钢栈桥设计优化与成本控制

钢栈桥设计优化与成本控制

刘建磊，周兵，陈连锋

中国建筑第二工程局有限公司华南分公司 福建 泉州  362000

摘要：在建筑施工建设当中，钢栈桥作为一种临时性的设施，发挥着重要的作用。但是由于钢栈桥在使用的过程中，需要涉及到大量的钢材，因此成本会比较高。基于此，本文将会探讨，应当如何针对钢栈桥进行优化，从而实现有效的成本控制。

关键词：钢栈桥；设计优化；成本控制

引言：

随着我国的经济快速发展，新建了大量的基础设施，其中就有涉及到许多的高层建筑工程。这些高层建筑当中，在实际施工过程当中需要先开挖较大的一个基坑土方，如果周边的施工环境较为恶劣的情况下，使用传统的方式会导致施工效率降低。因此，这时就可以采用专门的钢栈桥辅助施工。

钢栈桥虽然是一种临时性的设施，不过作为阶段性的桥梁，其也必须要满足施工的要求与标准，在安全性上有着较高的要求，

但是，由于钢栈桥的成本较高，而且是属于阶段性的产品，在使用过一段时间，都是需要进行更换的，所以，在实际的投入使用当中，还需要思考如何通过优化设计来有效降低钢栈桥的成本，从而实现成本的最大化控制。

1. 钢栈桥设计要点分析

（一）钢栈桥的结构设计

在钢栈桥的结构当中一般会分为上承与下承式两种，而钢栈桥的桥面主要包括了桥面板和分配梁等组成。

其中，因为桥面板需要承受车辆经过时的重量，也就是荷载，因此对于桥面板有着较高的要求。为了能够有效承受车辆荷载，在材料上一般会选择压花钢板以及满铺槽钢的方式。而这两种方式当中，钢板的性能要好于槽钢，因为铺设钢板可以较好的承受车辆在行驶时的产生的作用力，钢板能够有效防止桥面的变形。

而分配梁作为桥面的组成部分之一，通常会采用型钢。上承式与下承式的钢栈桥在设置上是比较相似的，同样都是需要设置横向的分配梁，但是下承式除了要有横向分配梁以外，还需要专门设置纵向分配梁，其次桥面板与分配梁之间需要用到U型螺栓进行焊接。

在钢栈桥的承载构建当中，桥跨结构是其设计的重点内容，桥跨结构设计的跨径大小，结构形式以及布置方式和选择的材料等，都会影响到后期钢栈桥的实际使用，当钢栈的跨径较大的情况下，可以采用贝雷片。如果跨径较小，可以采用型钢。而钢栈桥的下部结构，则是指其基础与桥跨间的结构部分，在钢栈桥的下部结构设计当中，主要是通过下横梁来进行桥梁结构的支撑，如果采用的形式是桩基础，下横梁大多会采用型钢的形式。

基础则是钢栈桥设计当中最重要的部分，因为基础的设计会直接关系到钢栈桥的后期使用时是否会发生倾斜或者是坍塌的情况，而基础的设计一般是要根据地基的地质情况来进行判断，一般采用的形式有钢管桩和混凝土扩大基础等方式。

2. 钢栈桥的设计验算

钢栈桥的设计验算主要是为了分析桥梁的稳定性，和了解具体的荷载情况。一般从以下两个方面进行着手。

第一是荷载情况，荷载情况主要包括了两大方面的内容。第一是指钢栈桥自身的重量；第二是指车辆的通行，比如施工时上面来来往往的运输车，还有风的作用力以及人群经过时的重量，也就是桥面上的一切对其起到荷载的物体。

第二个方面是指工况，工况指的是多种荷载同时出现的情况，这些共同的作用力是否会对桥身产生影响，影响有多大，这便是工况要分析的问题。而在工况的内容分析上，主要是要确保钢栈桥在最不利的环境下依然能够安全的使用，一般情况下，钢栈桥在受到荷载作用力的时候，会产生相应的弯曲应力和剪切应力，而这些同时出现的应力，会对材料本身造成一定的变形，但是材料本身是具有一定的强度，且强度具有极限值。在最不利的情况下，当荷载作用力对钢栈桥的材料进行作用的时候，材料的钢度越高，其变形就会越少，而通过工况的分析，能够有助于材料的选择。

二、钢栈桥的成本构成

想要对钢栈桥的成本进行控制，就需要对钢栈桥的成本构成有一个详细的了解，一般情况下，钢栈桥的成本包括了材料费和人工费以及机械费等等。其中，材料费是最主要的成本支出，一般能占到60%以上，在钢栈桥的材料使用当中，以钢材为主，钢材的使用量决定了钢栈桥的成本。钢量对钢栈桥的实际成本有着非常关键的作用，因此在钢栈桥的成本控制当中，会把钢材纳为重要考虑的因素。

机械费则是指在钢栈桥的搭建过程当中所用到的一些机械的费用，比如挖机台班费、还有吊车台班费等，而在机械费用当中，吊车台班费的占比是最大的，因为在钢栈桥的建设过程中，需要用到吊车来进行构件的运输与安装。人工费就主要是指管理人员与施工人员等的工资总和，以及在施工过程中所产生的一些电费、伙食费等等。

三、钢栈桥成本管理优化策略

对钢栈桥的成本组成了解以后，则可以根据这些成本当中占比最大的部分进行合理的设计，从而优化成本。在成本的设计优化方案上主要是指通过对钢栈桥的桥跨布置、材料选择等方面进行综合的对比与分析，在满足结构的安全性与功能性的前提下尽可能做到经济合理。

（一）对钢材型号进行合理的选用

在成本设计优化当中，最重要的一点就是如何降低钢栈桥的用钢量，在针对钢量的优化时，前提是要满足材料的应力。主要的优化措施有两种：第一是可以对钢材的材料型号进行调整，适当选择更加经济实惠的型号。不过在选择哪种型号的钢材上，需要采取科学的选择方式。这里主要可以通过工况验算来分析钢材的型号选用。通过工况分析，在最不利的环境下，多种荷载对钢材的作用力，分析钢材是否具备一定的强度，能够适应实际的作业。

（二）做好成本管理方案

在实际的钢栈桥施工之前，需要由专门的人员，针对钢栈桥当中所涉及到的所有成本，以及各个环节的内容，进行成本预算的制定。分析出本次的钢栈桥项目当中，所要支出的成本。

其次，管理层应该就成本预算计划展开讨论，分析环节当中所涉及到的所有内容，是否有存在可以优化的，比如有一些项目并不是非常的重要，则可以选择剔除。但是，对于成本的管理并非是无理由的进行成本的节省，一切应当是建立在科学的角度下，还需要充分考虑到钢栈桥的安全性能，在安全的前提下，力求经济性。

（三）组建专门的监管团队

在施工进行当中，监管内容必不可少。项目的施工方，应当组建专门的监管团队。一是要求监管人员严格按照制定的成本预算方案，逐一进行监工，防止有额外的成本支出，对于额外的成本支出，应当要详细记录下来，作为后期竣工时进行评价所要用到的内容。二是要有专门的监管人员进行质量的监管，在施工当中，质量是至关重要的，而质量的监管主要有两个方面的内容，第一是针对本次项目当中所用到的材料进行严格的监管，第二是针对工人施工时的内容进行严格的监管。

总结：

钢栈桥虽然是临时性的设施，但是其重要性依然不可忽视，因为在建筑施工当中，通过结合钢栈桥能够较好地应对施工中较为恶劣的环境，极大提高建筑施工的效率，节省施工的时间。

作为临时性设施，由于需要具备良好的承载能力，在钢栈桥上每日都有大量的货车通行，如果不具备较好的性能，一旦发生坍塌就会造成严重的安全事故。因此对于钢栈桥的质量也是有着严格的要求。可是由于钢栈桥的材料原因，涉及到大量的钢材，因此在成本的优化上，应当以钢材为主，在确保钢材的安全性的情况下可以选择稍微成本更低的一些其它型号的钢材，从而有效节省成本的支出。

参考文献：

1. 李峻;.钢栈桥在深基坑土方工程的应用[J].四川建材,2019:65-67.

[2]钟德明,张煜梓.钢栈桥设计优化与成本控制[J].山西建筑,2020:158-160.

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