龙门吊施工方案

一、工程概况

1、概述：

2、水文气象：

3、工程地质：

4、施工特点：

本工程水文及地质情况复杂，桥位处受涌潮影响严重，若采用水上船舶施工，对施工船舶的适应性能要求很高，泊锚困难，作业时间有限，其基施工段由于墩位多，工作量大，且受上部结构安装时机的限制，组织流水作业困难，要求投入大量的船机及起重设备，且该河段交通运输船舶繁忙，因此，施工期间，航道管理困难。工程质量、进度及船舶机设备的安全均难以保证。从该河段已建及在建的桥梁的施工情况看，采用栈桥彻底摆脱涌潮影响的施工方案已十分成熟，有大量的成功经验可供借鉴。其上部结构均为安装构件，工作量十分巨大，安装精度极高，而桥位处地势平坦，受台风影响严重，故要求上部结构安装工艺简便快捷，安装精确。针对上述具体情况，经多方面比较，我局提出了如下施工方案：一、基础阶段采用单栈桥陆上施工，不仅可省掉大量的船机设备，且对工程的质量进度和安全有充分的保障。二、上部结构施工阶段采用双栈桥、龙门吊及少支架施工方案，其施工工艺简单，方便快捷，且安装精度高。

三、栈桥设计：

1、纵向轨道梁：

龙门吊大车行车系统设计间距为24.0m，考虑到栈桥在使用过程中对称均匀受力，初步将栈桥的设计跨度定为12.0m，轨道拟采用单层三排贝雷桁梁，设计最大单轮压力为26t，每组滑车的前后轮距为1.8m，结合轨枕的布置，取

如下计算图求。

12.0m 12.0m 12.0m

当荷载作用在①③跨时为弯距最不利位置：

查弯距影响线图表得：

Mmax=2×l×f

=0.289×12×52t

=194.208t.m<[M0] =224.64t.m

最大挠度查表得：

Fmax=K×（pl3/100EI）

式中：

K——挠度系数取为2.716

P——为集中荷载为52t

L——为计算跨度12m

E——弹性模量为2.1×107t/m2

I——惯矩为7.515×105cm4

Fmax=2.716×(52/123)/(100×2.1×107×0.007515)

=1.55×10-2m

=15.5mm

剪力计算：

Vmax=K×P

=1.34×52

=69.68t

故均符合要求

2、钢管桩设计

1）桩长计算：

桥位处河床较为平缓，河床顶标高从+00.34m至-2.09m，河床平均标高按-1.0m计算，栈桥的顶标高为+10.0m，桩顶标高为+7.85m，采用Φ800×8

钢管桩，单桩承载能力按50t计算，使用过程考虑河床有2.0m的冲刷，河床上部覆盖层一般为淤泥质亚粘土、亚砂土，土层的极限摩阻力τ1=20Kpa，每墩采用4根管桩支承轨道梁，设计时不考虑闭塞效应和群桩效应。由于在桩入土范围内有多层砂层分布，综合考虑2米粉砂层作为持力层，取L=25Kpa，则：P=K. λs.U∑τi l i

式中：K——安全系数取为0.65

λs——挤土效应为0.87

U——桩周长2.513m

P=K.λs.u.(τ1×l1+τ2×l2)

则：l1=（P-Kλs.u. τ2.l2）/(kλJ.u. τ1)

=(5×105-0.65×0.87×2.513×25×103×2)/

(0.65×0.87×2.513×20×103)

=15.1m

桩长∑l=l0+l1=7.85+1+15.1+2+2

=27.95m

2）沉降计算：

栈桥墩支承桩的沉降按单桩简化计算如下：

S=△c+△k=Nl0/EA+2Nh/3EA+N/C O A0

式中：N——桩顶竖向压力为N=50t

E——材料弹模E=2.1×105N/mm2

L0——冲刷线以上桩长L0=10.85m

H——冲刷线以下桩长h=17.1m

A——桩的横断面积A=20106mm2

C O——桩底平面的地基竖向地基系数C O=m o h

M O为桩比例系数，亚砂土层取M O=3000KN/m4

则C O=3000×103/10.2×1.71×104

=5.13×10-2N/mm3

A0——桩底平面的作用面积

A0=Л（d/2+h.tgψ/4）2

或A0=1/4Лl12

取两者中的小值。

ψ为土的内磨擦角取ψ=15。

L1为两排桩间距取2.0m。

A01=Л（d/2+htg4/4）2

=Л×(800/2+1.71×104×tg15/4)2

=7.3×106mm2

A02=1/4Лl12

=1/4×Л×20002

=3.14×106mm2取A O=3.14×106mm2则：

S=Nl0/EA+2Nh/3EA+N/C O A O

=1.285+1.35+3.1

=5.735mm

但在实际使用过程中，作用在单桩顶上的压力均小于50t，且为群桩，故单桩的沉降均在5mm以内，能够满足使用要求。

3、栈桥的结构形式：

1）上游侧：

根据上述计算，结合钱江六桥的实际经验，栈桥采取如图3-1、3-2所示结构图，上游侧桥桥宽6.0m，设龙门吊轨道和运输车辆通道，桥面板采用δ10mm 钢板，龙门吊轨道采用P43钢轨，纵向分配梁采用I12.6工字钢，沿宽度方向通长按50cm布置，在桥墩处考虑到如50T履带吊车等起重设备作业需要，局部将纵梁按25cm布置，横向分配梁采用I25a 工字钢，全断面范围内按1.50m 的间距布置，在龙门吊作用范围内按75cm布置，龙门吊纵向轨道梁采取单层三排贝雷桁架，在四分之一节点处，需作加强处理，行车道部分纵梁采用单层双排贝雷桁架，桩顶帽梁采用I25a工字钢，每墩5根Φ800×8钢管桩，离桥墩附近采用6根，如图3-3、3-4、3-5所示。

为方便计算，取如下计算图式验算P43钢轨强度

Mmax=KFL

=0.289×26×0.75