水上桩基础施工平台

深圳市南坪快速路一期工程第七合同段

水上桩基础施工平台、通行栈桥

施工方案

编制：

复核：

审定：

中铁十三局集团有限公司

2004年3月24日

水上桩基础施工平台、通行栈桥施工方案

一、施工方法

考虑到主线桥21#～27#墩位于水库中，本工程采用搭设水上工作平台、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、基本无污染。

二、施工工艺简要说明

1、施工便桥

沿桥线路中线修建，考虑栈桥宽6m，便桥顶面标高93.5m。在水中打入直径为60cm，壁厚为1.2cm钢管桩，钢管桩纵向间距5m，横向间距4m。下横梁采用I56a工字钢，纵梁采用I25a工字钢，间距0.8m。面层采用I12a工字钢，间距0.25m。桥面满铺10mm钢板。

2、施工平台

在水中打入直径为60cm，壁厚为1.2cm钢管桩，钢管桩间距为4m*（4.9m+4.9m+5.25m+5.25m+4.9m+4.9m）。横梁采用I56a工字钢，纵梁采用I25a工字钢，间距0.8m。最后在其上铺设10mm的钢板为面层。每个墩位处的施工平台考虑6m*31m。

3、钻孔桩施工

采用12mm的钢护筒，利用45KW30T振动锤打入，护筒顶标高控制在93m-94m之间，冲击钻成孔，吊车安装钢筋笼，HB60输送泵灌注水下混凝土。

三、施工检算

1、钻孔平台的检算

工字钢间距0.8

（1）确定顶层横向I25a工字钢N1的根数

1-1断面

1)I25a工字钢受人群均布荷载：3.5KN/m2×5m=17.5KN/m

2)钻机重80KN，锤重70KN，吊车重250KN，钢筋笼重25KN。（考虑

1.1的冲击系数和1.1的安全系数）

70*1.1*1.1=84.7KN,(80+25)*1.1=115.5 KN,250*1.1=275 KN。汽车吊每个支腿传递下来的荷载为：(84.7+115.5+275)/2=237.6 KN 工字钢受力最不利情况，受力简图如下：

如图有：

Rmax=290.1KN Qmax=281.4KN Mmax=290.1 KN*m 选用A3钢

〔σ〕=145MPa ; 〔τ〕=85MPa

I25a工字钢截面特性参数:

单位重38.1kg/m ; A=48.5cm2 b=11.6cm I x/S x=21.7cm

d=0.8cm I y=280cm4 I x=5017cm4

I x/S x=21.7cm W x=401cm3

r x=10.2cm r y=2.4cm

用需工字钢根数为：

n＝Mmax/( Wx〔σ〕)＝290.1×103N*m/（401×10-6m3*145*106N/m2）＝5根

取n＝7根满足要求

剪应力τ= Qmax * S /（I *d）/n=281.4 /0.217/0.008/7

=23.16 MPa < [τ]=85 Mpa 经以上计算，上横梁布置每5.25m布置7根I25a×6m,间距0 .8m。全桥平台共需要960m,每米38.1kg,共36.576吨。

(2) 底纵梁I56a工字钢N2检算

1）钻孔平台面部构造，上铺I12a工字钢做分配梁，面层用8mm 钢板即可。

2）底纵梁I56a工字钢N2受力

横梁传递给底纵梁工字钢的最大支座反力: 290.1KN

则每根上横梁传递的荷载为290.1 KN/7=41.5KN

按按单跨5.25m简支梁分析工字钢受力情况，计算简图如下：

由图有

Mmax＝182.1kN*m Qmax＝145.3kN Rmax＝145.3kN

I56a工字钢截面特性参数:

A=135cm2b=16.6cm d=2.1cm Ix/Sx=47.9cm

Ix=65576cm4Wx=2342cm3Wy=1366 cm3

r x=47.9cm r y =3.18cm

需用工字钢根数:

n＝Mmax/( Wx〔σ〕)＝182.1×103/（2342×145）＝0.54根取n=1根满足要求（每排钢管桩顶布置1根）。

剪应力τ= Qmax * S /（I *d）/n=145.3 /0.479/0.021

=14.45MPa < [τ]=85 Mpa 经以上计算，底纵梁布置2根I32a每根钢管桩顶布置1根。

3）局部集中受力计算：(假设汽车吊支腿直接传递力至N2上) 当25T汽车吊在平台上吊放钻机时，按单跨5.25m简支梁考虑，汽车吊前支腿传递力考虑为：84.7+115.5+275/2=337.7KN 后支腿传递力考虑为：275/2=137.5 KN

工字钢受力最不利情况，工作简图如下：

11502000

30002500

计算简图如下：

由图有

Mmax＝303.1kN*m Qmax＝192kN Rmax＝192kN

I56a工字钢截面特性参数:

A=135cm2b=16.6cm d=2.1cm Ix/Sx=47.9cm

Ix=65576cm4Wx=2342cm3Wy=1366 cm3

r x=47.9cm r y =3.18cm

需用工字钢根数:

正应力σ＝Mmax/ Wx＝303.1×103/2342＝129MPa<σ] =145 Mpa 剪应力τ= Qmax * S /（I *d）/n=192 /0.479/0.021

=19.1M[τ]=85 Mpa

经以上计算，满足要求。

全桥平台需要360m,每米106 kg，共38.16吨。

（3）钢管桩桩长的确定及承载力检算

底纵梁底设置钢管桩，钢管桩顶标高为93m。

由上计算知钢管桩顶受最大力：

P＝145.3kN

考虑结构安全，取单桩设计承载力为250 kN，选用钢管外径D=600mm、壁厚t=12mm。（I=95842cm4 A=222cm2 i＝(I/ A)1/2＝20.8cm）

1）按地质资料计算的单桩承载力确定钢管桩长度

根据中国建筑工业出版社1999年版《实用桩基工程手册》P456 18-3公式，打入桩的容许乘载力为