貝雷桁架及鋼管樁組合在施工鋼棧橋中的運用

摘要：作為鋼棧橋項目施工的重要方式，貝雷桁架及鋼管樁的組合應用，不僅能簡化棧橋結構，而且具有運輸方便、架設快速、分解容易、經濟效益高的特點。文章以田隆公路貝雷片鋼棧橋專項施工項目為例，介紹了貝雷桁架及鋼管樁組合施工要點及質量控制策略。

關鍵詞：貝雷桁架;鋼管樁;鋼棧橋;技術要點;質量控制

0 引言

新經濟形態下，我國交通網絡布局日趨完善。在道路工程項目施工中，部分項目的建設受地區地形條件影響較大，基于此，人們通常會采用橋梁施工，來確保道路的線形平整。鋼棧橋是道路橋梁工程建設的重要形態，其多采用貝雷桁架及鋼管樁進行組合施工。組合施工能在協調橋梁工程工藝、經濟成本的同時，提升鋼棧橋的穩定性和耐久性。然而從施工過程來看，部分施工企業在貝雷桁架及鋼管樁組合施工中存在一定問題，這極大地降低了工程建設質量和效益。目前，提升貝雷桁架及鋼管樁組合施工質量已經成為鋼棧橋項目建設的關鍵所在。本文結合田隆公路貝雷片鋼棧橋專項施工實際，就貝雷桁架及鋼管樁組合施工要點及質量控制策略展開分析。

1 項目概況

田林至隆林臘仁公路№1合同段貝雷片鋼棧橋專項施工中共有7座橋梁，在所有待建橋梁中，百取小橋、百欖小橋、俄歪小橋、紅衛中橋4座橋梁是拆除舊橋后在原橋位施工新橋。為確保道路交通順暢，促使4座待建橋梁有序建設，計劃在各橋址的上游或下游架設鋼棧橋。鋼棧橋結構依據現場施工環境進行確認，分一跨和多跨兩種形式，其中最大跨為18 m，寬為4.5 m，鋼棧橋單向交替同行。項目施工中，基于工期、成本、架設、拆解工藝考慮，在鋼棧橋施工中采用貝雷桁架及鋼管樁組合施工工藝，有效地降低了工程建設難度，實現了建設資源的高效配置，促進了項目質量效益和經濟效益相協調。

2 鋼棧橋建設分析

2.1 結構確定

要進一步提升鋼棧橋施工質量，還應注重其結構形式的有效設計。在田隆公路建設中，施工人員就橋梁跨徑、寬度、橋面鋼板、橫向分配梁、貝雷片主梁的結構參數進行系統設計。本項目橋梁跨徑、寬度分別為18 m、4.5 m。橫向分配梁采用20b工字鋼和14工字鋼兩種形式，其中前者間距為30 cm，后者間距為15 cm。此外，在貝雷片主梁結構規劃中，要求單層10片貝雷片通過45 cm的支撐架組成整體。

2.2 鋼棧橋荷載設計

鋼棧橋項目建設中，科學合理地進行荷載設計，能有效確保橋梁結構的穩定性，防止發生施工安全事故。就田隆公路項目施工而言，其由原來的舊公路改造，在設計過程中，不僅需考慮原有公路的承載能力，同時需考慮過往車量的實際荷載。在本項目建設中，從棧橋通過的車輛多為運輸煤炭車輛，這些車輛載重較大，且部分車輛存在超載問題。基于此，要求新建公路的設計荷載為公路Ⅱ級，具體而言，要求鋼棧橋設計荷載為100 t，沖擊系數取1.2，安全系數取1.1。

3 貝雷桁架及鋼管樁結構組合應用要點

3.1 橋臺施工

橋臺是貝雷桁架及鋼管樁組合施工的基礎性內容。（1）驗算田隆公路地基承載力需保持在250 kPa以上。（2）在澆筑橋臺基礎過程中，需按照工程設計圖紙，進行模板的有效拼接。在該過程中，需對模板剛度、強度、接縫進行處理，避免出現模板鼓脹、漏漿等狀況。（3）在橋尾施工中，需依據橋臺高度砌筑一定長度的漿砌片石擋墻。同時，需做好橋臺頂面高程的嚴格控制，進而為鋼管樁搭接施工及鋼棧橋施工奠定良好基礎。

3.2 橋面板加工

橋面板施工要點包括：（1）進行面板尺寸的有效設計，本項目要求每塊橋面板尺寸為4.5×3.0 m，頂面面板為10 mm鋼板;（2）在面板下橫梁設計中，采用[XC西部I.TIF;%90%90]20#或[XC西部I.TIF;%90%90]14#兩種型號的工字鋼，確保橫梁結構的穩定性;（3）在面板與工字鋼銜接過程中，要求接觸部位間隔40 cm焊接一道10 cm長焊縫，同時焊縫的厚度最小需保持在5 mm;（4）進行工字鋼間距的有效調整，[XC西部I.TIF;%90%90]20#、[XC西部I.TIF;%90%90]14#工字鋼的間距分別需保持在30 cm和15 cm。需注意的是，在重車行車輪胎范圍內，左右側各增加兩道縱向加勁肋板，肋板采用10 mm厚鋼板連接在相鄰兩條工字鋼上。

3.3 棧橋上部施工

棧橋上部是鋼棧橋項目建設的重要內容，同時也是貝雷桁架及鋼管樁組合施工的要點所在[1]。在田林至隆林臘仁公路№1合同段公路棧橋上部施工中，要求項目施工需遵守以下要求：

（1）貝雷梁施工中，施工人員需先在橋位附近的平地上按每組尺寸對其進行拼裝，然后在25 t吊車的支撐下，將其吊起，并作為橋跨的承重梁。

（2）完成貝雷梁拼裝施工后，需在梁體上部鋪設橋面板，橋面板需要預先加工。同時，采用騎馬螺栓固定貝雷架與面板上的工字鋼，騎馬螺栓規格為高15 cm。其中，每塊面板固定所使用的螺栓需保持在12個，這些螺栓采用16 mm圓鋼現場加工。施工中，確保螺栓擰緊力均勻，且交錯分布，可有效地提升橋面板的固定質量。需要注意的是，在橋面板固定過程中，需保證橋面板沿縱橋向每塊之間預留1 cm的縫隙。

（3）棧橋護欄采用波形護欄施工，這種護欄在公路項目中較為常用，而且護欄通過立柱加焊鋼板開孔與橋面板通過螺栓連接，有效地確保棧橋通行的安全性。

4 貝雷桁架及鋼管樁組合荷載的質量控制

4.1 嚴格規范構建材料

貝雷桁架及鋼管樁組合施工中，鋼材的使用對于鋼棧橋結構穩定具有較大影響。基于此，在項目施工中，施工單位嚴格控制用于工程結構的材料和物資的質量。

（1）在材料采購過程中，要求采購人員深入市場了解材料品種、質量，挑選信譽度較高的材料供應商供應材料。同時，對采購進場的物資、材料的類別、型號規格、數量、質量指標等進行驗證，杜絕不合格品進入施工現場。

（2）各種物資材料按規定進行產品標識和檢驗狀態標識，并分類進行存放，避免施工前發生材料交叉污染、損壞現象。注重材料的規范使用，如在貝雷梁施工中，要求材料現場組裝。而在臨時鋼棧橋施工管理中，針對橋面板翹曲，焊縫斷裂等現象，應進行重新施焊固定處理，對于變形較大的面板進行整塊替換，有效地保證鋼棧橋施工材料質量，為工程項目建設創造良好條件。

4.2 注重關鍵技術把控

注重鋼棧橋關鍵技術把控，能有效提升貝雷桁架及鋼管樁組合施工質量。本項目建設中，上部結構加工及安裝是工程項目建設的重點所在。對此，在上部結構加工中，須確保“321”型軍用貝雷梁外表無變形、無損傷、漆面良好。同時在分配梁、橋面板、欄桿、花架施工中，嚴格按照工地加工的方式進行生產。此外，在型鋼施工中，要求型鋼斷面平滑，偏差尺寸≤±1 cm，橋面板加工尺寸偏差≤±1 cm。最后，還應注意確保小型構件外形輪廓清晰、線條直順，無翹曲現象。上部結構安裝中，需在安裝前在橋臺上測量放線，實現貝雷梁的精準定位，同時在具體安裝中，需確保其滿足以下條件（見表1）。

4.3 加強橋梁應力計算

鋼棧橋施工中，應確保橋梁結構受力合理，能有效地提升橋梁整體穩定性和耐久性。在實際應用計算中，應注重橋面板應力、橫向分配梁工字鋼應力、棧橋桁架主梁應力等指標的有效計算。在橋面板應力計算中，施工人員需要考慮橋面板跨徑、載重汽車作用、鋼板厚度等要素的有效統籌，確保橋面板受拉應力、剪應力控制合理。而在橫向分配梁計算中，需考慮14工字鋼、20b工字鋼的有效計算。經計算，本項目14工字鋼、20b工字鋼的安全系數分別為2.81和2.58，滿足荷載安全系數需要。此外，棧橋桁架主梁的驗算中，應考慮棧橋桁架彎矩、剪力、撓度、桿件、橋臺基礎的有效計算，為鋼棧橋穩定性提供保證。

4.4 規范棧橋成本把控

為實現鋼棧橋項目質量效益、經濟效益的協調，還需注重對其施工成本的有效把控。在田林至隆林臘仁公路№1合同段公路項目建設中，鋼棧橋采用貝雷桁架及鋼管樁進行組合施工，故而在成本計算中，首先應注重各類鋼材消耗成本的有效計算。本項目建設中，基于鋼棧橋結構設計，建設單位進行材料成本預測管理，為后期成本控制計劃制定、成本控制核算提供支撐。其次，在施工過程中，工程建設工期直接影響項目建設成本，本工程進行各分部項目工期節點的嚴格控制，避免工期延誤引起造價成本失控。最后，在施工中，嚴格落實成本控制計劃，并進行工藝技術的優化調整，實現了工程質量與成本效益的協調統一。

5 結語

采用貝雷桁架及鋼管樁組合法建設鋼棧橋時，鋼棧橋各部件的荷載應力均在容許值范圍內，并滿足沖擊系數及安全系數要求，唯有如此，才能確保車輛安全通過。而要滿足這一建設要求，需從鋼棧橋結構設計施工、荷載計算這兩個方面著手控制：

鋼棧橋結構設計施工中，一旦棧橋軸線定位，需按照過往車輛荷載要求，進行橋臺基礎施工，要求橋臺荷載及高程滿足設計指標。同時，橋面板加工施工中，可將面板尺寸控制在4.5×3.0 m，保證橋面建設效率，橋面板尺寸及施工縫尺寸不得過大，避免影響橋梁穩定性。此外，在棧橋上部施工中，應做好工字鋼的有效固定。

棧橋荷載計算控制中，應以《公路橋涵通用設計規范》為指導，從材料著手，同時進行施工技術把控，并做好棧橋荷載的有效計算。貝雷桁架及鋼管樁組合建設鋼棧橋時，需進行橋面板驗算、橫向分配梁工字鋼的受力計算及橋桁架主梁彎矩、剪力、撓度、貝雷梁桿件、橋臺基礎的全面驗算。本項目鋼棧橋結構驗算表明，采用貝雷桁架及鋼管樁組合法建設鋼棧橋時，橋梁荷載為100 t，則地基承載力≥150 kPa。同時若要確保橋跨為18 m，棧橋寬為4.5 m，則貝雷片主梁需按照單層10片貝雷片通過45 cm的支撐架組成整體，同時橋面鋼板需厚達10 mm，然后系統設置工字鋼，即可實現橋梁結構與荷載的最優控制。此外，在實際建設中，還需做好棧橋質量效益與經濟效益相協調。

[1]肖來兵，張世康.鋼管柱貝雷梁支架整體卸載及拆除施工技術應用[J].中國標準化，2018（12）：115-116，119.

作者簡介：徐有花（1987—），工程師，主要從事二級公路施工管理工作。