水上桩基础施工平台

一、工程概况

北濠涌中桥上跨北濠涌，桥中心桩号为K0+337.804，斜交角度90度，孔数－孔径（孔-m ）3-16,桥梁全长，52.64米，宽度31米，总面积1631.84平方。

桥梁基础采用柱式墩，单幅2Ф1.1米柱配2Ф1.3米钻孔灌注桩，采用一字桥台，单幅配6Ф1.2m 钻孔灌注桩。

二、施工方法

北濠涌为广州市海珠区主要排水河涌，为了不影响调水，同时结合现场实际情况,因此采用分左右幅（南北侧））搭设水上工作平台、施工栈桥的方案进行施工桩基、墩柱、盖梁。其优点是：搭设简便、受力稳定、无污染。

经过现场的勘察和实际情况的结合，在河堤旁打拉森钢板进行围堰，后搭设钢平台：施工工艺图如下：

详细施工工艺如下:

1、安排专业测量人员对现场进行测量及放线。

2、在河堤旁进行拉森钢板桩的施工及围护。

（不占用河涌水面） 3、船只及机械在河涌水面进行钢管桩（桩径530mm ）的施工。

4、在钢管桩上安装I 字钢管和20mm 钢板的铺设。详细见《北濠涌中桥钢平台及围堰立面图》

5、对河堤进行（打拉森钢板桩处）回填，回填面标高与钢平台标高一致。

6、钻孔桩机和人员的进场及施工 三、钢平台材料情况

（1）花纹钢板：厚度为20mm ，密度ρ为7850kg/m 3，弹性模量E 为206×103N/mm 2。

（2）I12工字钢：每米重量为11.55kg/m ，截面积271.14cm A ，截面惯性

矩4351cm I x =，截面抵抗矩34.58cm W x =，半截面面积矩37.33cm S x =，腹板厚度mm t w 8.4=，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离mm h y 8.14=。

（3）I20a 工字钢：每米重量为27.91kg/m ，截面积255.35cm A =，截面惯性矩42369cm I x =，截面抵抗矩39.236cm W x =，半截面面积矩31.136cm S x =，腹板厚度mm t w 7=，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离mm h y 4.20=，工字钢顶面宽度mm a 100=。

（4）贝雷架：每片贝雷架重 2.771kN 。半边桥的双排单层不加强贝雷架梁

的几何特性：44.500994

cm I =，31.7147cm W =；半边桥的三排单层不加强贝雷架梁的几何特性：46.751491

cm I =，36.10735cm W =。 （5）钢板、槽钢、工字钢容许弯曲应力[]MPa W 145=σ，容许剪应力

[]MPa 85=τ。考虑到是临时结构，按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》

（JTJ025-86），可提高1.40，则[]MPa W 2034.1=σ，[]MPa 1194.1=τ。

四、活载情况

（1）由于栈桥通过人群不是很多，故人群荷载取经验数值，即人群纵向荷载m kN Q /5.1=人。

（2）重车30t ：按一台计。 （3）履带-50：按一台计。

五、结构内力验算（分别按重车30t 和履带-50取设计荷载） （一）、花纹钢板

桥面钢板厚2cm ，其下纵向I12工字钢间距为30cm 。汽车后轮着地宽60cm ，不管车轮怎样移动，均能压到两根工字钢上。根据上述情况，桥面钢板厚度较小，相对于工字钢其刚度很小，而汽车轮作为一个弹性固体，当车轮作用钢板面上（指工字钢之间的钢板）时，钢板因其刚度较小，很快发生弹（塑）性变形，汽车轮着地面应力也很快发生重新分布，在工字钢顶面上的应力很大，而在钢板上（指工字钢之间的钢板）的应力很小。因此，可以说汽车轮荷载直接由工字钢承担。所以即使两工字钢之间的钢板被轮压坏，不参与承担车轮荷载，车轮也可以作用

于工字钢上，由工字钢承担车轮荷载。故，在此不对钢板进行验算。

（二）、I12工字钢梁

为了方便计算，验算按较安全的单跨简支梁考虑，跨距l=0.75m ，取一根I12工字钢验算。

1、恒载：

①钢板：自重m kN m kg Q /0471.0/71.47850002.03.01==⨯⨯=。 ②I12工字钢：自重m kN m kg Q /1155.0/55.112==。 所以，恒载m kN Q Q q /1626.01155.00471.021=+=+=恒。 2、活载：

①重车30t ：按重车30t 后轴的一个轮压计，一个后轮横桥向宽为0.6m ，重车30t 的单个后轴重120kN ，所以单个后轮重60kN 。则kN F 303.06

.060

=⨯=

汽，此时单个后轮荷载施加到一根I12工字钢上，考虑到冲击系数取值为 1.2，则

kN F 362.130=⨯=汽。

②履带-50：按履带-50一边履带计，查设计规范得履带-50一边履带重250kN ，履带宽70cm ，工字钢组间距为30cm ，因此履带至少压到2根I12工字钢，则单根工字钢承受履带吊的荷载为m kN q /8.233.05

.47.0250

=⨯⨯=

履带，考虑到冲

击系数取值为1.2，则m kN q /56.282.18.23=⨯=履带。

3、强度验算： （1）重车30t ：

①最大弯矩：（当汽车荷载作用在跨中时）

B

A

弯矩计算简图

m kN l F l q M ⋅=⨯⨯+⨯⨯=⨯+=77.675.0364

1

75.03039.081418122max 汽恒

抗弯强度按容许应力法计算：

[]σσ≤=

x

x

W M 式中 x M ——同一截面处绕x 轴的弯矩；

x W ——对x 轴的净截面模量；

[]σ——钢材的抗弯强度设计值，由上述材料情况知[]MPa 203=σ。

所以 []σσ<=⨯⨯===MPa W M W M x x 95.115104.581077.63

6

max ，满足要求。

②最大剪力：（当汽车荷载作用在支座处时）

B

A

剪力计算简图

kN F l q V 11.363675.03039.02

1

21max =+⨯⨯=+=

汽恒 抗剪强度按容许应力法计算：

[]ττ≤=

w

x x

t I VS 式中 V ——计算截面沿腹板平面作用的剪力；

S ——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩； I ——毛截面惯性矩；

w t ——腹板厚度；

[]τ——钢材的抗剪强度设计值，由上述材料情况知[]MPa 119=τ。

汽

F