工程项目平台方案比选报告

目录

1、工程概况 (1)

1.1 工程简介 (1)

1.2 水文地质情况 (2)

2、平台设计技术指标 (3)

2.1 荷载 (3)

2.2 水流力 (3)

2.3 材料参数 (3)

2.4 计算结果说明 (4)

3、方案比选 (5)

3.1 各类平台优缺点分析 (5)

3.2 主墩平台方案选定 (6)

3.3 引桥墩平台方案选定 (8)

平台方案比选报告

1、工程概况

1.1 工程简介

浙江省乐清湾大桥及接线工程主线桩号为K232+570～K237+220，路线长度4. 650 km。主要工程内容为：海山大桥、海山互通（包括主线桥和匝道桥、路基、小型结构物等）、乐清湾2号桥。其中乐清湾2号桥起讫桩号为K233+955～K237 +185，长3.230km；主桥结构形式为为双塔整幅叠合梁斜拉桥。

本项目乐清湾2号桥主桥桩基共108根，直径2.5m；东侧非通航孔桩基共2 56根，直径2.0m；西侧非通航孔桩基共80根，直径2.0m；所有桩基均采用C3 5海工水下混凝土，桩基类型为嵌岩桩和摩擦桩2种。整个标段总计桩基共787根。

水中桩基均设置永久钢护筒，具体参数见表2.4-1.

表2.1-1 本标段桩基技术指标及工艺选择一览表

1.2 水文地质情况

1.2.1 水文特征

1）潮汐

根据工程区域内各潮位站的观测资料，潮型判别数值均小于0.5，在0.23～0.31之间，因些乐清湾潮汐属于正规半日潮。

乐清湾是我国强潮海湾之一，平均最大潮差8.09m，最高潮位5.27m，最低潮位-3.94m，平均潮差5.00m，平均高潮位2.87m，平均低潮位-2.28m，平均涨潮历时6小时27分，平均落潮历时5小时58分。

2）波浪

桥址区域为我国每年热带期气旋多发地带，对当地海浪影响较大。乐清湾内几乎不受外海浪影响，外海浪只影响至玉环半岛中部丁侧海角以南，大小乌山以北海海域的波浪以风浪占绝对主导。桥址区在同重现期条件下受N-NNE和SSE-S 向风引起的波浪较大，其西段和东段在300年一遇设计风速300年一遇高潮位组合下计算得到的有效波高为3.0m，100年一遇设计风速100年一遇高潮位组合下有效波高为2.5m。

1.2.2 工程地质

跨越乐清湾西汊，以水下缓坡为主。上部分布厚层海积淤泥、淤泥质土等软土，厚度一般30～40m；中下部分布冲洪积圆砾，夹海积软黏土透镜体或夹层，钻孔揭示最大厚度超过80m；下伏基岩为熔结凝灰岩，岩面起伏大，岩质较硬。小里程侧部分墩台傍山布置，横向地势起伏极大，地基土均匀性较差。大里程侧桥台及其之前的一跨桥墩位于缓坡丘陵区，，中风化基岩大面积出露，岩质坚硬。

1.2.3 气象

桥址属亚热带季风气候区，具有季节风显著、四季分明、温暖湿润、雨量丰富、台风频发的气候特点。

年平均气温17.5℃，极端最高气温达35.0℃，极端最低气温-5.5℃；

多年平均降水量1500mm，年最大降雨量2500mm，年降雨量分布不均，年平均蒸发量1250~1350mm，每年冬、春两季多大雾；年相对湿度80%。

1.2.4 风况

桥址区是典型的季风气候区，秋冬季节多冷空气大风，夏季及秋初多台风影响，故多大风天气。

桥址区累年各月平均风速在2.1~5.6m/s 之间，年平均风速玉环为5.0m/s 。年内以10、11月风速较大，4~6月风速较小。年平均大风日数为35.8d ，极大风速50.4m/s ，出现在1994年8月21日（9417号台风影响）。极大风速一般出现在8月份，主要是台风影响所致。

2、平台设计技术指标

2.1 荷载

（1）KP3500型气举反循环钻荷载：整机自重 110t ，考虑 1.2 冲击系数； （2）80t 履带吊荷载：自重70t+吊重30t=100t ，考虑侧吊偏载120t ； （3）10m 3 混凝土搅拌运输车荷载：自重加混凝土重 40t ； （4）公路一级车辆荷载；

其中以 80t 履带吊偏载时为最不利荷载，为平台及支栈桥设计的主要荷载。

2.2 水流力

按流速 1.75m/s 考虑。

2.3 材料参数

（1）Q235 钢材 容许应力取值：

根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)规定： 抗拉、抗压容许应力取：[]215MPa σ=； 抗剪容许应力取：[]125MPa τ=。 （2）贝雷梁

双排单层（不加强）贝雷梁容许弯矩：[]1576.4M KN m =⋅； 双排单层（不加强）贝雷梁容许剪力：[]490.4Q KN =

2.4 计算结果说明

经过计算得：设计单桩承载力为800KN，我部钢护筒承载力计算结果如下：

表2.4-1 钢护筒承载力一览表

由上表知：乐清湾2号桥全桥钢护筒承载力均能满足平台设计荷载。

3、方案比选

3.1 各类平台优缺点分析

表3-1 各类平台优缺点一览表

3.2 主墩平台方案选定

乐清湾2号桥主墩RZ3、RZ4共有桩基32根，设置永久钢护筒，护筒参数为壁厚22mm，直径2.8m，平面布置如下如下：

图3.1-1 主墩平面布置图

（1）、方案选定依据

1）、乐清湾2号桥地理环境复杂，考虑两岸三地的自然环境，以及水运成本较高、效率较低，宜采用钢护筒承重平台；

2）、设计钢护筒承载力均能满足施工平台的荷载要求，且安全系数大于2，能够保证使用的安全性。

3）、2号桥地质条件相对较差，若设计钢管桩平台，钢管桩长度达50m以上，目前施工机械根本无法进行回收，会造成大量的资源浪费。

4）、针对钢护筒承重平台整体刚度不足的问题，我部拟采用增强钢护筒平联的方式解决，平联设计双排426钢管桩。

5）、目前公司可利用周转材有限，若采用钢管桩平台需进行大量采购，增加公司及项目运营成本。

6）、我部考虑主墩套箱下放采用平台整体拼装下放，利用平台面板兼套箱底板的工艺，需施工钢护筒承重平台进行配合。

（2）、方案选定

综上所述，我部主墩、辅助墩及过渡墩平台采用钢护筒承重平台，利用钢护筒外侧焊接钢牛腿进行承重，上部铺设I25工字钢分配梁，面板采用分块预制兼套箱底板，局部搭设钢管桩进行辅助桩。

（3）、经济效益

经济效益主要从成本和工期考虑，钢护筒承重平台较钢管桩承重平台共节约φ800×8钢管桩为1960m，直接成本：1960×156.3×3450×2=211万，扣除租赁打桩船的成本80万，合计该方案节约直接成本：131万元，同时在施工工效上可节约：35÷4+2=10天。