进行连接加固，横向水平撑与剪刀撑材料均采用[10槽钢；纵向间距为12m的螺旋管之间，还应在螺旋焊管顶部设置顺桥向水平撑及剪刀撑，其中水平撑材料采用I20工字钢，剪刀撑材料采用[10槽钢；当螺旋焊管高度超过5m时，应在顺桥向柱体上设置剪刀撑，剪刀撑撑材料采用I20工字钢；在转弯平台沿栈桥相反的顺桥向螺旋焊管上设置I32工字钢斜撑用于支撑平台的稳定，底部采用80×80×80cm(长×宽×深)的条形基础进行支顶，以防止车辆行驶的冲击作用致使栈桥失稳。

对于所述多层分配梁而言，其优选采用三层分配梁的形式，自下而上分别为横桥向主梁、纵桥向系梁和横桥向分布梁。

作为更具体的示范性说明，其中：第一层主梁可采用I40双拼工字钢，并在工字钢翼缘板上下顶面焊接缀板加固，同时在钢栈桥反坡方向侧的横桥向主梁双拼工字钢上翼缘板下口与螺旋焊管顶部钢板之间设置防倒覆的钢板进行加固；第二层系梁可采用I36工字钢通常焊接设置，间距50cm/根，连接部分多设置在主梁上方，并在工字钢接头部分的腹板内外侧均加设譬如40cm×30cm×10mm(长×高×厚)缀板加固，下方主梁与顺桥向纵梁之间的间隙采用钢板支垫焊接，其中在爬坡道与转弯平台处可断开纵梁连接，但是腹板的缀板连接不减少；第三层分布梁可采用倒扣的槽钢与第二层系梁焊接，槽钢净距譬如为15cm。

对于所述桥面板及防护设施而言，其中的桥面板采用花纹钢板，并且在所述花纹钢板上间隔设置螺纹钢筋；该防护设施包括栏杆，其中该栏杆的立柱焊接于所述第三层的横桥向分布梁上，并且在多根立柱之间采用无缝钢管焊接连接作为扶手。

作为更具体的示范性说明，左右行车线内侧譬如可采用3张125cm宽、8mm厚花纹钢板通桥铺设，同时在花纹钢板上可间隔20cm双面焊接φ12mm螺纹钢筋作为防滑措施；行车线外顺桥向焊接φ12mm螺纹钢筋作为人行通道，间距3cm/根；行车线采用竖立的槽钢焊接于第三层横向分配槽钢顶部进行分隔；在钢栈桥全桥人行道外侧通桥设置栏杆，栏杆立柱采用[10槽钢加工、焊接于第三层横向分布梁上，间距2m、高度1.2m，立柱之间的连接采用上、中、下3根φ42mm无缝钢管等间距焊接，此外还可涂刷黄黑相间反光油漆。

按照本发明的又一优选实施方式，梁体与钢栈桥的搭接部分优选采用一端斜切开口的工字钢作为分布梁，其顺桥向净距譬如为15cm，然后在分布梁顶部满铺譬如8mm的厚花纹钢板，再焊接行车分隔线及防护栏杆；其中分布梁斜切口一端焊接固定于桥面防护墙钢筋内侧的钢支撑上，钢支撑可采用双拼I32工字钢，为防止钢支撑移动应在钢支撑底部钻孔安设膨胀螺丝固定；分布梁另一端焊接固定于顺桥向的双拼I40工字钢+2根I10工字钢之上(两者之间也焊接)，顺桥向的双拼I40工字钢在嵌入横桥向双拼I40工字钢之间做翼缘板切除处理，然后将纵桥向双拼I40工字钢与横桥向双拼I40工字钢、钢支墩顶部钢板进行焊接固定。为方便车辆在连接部分正常行驶，还可在桥面钢支撑内侧设置砖渣进行顺坡回填，或者施做隔离的混凝土进行顺延斜坡。

作为补充说明，为减小梁面集中受力，还可在栈桥与桥面之间连接的分布梁下方支垫方木扩大受力面积。此外，为加强施工现场管理，降低安全隐患，还可在桥台爬坡道起点处设置门禁和值班房，施工车辆及施工人员统一提前制作门禁卡实现通过时门禁自动开启、关闭，值班房目的在于加强现场巡查，消除现场不安全行为。

图6为按照本发明优选实施方式的陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道的施工工艺流程图。如图6中示范性所示，该施工方法主要包括下列步骤：

首先，开挖桥台及条形基础，并执行混凝土浇筑和钢筋绑扎；

接着，安装螺旋焊管作为钢支墩，并对横桥向、顺桥向的钢支墩之间分别进行加固；

接着，自下而上依次安装第一层的横桥向主梁、第二层的纵桥向系梁以及第三层的横桥向分布梁，然后对其分别进行加固；

搭接部分类似，不再做具体叙述；

最后，安装桥面板及防护设施，并执行台后坡体的回填。

综上，本发明通过对上桥通道的内部构造设计及其施工工艺等方面进行重新设计，相应不仅可有效增加更多数量的上桥通道，降低对既有便道的使用距离，而且显著提升了物料运输效率，加快现场施工速度。本发明的陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道及其施工方法可更好地适应各类复杂工况环境，显著缩短了物料的运输距离，同时具备结构紧凑合理、便于施工建造、综合成本低和环保省材等优点，因而尤其适用于各类特大型桥梁的建造施工应用场合。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于，该上桥用钢栈桥通道被设计在施工中桥梁的陆地矮墩处，其在桥梁顺桥向方向上沿线路方向而设置，并且沿线路方向依次包括桥台及台后坡体、爬坡部分、转弯平台和梁体搭接部分四个组成结构；此外，对于该上桥用钢栈桥通道的主体内部构造而言，其自下而上依次包括混凝土条形基础、钢支墩、多层分配梁、桥面板及防护设施。

2.如权利要求1所述的一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于，该上桥用钢栈桥还被设计在既有地方道口附近和/或物料供应地附近。

3.如权利要求1或2所述的一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于，该上桥用钢栈桥优选采用单车道形式，宽度设计为5m～6m，并且由上桥车辆通道和上桥行人通道共同组成。

4.如权利要求1-3任意一项所述的一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于，所述混凝土条形基础优选设计如下：该混凝土条形基础的顶面与地面平齐，并在此顶面处预埋有第一钢板；该第一钢板用于联接所述钢支墩，并且设置有多根带弯钩的钢筋与所述混凝土条形基础的主体内部相连。

5.如权利要求1-4任意一项所述的一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于，所述钢支墩优选采用螺旋焊管的形式，并在该螺旋焊管的顶部采用第二钢板作为柱帽；该螺旋焊管与所述第一钢板、第二钢板之间采用多块三角钢板进行加固连接；此外，横桥向的钢支墩之间优选采用横向水平撑和剪刀撑进行连接加固，顺桥向的钢支墩根据跨度适当设置剪刀撑、水平撑，并在顺桥向的末端钢支墩的顶部设置工字钢斜撑，同时在其底部采用条形基础进行支顶。

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于，所述多层分配梁优选采用三层分配梁的形式，自下而上分别为横桥向主梁、纵桥向系梁和横桥向分布梁；其中该第一层的横桥向主梁优选采用双拼工字钢，并且在支墩底部的工字钢翼缘板顶面焊接缀板加固，同时在处于钢栈桥反坡方向侧的所述双拼工字梁上翼缘板下口与所述钢支墩的第二钢板之间设置防倒覆的第三钢板进行加固；该第二层的纵桥向系梁优选采用工字钢，并且在该工字钢接头部分的腹板内外侧均加设缀板进行加固；该第三层的横桥向分布梁则优选采用倒扣的槽钢，并且与所述第二层的纵桥向系梁之间焊接相连。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于，所述桥面板及防护设施优选设计如下：该桥面板采用花纹钢板，并且在所述花纹钢板上间隔设置螺纹钢筋；该防护设施包括栏杆，其中该栏杆的立柱焊接于所述第三层的横桥向分布梁上，并且在多根立柱之间采用无缝钢管焊接连接；防护措施与栈桥间设置行车通道、人行通道，并利用行车分隔线进行隔离。

8.如权利要求1-7任意一项所述的一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于，上述上桥用钢栈桥的四个组成结构优选设计如下：所述桥台优选采用C30混凝土桥台，尺寸为6m×2m×2.6m，台后砖渣顺坡；所述爬坡部分的最大纵坡控制在20％以内，进一步优选为10％～15％；所述转弯平台的纵坡设计为0，其平台中心设置在矮墩墩身的中轴线处；所述梁体搭接部分采用一端斜切开口的工字梁作为分布梁，并且在该分布梁的顶部满铺钢板，再焊接行车分隔线及防护栏杆。

9.如权利要求1-8任意一项所述的一种陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道，其特征在于，上述上桥用钢栈桥优选运用于各类特大型桥梁的建筑施工场合。

10.一种用于如权利要求1-9任意一项所述的陆地矮墩桥梁上桥用钢栈桥通道的施工方法，其特征在于，该施工方法包括下列步骤：

S1、开挖桥台及条形基础，并执行混凝土浇筑和钢筋绑扎；

S2、安装螺旋焊管作为钢支墩，并对横桥向、顺桥向的钢支墩之间分别进行加固；

S3、自下而上依次安装栈桥第一层的横桥向主梁、第二层的纵桥向系梁以及第三层的横桥向分布梁，然后对其分别进行加固；

S4、自下而上依次安装栈桥与梁体搭接部分的顺桥向钢支撑、横桥向系梁，然后对其分别进行加固；

S5、安装桥面板及防护设施，并执行台后坡体的回填。

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