CN115559211A - 一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，包括钢栈桥、施工平台、水中制动墩、特制贝雷桁架，施工平台用于桥梁施工作业，钢栈桥沿施工设计桥梁纵向平行延伸至连接施于工平台，钢栈桥为大跨度结构，最大净跨径27米，桥面宽度8米，满足车辆双向通行。本发明具有较大的抗水流冲击能力，净跨径大，能够在洪水期满足漂浮物流过，不至于形成堆积，以致增加阻水断面，造成安全隐患；大跨度钢栈桥能够减少水中桩基础施工数量，减少成本造价，特制贝雷桁架承载能力强，可重复多次利用于不同形式的钢栈桥，增加材料使用频次，间接节约成本。

Description

一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系。

背景技术

大型跨河桥梁建设施工，通常以钢栈桥作为水上通行设施，是重要的水上临时运输通道，钢栈桥平台作为桩基、承台、桥墩施工的水上操作空间平台，都属于桥梁建设施工的大型临时工程设施。目前传统的栈桥大多采用临时钢管桩作为水下基础，贝雷片和桥面板作为上部结构，净跨径一般为12米。在深水区域或山区地形，河床无覆盖层，岩体裸露且岩面倾斜，则会出现栈桥钢管桩无法定位及插入岩体，更无法形成稳定水下基础，极易倾覆和冲毁。

特别的，针对大型跨河桥梁的施工过程，钢栈桥和施工平台必须能够顺利渡过河流汛期，具备抗洪冲击能力。同时，大型桥梁施工吊装频繁，吊装重量大，施工车辆和重型设备多，钢栈桥和施工平台应能承受较大施工荷载，满足工程施工需要。

发明内容

为了解决现有技术栈桥在深水区域或山区地形，河床无覆盖层，岩体裸露且岩面倾斜，则会出现栈桥钢管桩无法定位及插入岩体，更无法形成稳定水下基础，极易倾覆和冲毁的问题。

本发明的技术方案：

提供一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，包括钢栈桥、施工平台、水中制动墩、特制贝雷桁架，施工平台用于桥梁施工作业，钢栈桥沿施工设计桥梁纵向平行延伸至连接施于工平台，钢栈桥为大跨度结构，最大净跨径27米，桥面宽度8米，满足车辆双向通行；钢栈桥连接于水中制动墩上方；钢栈桥与施工平台连接角设置有连接倒角，连接倒角包括多件第三分配梁，第三分配梁材质为I25a工字钢。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，水中制动墩包括上游侧锚固桩、下游侧锚固桩、斜联钢管与横联钢管，上游侧锚固桩与下游侧锚固桩均为φ1520×10mm钢管，斜联钢管与横联钢管交错连接在上游侧锚固桩与下游侧锚固桩上侧。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，下游侧锚固桩钻入岩石3米，灌注C30水下混凝土6米。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，下游侧锚固桩钻入完整岩石7米，灌注C30水下混凝土14米。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，钢栈桥由承重主梁、第一分配梁、桥面系组成，钢栈桥与施工平台组合连接，构成整体结构；承重主梁为特制贝雷桁架；第一分配梁采用双拼C20a槽钢，每道间距40cm，安装于特制贝雷桁架的顶部；桥面系由卧槽钢、10mm厚花纹钢板、护栏组成，其中卧槽钢卧放，每道间距30cm。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，特制贝雷桁架包括弦杆与斜杆，弦杆、斜杆均为矩形钢管截面，特制贝雷桁架采用花窗连接。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，水中制动墩上部与钢栈桥、施工平台之间设置有横梁，横梁采用双拼I56a工字钢并安装于水中制动墩的顶部；水中制动墩上部设置有封头钢板，封头钢板与水中制动墩之间连接有多个加劲板，水中制动墩上部与横梁连接有加强钢板。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，施工平台包括水中桩基础、横支梁、纵梁、第二分配梁、面板及护栏组成；水中桩基础由钢管混凝土竖桩、钢管桩交替布置，采用横杆和纵梁连接，钢管混凝土竖桩采用φ1520×10mm钢管锚固入岩，钻进入岩5米，下放10米钢筋笼，灌注10米C30混凝土，钢管桩采用φ1020×10mm钢管插打至岩面。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，横支梁采用双拼I56a工字钢，安装于水中桩基础顶部；纵梁采用I56a工字钢，安装于横支梁顶部，第二分配梁采用I25a工字钢，安装于纵梁顶部，面板采用厚10mm花纹钢板，安装于第二分配梁顶部。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，钢栈桥与施工平台整体连接，钢栈桥与施工平台下方设有通行航道，航道上游设置有防撞墩，防撞墩采用三根φ1520mm钢管混凝土桩组成，钢管混凝土桩桩间距8米，三根φ1520mm钢管混凝土桩采用φ630mm钢管在上部横向连接，三根φ1520mm钢管混凝土桩采用φ325mm钢管在上部倾斜连接。

本发明的有益效果：

本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系通过设置了包括钢栈桥1、施工平台2、水中制动墩3，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系具有较大的抗水流冲击能力，净跨径大，能够在洪水期满足漂浮物流过，不至于形成堆积，以致增加阻水断面，造成安全隐患；水中制动墩适用于河床裸岩地质，具有很强抗侧移能力，在深水中能形成稳定基础；大跨度钢栈桥能够减少水中桩基础施工数量，减少成本造价，特制贝雷桁架承载能力强，可重复多次利用于不同形式的钢栈桥，增加材料使用频次，间接节约成本；钢栈桥与平台组合体系不仅能够承受重型设备行驶作业，而且具有很强的抗洪能力。

附图说明

图1是本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系纵立面图；

图2是本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系平面图；

图3是本发明水中制动墩横断面图；

图4是本发明钢栈桥与平台组合连接立面图；

图5是本发明钢栈桥与平台组合连接倒角分配梁平面图；

图6是本发明特制贝雷桁架布置断面图；

图7是本发明钢栈桥与平台组合连接局部放大视图；

图8是本发明横梁工字钢布置图；

图9是本发明水中制动墩的钢管墩帽顶封头板布置图；

图10是本发明水中制动墩的钢管墩帽顶封头板布置图；

图11是本发明水中制动墩钢管桩的钢管接长对接焊接局部放大视图；

图12是本发明水中制动墩钢管桩的钢管接长对接焊接局部放大视图；

图13是本发明钢栈桥与平台连接支撑立柱局部放大视图；

图14是本发明钢栈桥与平台连接支撑立柱局部A-A截面图；

图15是本发明钢栈桥与平台连接支撑立柱局部B-B截面图；

图16是本发明钢栈桥与平台连接支撑立柱局部C-C截面图；

图17是本发明钢栈桥与平台连接支撑立柱局部D-D截面图；

图18是本发明施工平台钢管桩连接钢管布置平面图；

图19是本发明施工平台的横梁布置平面图；

图20是本发明施工平台的纵梁布置平面图；

图21是本发明施工平台横断面图；

图22是本发明施工平台纵断面图；

图23是本发明护栏立面图；

图24是本发明防撞墩结构布置图。

图25是本发明防撞墩结构E-E截面图。

图中名称及序号：1、钢栈桥；101、横梁；102、承重主梁；1021、弦杆；1022、斜杆；103、第一分配梁；104、卧槽钢；105、10mm厚花纹钢板；2、施工平台；201、钢管混凝土竖桩；202、钢管桩；203、横杆；204、纵梁；205、横支梁；206、第二分配梁；207、面板；3、水中制动墩；301、上游侧锚固桩；302、下游侧锚固桩；303、斜联钢管；304、横联钢管；305、加劲板；306、封头钢板；307、加强钢板；308、竖加强板；4、桥墩；5、连接倒角；501、第三分配梁；6、塔吊；7、护栏；8、防撞墩；801、钢管混凝土桩；802、φ630mm钢管；803、φ325mm钢管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1至图5所示，本发明提供一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，包括钢栈桥1、施工平台2、水中制动墩3、特制贝雷桁架7，施工平台2用于桥梁施工作业，钢栈桥1沿施工设计桥梁纵向平行延伸至连接施于工平台2，塔吊6在钢栈桥1一侧根据实际生产及场地旋转。钢栈桥1为大跨度结构，最大净跨径27米，桥面宽度8米，满足车辆双向通行；钢栈桥1连接于水中制动墩3上方；钢栈桥1与施工平台2连接角设置有连接倒角5，连接倒角5包括多件第三分配梁501，第三分配梁501材质为I25a工字钢。本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，具有较大的抗水流冲击能力，净跨径大，能够在洪水期满足漂浮物流过，不至于形成堆积，以致增加阻水断面，造成安全隐患；水中制动墩3适用于河床裸岩地质，具有很强抗侧移能力，在深水中能形成稳定基础；大跨度钢栈桥1能够减少水中桩基础施工数量，减少成本造价，特制贝雷桁架7承载能力强，可重复多次利用于不同形式的钢栈桥1，增加材料使用频次，间接节约成本；钢栈桥1与施工平台2组合体系不仅能够承受重型设备行驶作业，而且具有很强的抗洪能力。

进一步的，如图3、图4所示本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，水中制动墩3由四根钢管与混凝土桩组成，型似四腿板凳结构。如图11至12所示，水中制动墩3的管桩的钢管接长对接焊接由竖加强板308。如图13至17所示，水中制动墩3的顶部与钢栈桥1与施工平台2的结构，采用，水中制动墩3包括上游侧锚固桩301、下游侧锚固桩302、斜联钢管303与横联钢管304，上游侧锚固桩301与下游侧锚固桩302均为φ1520×10mm钢管，斜联钢管303与横联钢管304交错连接在上游侧锚固桩301与下游侧锚固桩302上侧。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，下游侧锚固桩302钻入岩石3米，灌注C30水下混凝土6米。上游侧锚固桩301钻入完整岩石7米，灌注C30水下混凝土14米。上游侧锚固桩301与下游侧锚固桩302的钢管与混凝土桩采用φ1520×10mm钢管，如图8、图9与图10所示水中制动墩3顶部设置封头钢板306，四根钢管与混凝土桩之间采用横联和斜联杆连接，横联钢管304采用φ630×8mm钢管，斜联钢管303采用φ325×8mm钢管，采用满焊进行连接。

进一步的，如图6、图7所示本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，钢栈桥1由承重主梁102、第一分配梁103、桥面系组成，钢栈桥1与施工平台2组合连接，构成整体结构；承重主梁102为特制贝雷桁架；第一分配梁103采用双拼C20a槽钢，每道间距40cm，安装于特制贝雷桁架的顶部；桥面系由卧槽钢104、10mm厚花纹钢板105、护栏7组成，护栏7采用如图23所示结构。其中的卧槽钢104卧放，每道间距30cm。

进一步的，如图6、图7所示本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，特制贝雷桁架的弦杆1021、斜杆1022均为矩形钢管截面。特制贝雷桁架包括弦杆1021与斜杆1022，弦杆1021、斜杆1022均为矩形钢管截面，特制贝雷桁架采用花窗连接。特制贝雷桁架承载能力强，可重复多次利用于不同形式的钢栈桥，增加材料使用频次，间接节约成本。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，水中制动墩3上部与钢栈桥1、施工平台2之间设置有横梁101，横梁101采用双拼I56a工字钢并安装于水中制动墩3的顶部；水中制动墩3上部设置有封头钢板306，封头钢板306与水中制动墩3之间连接有多个加劲板305，水中制动墩3上部与横梁101连接有加强钢板307。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，如图18至图22所示施工平台2包括水中桩基础、横支梁205、纵梁204、第二分配梁206、面板207及护栏7组成；施工平台2布置在设计桥墩4的四周，预留设计桩基施工钻孔孔位、水中承台围堰施工空间，以及作为后期围堰吊装下放支撑系统。水中桩基础由钢管混凝土竖桩201、钢管桩202交替布置，采用横杆203和纵梁204连接，钢管混凝土竖桩201采用φ1520×10mm钢管锚固入岩，钻进入岩5米，下放10米钢筋笼，灌注10米C30混凝土，钢管桩202采用φ1020×10mm钢管插打至岩面。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，如图19至图20所示横支梁205采用双拼I56a工字钢，安装于水中桩基础顶部；纵梁204采用I56a工字钢，安装于横支梁205顶部，第二分配梁206采用I25a工字钢，安装于纵梁204顶部，面板207采用厚10mm花纹钢板，安装于第二分配梁206顶部。

进一步的，本发明一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，钢栈桥1与施工平台2整体连接，钢栈桥1与施工平台2下方设有通行航道，航道上游设置有防撞墩8，如图24、图25所示防撞墩8采用三根φ1520mm钢管混凝土桩801组成，钢管混凝土桩801桩间距8米，三根φ1520mm钢管混凝土桩801采用φ630mm钢管802在上部横向连接，三根φ1520mm钢管混凝土桩801采用φ325mm钢管803在上部倾斜连接。

本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，包括钢栈桥（1）、施工平台（2）、水中制动墩（3）、特制贝雷桁架（7），所述施工平台（2）用于桥梁施工作业，其特征在于：所述钢栈桥（1）沿施工设计桥梁纵向平行延伸至连接施工平台（2），钢栈桥（1）连接于水中制动墩（3）上方；所述钢栈桥（1）与施工平台（2）连接角设置有连接倒角（5），连接倒角（5）包括多件第三分配梁（501），所述第三分配梁（501）材质为I25a工字钢。

2.根据权利要求1所述的一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，其特征在于，所述水中制动墩（3）包括上游侧锚固桩（301）、下游侧锚固桩（302）、斜联钢管（303）与横联钢管（304），所述上游侧锚固桩（301与下游侧锚固桩（302）均为φ1520×10mm钢管，所述斜联钢管（303）与横联钢管（304）交错连接在上游侧锚固桩（301）与下游侧锚固桩（302）上侧。

3.根据权利要求2所述的一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，其特征在于，所述下游侧锚固桩（302）钻入岩石3米，灌注C30水下混凝土6米。

4.根据权利要求2所述的一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，其特征在于，所述上游侧锚固桩（301）钻入完整岩石7米，灌注C30水下混凝土14米。

5.根据权利要求1所述的一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，其特征在于，所述钢栈桥（1）由承重主梁（102）、第一分配梁（103）、桥面系组成，钢栈桥（1）与施工平台（2）组合连接，构成整体结构；所述承重主梁（102）为特制贝雷桁架；所述第一分配梁（103）采用双拼C20a槽钢，每道间距40cm，安装于所述特制贝雷桁架的顶部；所述桥面系由卧槽钢（104）、10mm厚花纹钢板（105）、护栏（7）组成，卧槽钢（104）卧放，每道间距30cm。

6.根据权利要求5所述的一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，其特征在于，所述特制贝雷桁架包括弦杆（1021）与斜杆（1022），所述弦杆（1021）、斜杆（1022）均为矩形钢管截面，所述特制贝雷桁架采用花窗连接。

7.根据权利要求6所述的一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，其特征在于，所述水中制动墩（3）上部与钢栈桥（1）、施工平台（2）之间设置有横梁（101），所述横梁（101）采用双拼I56a工字钢并安装于水中制动墩（3）的顶部；所述水中制动墩（3）上部设置有封头钢板（306），所述封头钢板（306）与水中制动墩（3）之间连接有多个加劲板（305），所述水中制动墩（3）上部与横梁（101）连接有加强钢板（307）。

8.根据权利要求1所述的一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，其特征在于，所述施工平台（2）包括水中桩基础、横支梁（205）、纵梁（204）、第二分配梁（206）、面板（207）及护栏（7）组成；所述水中桩基础由钢管混凝土竖桩（201）、钢管桩（202）交替布置，采用横杆（203）和纵梁（204）连接，所述钢管混凝土竖桩（201）采用φ1520×10mm钢管锚固入岩，钻进入岩5米，下放10米钢筋笼，灌注10米C30混凝土，所述钢管桩（202）采用φ1020×10mm钢管插打至岩面。

9.根据权利要求8所述的一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，其特征在于，所述横支梁（205）采用双拼I56a工字钢，安装于所述水中桩基础顶部；所述纵梁（204）采用I56a工字钢，安装于所述横支梁（205）顶部，所述第二分配梁（206）采用I25a工字钢，安装于所述纵梁（204）顶部，所述面板（207）采用厚10mm花纹钢板，安装于第二分配梁（206）顶部。

10.根据权利要求1~9任一权利要求所述的一种深水裸岩大跨度钢栈桥与平台组合体系，其特征在于，所述钢栈桥（1）与施工平台（2）整体连接，所述钢栈桥（1）与施工平台（2）下方设有通行航道，航道上游设置有防撞墩（8），所述防撞墩（8）采用三根φ1520mm钢管混凝土桩（801）组成，钢管混凝土桩（801）桩间距8米，三根φ1520mm钢管混凝土桩（801）采用φ630mm钢管（802）在上部横向连接，三根φ1520mm钢管混凝土桩（801）采用φ325mm钢管（803）在上部倾斜连接。

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