CN112554038A - 一种裸岩河床钢栈桥及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种裸岩河床钢栈桥及其施工方法，包括钢管桩结构、承重横梁、贝雷梁和桥面系统，所述钢管桩结构包括若干组阵列式钢管桩；每组所述阵列式钢管桩包括用于支撑承重横梁的钢管桩模块和若干根分布于钢管桩模块两侧的第一钢管；所述第一钢管与所述钢管桩模块固定连接；两根所述第一钢管的底部锚固在河床内，所述钢管桩模块包括若干个第二钢管，若干个所述第二钢管底部与河床面贴合；相邻所述第二钢管间固定连接，若干组所述阵列式钢管桩沿栈桥长度方向纵向间接布置，相邻所述阵列式钢管桩之间固定连接。该钢栈桥整体稳定性好，在施工过程中无需逐管引孔，施工速度快，适用性高。

Description

一种裸岩河床钢栈桥及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程，尤其涉及了一种桥梁工程施工大型临时设施，具体涉及了一种裸岩河床钢栈桥及其施工方法。

背景技术

随着我国发展战略的需要，交通网络的加密，出现了越来越多的跨江跨河桥梁，栈桥是确保水上桥梁施工的运输通道，属于桥梁施工过程中的大型临时设施，一般采用钢管桩与贝雷梁搭设。

但裸岩河床，因岩体有坡度不平整，钢管桩难以自立，又因为河床岩层坚硬，钢管桩放置在倾斜岩层上容易倾覆和滑动，采用逐管引孔法施工，栈桥施工速度慢，影响主体工程施工进度。为此一般采用浮桥或浮船解决水上桥梁施工的运输通道，但采用此方法受水位变化影响大，运输能力有限，施工连续性差，造成桥梁施工进度慢，成本高。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术裸岩河床栈桥的钢管桩存在的难以自立、容易倾覆、滑动，而逐管打孔施工速度慢，施工连续性差等技术问题。提供一种裸岩河床钢栈桥及其施工方法。该钢栈桥整体稳定性好，在施工过程中无需逐管引孔，施工速度快，适用性高，保证了水中墩施工人、机、料运输通道的通畅，可实现安全、质量、进度三赢的目标。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种裸岩河床钢栈桥，包括钢管桩结构、承重横梁、贝雷梁和桥面系统，其特征在于，所述钢管桩结构包括若干组阵列式钢管桩；

每组所述阵列式钢管桩包括用于支撑承重横梁的钢管桩模块和至少两根分布于钢管桩模块两侧的第一钢管；所述第一钢管的底部锚固在河床内，所述第一钢管与所述钢管桩模块固定连接；所述钢管桩模块包括若干个第二钢管，若干个所述第二钢管底部与河床面贴合；相邻所述第二钢管间固定连接；

若干组所述阵列式钢管桩沿栈桥长度方向纵向间接布置，相邻所述阵列式钢管桩之间固定连接，若干组所述阵列式钢管桩的所述钢管桩模块形成用于支撑承重横梁的支撑体，在所述承重横梁上依次设置所述贝雷梁和所述桥面系统；

所述第一钢管位于栈桥的两侧。

本发明提供的裸岩河床钢栈桥中的钢管桩结构，主要由若干组阵列式钢管桩组成，所述阵列式钢管桩包括用于支撑承重横梁的钢管桩模块和两根位于钢管桩模块两侧的第一钢管，其中，所述第一钢管的底部锚固在河床内，钢管桩模块中的若干根第二钢管的底部与河床面贴合，钢管桩模块中的若干根钢管固定连接成一体，再与所述第一钢管固定连接。本发明提供的若干组阵列式钢管桩形成整体式固定连接的结构稳固在裸岩河床，钢栈桥整体稳定性好，在施工过程中无需逐管引孔，施工速度快，适用性高，保证了水中墩施工人、机、料运输通道的通畅，可实现安全、质量、进度三赢的目标。

进一步的，每个钢管桩模块中，若干个所述第二钢管沿栈桥长度方向纵向间隔布置至少两排，每排横向间隔布置至少两根所述第二钢管，相邻所述第二钢管之间通过连接系固定连接。进一步的，每组所述阵列式钢管桩包括两根第一钢管；所述钢管桩模块中沿栈桥长度方向的侧面的第二钢管和临近的第一钢管固定连接。

进一步的，所述钢管桩模块中，若干个所述第二钢管沿栈桥长度方向纵向等间距布置至少两排。

进一步的，所述钢管桩模块中，每排横向等间距布置至少两根所述第二钢管。

进一步的，所述钢管桩模块中，每排横向间隔布置至少三根所述第二钢管。

进一步的，所述连接系包括横梁连接杆和斜梁连接杆。

进一步的，所述第一钢管的高度与所述第二钢管的高度相等。

本发明的另一目的是为了提供上述裸岩河床钢栈桥的施工方法。

一种裸岩河床钢栈桥的施工方法，包括以下步骤：

步骤1、在河床上钻两个锚孔后灌入混凝土，之后分别将两个所述第一钢管打入锚孔内进行锚固；

扫描河床地形，准备若干根底部与河床贴合的第二钢管，将若干根第二钢管按照设计布置方式组装成钢管桩模块，相邻所述第二钢管之间通过连接系进行固定连接；

步骤2、将所述步骤1得到的阵列式钢管桩移入水中，将第一钢管与阵列式钢管桩通过连接系连接；

步骤3、重复步骤1和步骤2，沿栈桥长度方向纵向间接安装若干组阵列式钢管桩，相邻阵列式钢管桩之间固定连接；

步骤4、在所述步骤3得到的若干个钢管桩模块的顶部安装承重横梁，之后，在所述承重横梁的顶部依次安装贝雷梁、桥面系统，完成钢栈桥施工。

本发明提供的裸岩河床钢栈桥的施工方法，为了满足第一钢管的强度、刚度以抵抗栈桥结构的水平荷载，需提前采用冲击钻机钻孔，孔内灌注混凝土后插打钢管桩的方式锚固，与裸岩河床形成整体，钢管桩模块中的若干根第二钢管的底部与河床面贴合，钢栈桥整体稳定性好，在施工过程中无需逐管引孔，施工速度快。

进一步的，所述步骤1中，采用水上浮箱钻机在河床上钻两个锚孔。

进一步的，所述步骤1中，所述第一钢管伸入锚孔锚固的深度为4～6m。4～6m的深度可以保证钢管的受力，锚固深度太小，第一钢管受力后容易被拔出来。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的裸岩河床钢栈桥中的钢管桩结构，主要由若干组阵列式钢管桩组成，所述阵列式钢管桩包括用于支撑承重横梁的钢管桩模块和两根位于钢管桩模块两侧的第一钢管，其中，所述第一钢管的底部锚固在河床内，钢管桩模块中的若干根第二钢管的底部与河床面贴合，钢管桩模块中的若干根钢管固定连接成一体，再与所述第一钢管固定连接。本发明提供的若干组阵列式钢管桩形成整体式固定连接的结构稳固在裸岩河床，钢栈桥整体稳定性好，在施工过程中无需逐管引孔，施工速度快，适用性高，保证了水中墩施工人、机、料运输通道的通畅，可实现安全、质量、进度三赢的目标。

2、本发明提供的裸岩河床钢栈桥的施工方法，为了满足第一钢管的强度、刚度以抵抗栈桥结构的水平荷载，需提前采用浮箱上承载冲击钻机钻孔，孔内灌注混凝土后插打钢管桩的方式锚固，与裸岩河床形成整体，钢管桩模块中的若干根第二钢管的底部与河床面贴合，钢栈桥整体稳定性好，在施工过程中无需逐管引孔，施工速度快。

附图说明

图1是裸岩河床钢栈桥的结构示意图。

图2是本发明钢管桩结构的分布示意图。

图标：1-钢管桩结构；11-阵列式钢管桩；1111-第二钢管；112-第一钢管；2-承重横梁；3-贝雷梁；4-桥面系统；5-河床；51-锚孔；6-横梁连接杆；7-斜梁连接杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，一种裸岩钢栈桥，包括钢管桩结构1、承重横梁2、贝雷梁3和桥面系统4，如图2所示，所述钢管桩结构1包括若干组阵列式钢管桩11；

每组所述阵列式钢管桩11如图2所示，呈“船型”，包括用于支撑承重横梁2的钢管桩模块，即“船身”；两根位于钢管桩模块两侧的第一钢管112分别与钢管桩模块连接，形成为“船首”和“船尾”。

所述钢管桩模块包括六根第二钢管1111，所述第二钢管1111沿栈桥长度方向纵向(即图2中的L方向)等间距布置两排，每排横向(即图2中的N方向)等间距布置三根，所述第二钢管1111分别与纵向L方向和横向N方向的第二钢管1111通过连接系固定连接。

优选地，相邻所述第二钢管1111间通过连接系固定连接。

如图1所示，连接系包括横梁连接杆6和斜梁连接杆7，如图1和图2所示，所述第二钢管1111底部与河床5面贴合。所述第一钢管112分别与所述钢管桩模块中临近第一钢管112的一面的两端的第二钢管1111通过连接系进行连接；通过预先钻孔形成锚孔51，将两根所述第一钢管112的底部锚固在河床5内。

如图1、图2所示，若干组所述阵列式钢管桩11沿栈桥长度方向纵向间接布置，相邻所述阵列式钢管桩11之间通过横梁连接杆6连接，若干组所述阵列式钢管桩11的所述钢管桩模块形成用于支撑承重横梁2的支撑体，所述第一钢管112位于钢栈桥的两侧。

本发明提供的裸岩河床钢栈桥中的钢管桩结构，主要由若干组阵列式钢管桩组成，所述阵列式钢管桩包括用于支撑承重横梁的钢管桩模块和两根位于钢管桩模块两侧的第一钢管。其中，所述第一钢管的底部锚固在河床内，钢管桩模块中的若干根第二钢管的底部与河床面贴合，钢管桩模块中的若干根钢管固定连接成一体，再与所述第一钢管固定连接。

本发明提供的若干组阵列式钢管桩形成整体式固定连接的结构稳固在裸岩河床，钢栈桥整体稳定性好，在施工过程中无需逐管引孔，施工速度快，适用性高，保证了水中墩施工人、机、料运输通道的通畅，可实现安全、质量、进度三赢的目标。

实施例2

某地某大桥建设中遇到深水裸岩，采用实施例1的钢栈桥结构。施工方法如下：

步骤S1、在河床5上采用浮箱上承载冲击钻机，在河床中钻两个锚孔51，后锚孔51内灌入混凝土，之后分别将两个所述第一钢管112打入锚孔51内4000m进行锚固，使得两个第一钢管112与裸岩河床5形成整体。

扫描河床5地形，河床5面坡度加工底部与河床5贴合的六根第二钢管1111，将六根第二钢管1111按照设计布置方式组装成钢管桩模块，相邻所述第二钢管1111之间通过连接系进行固定连接；

步骤S2、将所述步骤S1得到的阵列式钢管桩11移入水中，将第一钢管112与阵列式钢管桩11通过连接系连接；

步骤S3、重复步骤S1和S2，沿栈桥长度方向纵向间接安装若干组阵列式钢管桩11，相邻阵列式钢管桩11之间通过第二钢管1111间焊接横梁连接杆6进行连接；

步骤S4、在所述步骤S3得到的若干个钢管桩模块的顶部采用80T履带吊吊装工字钢作为承重横梁2，承重横梁2与钢管桩模块采用焊接方式连接，满焊、焊缝高度≥8mm。然后在承重横梁2上，依次安装贝雷梁3、桥面系统4，完成钢栈桥施工，其中，贝雷梁3间采用成品花窗连接，贝雷梁3与承重横梁2、桥面系统4间采用U型螺栓连接成整体。

为了满足第一钢管的强度、刚度以抵抗栈桥结构的水平荷载，需提前采用浮箱上承载冲击钻机钻孔，孔内灌注混凝土后插打钢管桩的方式锚固，与裸岩河床形成整体，钢管桩模块中的若干根第二钢管的底部与河床面贴合，钢栈桥整体稳定性好，在施工过程中无需逐管引孔，施工速度快。

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)

1.一种裸岩河床钢栈桥，包括钢管桩结构(1)、承重横梁(2)、贝雷梁(3)和桥面系统(4)，

其特征在于，

所述钢管桩结构(1)包括若干组阵列式钢管桩(11)；

每组所述阵列式钢管桩(11)包括用于支撑承重横梁(2)的钢管桩模块和至少两根分布于钢管桩模块两侧的第一钢管(112)；

所述第一钢管(112)的底部锚固在河床(5)内，所述第一钢管(112)与所述钢管桩模块固定连接；

所述钢管桩模块包括若干个第二钢管(1111)，若干个所述第二钢管(1111)底部与河床面贴合；相邻所述第二钢管(1111)间固定连接；

若干组所述阵列式钢管桩(11)沿栈桥长度方向纵向间接布置，相邻所述阵列式钢管桩(11)之间固定连接，若干组所述阵列式钢管桩(11)的所述钢管桩模块形成用于支撑承重横梁(2)的支撑体，在所述承重横梁(2)上依次设置所述贝雷梁(3)和所述桥面系统(4)；

所述第一钢管(112)位于栈桥的两侧。

2.根据权利要求1所述的裸岩河床钢栈桥，其特征在于，每个钢管桩模块中，所述第二钢管(1111)沿栈桥长度方向纵向间隔布置至少两排，每排横向间隔布置至少两根所述第二钢管(1111)，相邻所述第二钢管(1111)之间通过连接系固定连接。

3.根据权利要求2所述的裸岩河床钢栈桥，其特征在于，每组所述阵列式钢管桩(11)包括两根第一钢管(112)；所述钢管桩模块中沿栈桥长度方向的侧面的第二钢管(1111)和临近的第一钢管(112)固定连接。

4.根据权利要求2所述的裸岩河床钢栈桥，其特征在于，所述钢管桩模块中，若干个所述第二钢管(1111)沿栈桥长度方向纵向等间距布置至少两排。

5.根据权利要求2所述的裸岩河床钢栈桥，其特征在于，所述钢管桩模块中，每排横向等间距布置至少两根所述第二钢管(1111)。

6.根据权利要求2所述的裸岩河床钢栈桥，其特征在于，所述钢管桩模块中，每排横向间隔布置至少三根所述第二钢管(1111)。

7.根据权利要求2所述的裸岩河床钢栈桥，其特征在于，所述连接系包括横梁连接杆(6)和斜梁连接杆(7)。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的裸岩河床钢栈桥的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在河床(5)上钻两个锚孔(51)后灌入混凝土，之后分别将两个所述第一钢管(112)打入锚孔(51)内进行锚固；

扫描河床(5)地形，准备若干根底部与河床(5)贴合的第二钢管(1111)，将若干根第二钢管(1111)按照设计布置方式组装成钢管桩模块，相邻所述第二钢管(1111)之间通过连接系进行固定连接；

步骤2、将所述步骤1得到的阵列式钢管桩(11)移入水中，将第一钢管(112)与阵列式钢管桩(11)通过连接系连接；

步骤3、重复步骤1和步骤2，沿栈桥长度方向纵向间接安装若干组阵列式钢管桩(11)，相邻阵列式钢管桩(11)之间固定连接；

步骤4、在所述步骤3得到的若干个钢管桩模块的顶部安装承重横梁(2)，之后，在所述承重横梁(2)的顶部依次安装贝雷梁(3)、桥面系统(4)，完成钢栈桥施工。

9.根据权利要求8所述的裸岩河床钢栈桥的施工方法，其特征在于，所述步骤1中，采用水上浮箱钻机在河床(5)上钻两个锚孔(51)。

10.根据权利要求8所述的裸岩河床钢栈桥的施工方法，其特征在于，所述步骤1中，所述第一钢管伸入锚孔锚固的深度为4～6m。

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