水上桩基础施工平台
水上炸礁区灌注桩施工平台设计与搭设

32 钢 管桩 施打设 备 的选 择 .
本 工 程 钢 管 桩 尺 寸 为 O 3 mmx mm。 60 8 根 据 施 工 区 地 质 特 点 、桩 长 、桩 型 参 数 , O 3 mm 钢 管 桩 桩 锤 首 选 D 0型 柴 油 锤 打 60 8
周摩 阻力 和桩 底 承载力 的影 响 系数 。 表2 DZ 0振 动锤 主 要参数 9
D9 0
通 过计 算 , 设 袋装 砂 人 工 基床 厚 度 f 抛 - 3 m, 设 面 积按 2 0 m 算 , 填 总量 约 . 抛 2 00 计 抛
6 0 m。增 加 成本 约 l 40 , 5万元 。 ( )在原 码头 胸墙 上植 筋 与平 台横梁 及 2 剪刀 撑 、 水平撑 联接 在 原 码 头 胸 墙 面 上码 头 前 沿 线 往 岸 侧
一
区。 工程钢 管桩 壁厚 8 mm 、 薄 , 于该种 地 较 对
质 土 ,施 打并 嵌 入 岩层 25 m 以上 较 困难 , .9
】 一 5
I0工 字 钢 4
—————\
国 际 邮 轮泊 位 前 沿 线
避
啦 原胸 _ 码墙 l + f 。 头面
一
系 数 , 0 ~ ., 卢= . 1 根据 岩层侧 面构 5 0
桩 的直 径 ( ; m)
造而定 . 节理不 发达 的取 大值 :
一
强 风 化岩 顶 面 的 弯 矩 为 M H 5 0 2 = = 6 ̄0
港 工技 术 与 管 理 2 1 0 0年 第 6期
1 一 4
1 2 0 N. 1 钢 管 桩 上 部 最 大 荷 载 及 自重 10 k 1 ( 2
水上施工平台

(5)平台设计应调查和掌握水文、水力环境,这是关系到技术、安全和成本的重要问题。
(6)在无遮蔽海洋恶劣的自然条件下,采用江河中常用的支架或船舶施工方法有时无法进行,必须建造与自 然条件相适应的、稳固可靠的海上施工平台。
平台结构形式
根据水深、地质情况、波浪力的大小及承包商设备条件,形成水上施工平台的方法主要有4种,即:插桩平联 法、护筒支承法、导管架围堰法、浮运预制结构法。
平台适用范围
插桩平联法 护筒支承法
导管架围堰法 浮运预制结构法
适用于水深小于20 m,河床覆盖层较深,土层较松软,流速一般不大于3 m/s的地方。采用插打钢管桩的方 法形成平台基础,即先打桩,再焊接桩间平、立面支撑结构,形成空间桁管结构,再安装上层平台分配梁形成作 业平台。这种施工方法受风、浪、流速的影响非常之大,支撑焊接工作异常困难,不仅质量难以保证,而且工期 长、风险大,而支撑的焊接工作只能在风浪面以上进行,其相应平面刚度较差,要满足施工荷载及波浪力作用, 必须加大结构、延长工期、增加投资。
适用于水深20 m以上,覆盖层很浅或基本无覆盖层,流速快、波浪力大的地方。简易的方法是将平台的平、 立面支撑预先焊成空间桁管结构,在墩位处先打上若干定位支承桩,将桁管架运至墩位吊装至定位桩上焊接固定 成临时平台,再插打其余平台支承桩,焊接成空间平台结构,这种方法同样只能在波浪面以上作业,而且刚度较 差、定位精度差,造成桁管架安装也相当困难。因此,借鉴海上石油钻井平台的建造经验,结合施工具体要求, 开创性地设计了导管架与浮箱结构(吊箱围堰)相结合的施工方案,即先在工厂用钢管焊接成整体式空间桁管结构, 将桁管架运至墩位吊装就位,直接沉放到海底初步定位,再在竖向钢管中插入定位桩,并施打人海底足够的深度, 形成桥墩承台一端的施工平台,再在桥墩承台的另一端同样用桁管架组成施工平台,而后将双壁钢套箱浮运至墩 位,用海缆绞锚牵引至已施工完成的平台间临时固定,最后在套箱中插打钻孔桩钢护筒至设计高程,形成导管架 浮箱施工平台。本方法施工时间短,平台面积大,生产与生活区为一体,结构刚度大,抗风浪、抗潮流、抗撞击 能力强,结构安全性高。
简易海上嵌岩桩施工平台搭设

中必然会 涉及到海上施工平 台的搭设 。在 工程 中所 采用的是振 动锤施 打小钢 管; 辅助桩 作为 支撑桩 ; 工字钢、 槽 钢等作 为主次梁 ; 钢板 、 木板等铺 面的平 台搭 设方案。通过 这几个 工程 的施 工实践证 明了此平 台搭设 方案是 可行 的 , 同时也得 到 了一些改进 。海上施 工平 台的搭设主要 考虑其承载能 力、 稳定性等 , 文章主要叙述 一些简单的理论计 算在 海上平 台搭
设 过 程 中的 应 用 。
关键 词 : 海 上 施 工 平 台搭设 ; 承载能力 ; 稳 定 性 计 算
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 6—8 5 5 4. 2 01 3 . 1 2 . 0 7 1
1 工 程 概 况
般 情 况 下 由 4根 桩 承 担 1台钻 机 的 施工 荷 载 , 一 般 钻 机 的本 体
计算出小钢桩的承载能力。从计算过程 中发现 , 该种规格 的小 钢桩在单桩承载能力可以超过 2 0 t , 完全能够满足我们的施工要 求 。另外 , 还有一种施工过程控制 的方 法 , 即用 5 t 的振 动锤施 打小钢管桩 , 直到打不动为止 , 既可 以满足施工要求 。
3 . 2 小 钢 管桩 压 弯稳 定性 的核 算
的嵌岩桩 、 灌注桩施工过程 中 , 所搭 设 的平 台也 分为单排 嵌岩
桩平台的搭设 和有多排架整体平 台的搭设 , 还有 斜桩平 台的搭
设等。在整个嵌岩桩 、 灌注 桩 的施 工平 台搭 设过程 中, 根据现
场的实际情况 , 通 过 理 论 的计 算 , 确 定 平 台 的搭 设 方 案 , 保 证 平 台 在 施 工 过 程 中 的 安稳 性 。 2 几 种情 况 下 的平 台搭 设 方 案
水上灌注桩施工平台

水上灌注桩施工平台3.7水中钻孔灌注桩施工水浅时,一般可采用土石围堰,木排架组成的便桥等方法,当河流较宽,或受涨落潮影响水位变化较大的深水中进行钻孔灌注施工时应先修筑施工便桥及施工平台,其常用的施工方法和材料为钢管桩,及钻孔灌注桩基础,贝雷梁施工平台方案。
3.7.1施工平台1、厦门大桥施工方案本方案以钢管桩做为施工平台承重基础,顶面用贝雷架搭设施工平台,每个墩施工平面的平面尺寸为12m*20m,要求布置两台冲孔机和主要设备,平台基础采用14根φ500钢管柱,平台及平台间以贝雷人行桥连接。
因为淤泥软弱,残积土不成层,为保证钢管桩稳定,要求沉桩后立即焊上水平撑和十字风撑,形成整体,平台设计承受荷载为100t,平台及工艺示意图如下:施工选用35t吊车吊装,拟上吊车的平台为保证足够的稳定,加大了钢管桩的嵌岩深度,贝雷梁采用单层双排布置形式。
2、济南黄河桥1)平台:主跨墩平台位于黄河主河槽内,施工时钻机置于平台上钻孔,平台上部荷载按履-50考虑(钻机选qj-250型),平台的下部构造为钢筋砼钻孔灌注桩,顺桥向前看排桩,钻孔桩直径φ70cm,长20m,上接70cm*70cm方柱,柱与柱之间用2*i36工字钢与柱上预埋铁件焊牢,然后在每项柱顶上放置了排间距45cm的贝雷梁,柱与柱之间贝雷梁有自制的∠100*100*10角钢交叉做横向联接系。
贝雷上放i36工字钢,放于节点位置(跨径3.0),横梁放置时要照顾到桩位,留出桩施工位置以便下护筒钻孔,横梁放置后其上铺钢板桩做为桥面。
2)便桥:便桥下部同平台,桩长为18m,上部采用下承式装配钢桥(战备用的,外租),2排单层贝雷放置好后拉斜撑,上铺标准式横梁,纵梁,再上铺5*10*380cm木反做桥面板。
(标准式横梁,纵梁自铁路舟桥处租来)。
3.7.2打设护筒护筒长度根据水文地质情况而定,此处为13m长护筒用δ=10mm厚钢板制成,打设护筒时做了专用导向架,护筒沉放时应按桩位准确地定出位置,在导向架作用下,上置替打架,用60t振动锤震动下沉至设计标高。
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/m2)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〕=85MPaI25a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=21.7cmd=0.8cm I y=280cm4 I x=5017cm4I x/S x=21.7cm W x=401cm3r 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。
水上高桩承台施工

在施工过程中和施工完成后进行质量检测 和验收,确保承台施工符合设计要求和规 范标准。
验收标准与流程
验收流程
先由施工单位进行自检,合格后向监理单 位申请验收,监理单位组织相关人员进行
验收,并填写验收记录和报告。
验收标准
承台施工完成后,应按照相关规范 和设计要求进行验收,包括外观质 量、尺寸偏差、承载力等方面的检
水上高桩承台施工
• 引言 • 施工前的准备工作 • 施工方法与流程 • 安全措施与环境保护 • 质量保证与验收 • 案例分析与实践经验分享
01
引言
目的和背景
目的
水上高桩承台施工的主要目的是为了在河流、湖泊等水上环境中建设桥梁或其 他结构物,提供承载和支撑作用。
背景
随着交通运输和基础设施建设的发展,水上高桩承台施工技术在桥梁建设中得 到了广泛应用,尤其在河流、湖泊等跨越水域的桥梁建设中更为常见。
在施工完成后,进行验收并整 理相关资料,为后续使用和维
护提供依据。
04
安全措施与环境保护
安全措施
安全教育培训
对所有参与施工的人员进行安全教育培训, 确保他们了解并遵循安全操作规程。
施工现场安全检查
定期进行施工现场安全检查,及时发现并消 除安全隐患。
安全防护设备
提供并确保所有工人正确使用个人防护设备, 如安全帽、救生衣、手套等。
确定施工进度
根据工程规模和实际情况,合理安排 施工进度,确保工程按时完成。
施工设备和材料的准备
选择合适的施工设备
根据施工方案和进度要求,选择合适的施工设备,包括打桩 设备、起重设备、运输设备等。
采购合格的建筑材料
根据工程需要,采购合格的建筑材料,如混凝土、钢材等, 确保施工质量。
施工平台搭设

第三章施工平台搭设第一节施工平台概述钻孔桩施工在旱地进行非常方便易行,平整场地后,钻机即可就位和开钻作业。
但是由于桥梁建设中的钻孔桩施工在水中进行,因此在进行施工前首先要为钻机、搅拌机等提供一个作业场地,以满足钻孔、灌注水下混凝土的需要,并保证人员机具的安全,这就产生了大型桥梁深水基础施工所用的施工平台。
一、深水桩基施工平台的构造分类目前我国大跨度桥梁的深水基础多采用钻孔灌注桩基础。
从施工方面来看,钻孔灌注桩基础的施工有分为先下钢围堰后成桩和先成桩后下钢围堰两种施工方案。
由于后者具有施工快,从施工钻孔平台钢管桩、架设平台至开钻时间短;可降低钢围堰高度,节省工期,降低造价;减少双壁钢围堰夹壁混凝土量;避免岩面高低不平时,钢围堰不规律的高低刃脚着岩难度;清除钻渣难度减小;封底混凝土量可减少等优点,而常被用于覆盖层较厚,且覆盖层较软、承载力较小,工期和造价有要求的工程中。
深水基础钻孔桩一般为大直径,施工时受洪水、通航、大流速和冲刷的影响,为排除施工干扰,必须在桩位设置工作施工平台。
施工平台是钢护筒下沉定位的导向铺助平台;是桩基础钻孔、水下混凝土灌注的作业平台;是基础施工机具、材料临时堆放的场地;是双壁钢围堰施工拼装、下沉的支承平台。
深水桩基施工平台分为固定施工平台和浮动施工平台两种类型。
部分国内深水桩基施工平台实例见表3-1。
表3-1 国内深水桩基施工平台实例一览表固定施工平台按构造形式分为支架施工平台和围堰施工平台。
支架施工平台包括木桩施工平台、钢筋混凝土桩施工平台或型钢、钢管桩施工平台等。
围堰施工平台包括钢套箱围堰施工平台、钢板桩围堰施工平台、浮运薄壳沉井施工平台。
支架施工平台按组成平台的构造可分为型钢平台、桁架平台和型钢与桁架组合平台;按平台的受力方式可分为钢管桩单独受力、钢护筒单独受力、钢管桩与钢护筒同时受力三种类型。
固定施工平台的优点为:结构简单,相对固定,在成孔过程中对成孔质量有保证。
缺点为:周转材料使用多,周期长,平台构架和定位桩的拆装比较费事;且因其平台构架均在施工水位以上,桩的自由长度较长,刚度较差,有头重脚轻之弊。
深水基础水上钻孔平台的施工

平 台 。本 文 结 合 某座 跨 江 大桥 , 谈 一 下深 水 基 础 水上 钻 孔 平 台的施 工 。 关键词 : 桥 梁; 深水 基 础 ; 施 工 近些年来 , 随着我国经济 的发展 , 跨江河 海的大跨径 的桥梁不 断出现 , 此类桥梁大都为深水 基础 , 在施 工中大多需要搭设水 上钻 孔施 工平 台。本文结合某座跨江大桥 , 谈一下深水基础水上钻孔平 台的施工 。
・
2 4 2 ・
工 程 科 技
深 水基 础 水 上钻 孔平 台的施 工
高天鹏 摘 于洪波
( 黑龙江省龙建路桥第四工程有 限公 司, 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 ) 要: 随着我 国经济的发展 , 跨 江河海的 大跨径的桥 梁不 断出现 , 此类桥 梁大都 为深水基础 , 在施工 中大 多需要搭设 水上钻孔施 工
O O O
Hale Waihona Puke \ 型 钢 钢 管 。
该桥全长 1 5 2 1 m, 桥梁主桥 5 7 m + 5×1 0 0 m + 5 7 m连续箱梁 , 主体 下部钻孔灌注桩基础 , 每墩 9根 , 直径 1 . 5 m, 长1 0 0 m 。墩位 于深水 区, 水深最浅处 6 . 0 米, 最深处 1 0 m以上。 其钻孔桩施工采取搭设水 上钻孔平 台。 、 1水上钻孔平台简介 水上钻孔平 台主要采用钢管做基础 、 型钢做平 台面形式 。每个 平 台上各设立 一支由贝雷桁架 片或 由钢 管和型钢组拼成 的单轨龙
门吊。
O 0 o \
钢护筒
O O O /
钢 管
一 . ■■
l l I I l q l l l l f H
图1 水 上 施 工 平 台平 面 布 置 图 每个水上钻孔平 台纵 向长度都为 1 6 . 2米 , 平台净 宽 1 3 . 8米 ; 横 向长度为 2 2米 , 加上龙 门吊运输 轨道 长度 1 6 米 总长度 3 8 米。 2 . 3接管 、 打桩 水上钻孔平台基础钢管采用直径 5 2 . 9厘 米 ,钢管打入河床深 浮吊船舶精 确定好位并锁定 以后 , 开始用浮 吊起 吊第一节钢 管 桩( 注意第一节钢管桩 的长度必须大于该位置处的河水 深度 ) , 顺 着 度为 8米 ; 码头基础钢管打人河床深度为 1 0米 。 水上钻孔 平台顶面设计高程为 + 6 . 5米。 焊好 的定位架支立 于河 床上 , 把钢管垂 直固定在船边上 , 然后再 用 水上钻孔平 台底层纵向型钢采用 2 - 3 根 H 4 8 8×3 0 0毫米 的 H 浮 吊吊起振拔机 于钢管 上与钢管用螺栓连接住 ,起 吊振拔机及 钢 型钢 ; 横 向型钢采用 4根 H 4 8 8× 3 0 0毫米的 H型钢 ; 运输轨道上横 管 , 校正钢管位置 , 调整其垂 直度后打人河床 , 然后再用螺栓 连接第 向采用 4根 H3 0 0×3 0 0毫米的 H型钢。水上钻孔平 台顶层纵 向采 二节钢管 , 依次类 推直至达到要求为止 。 用 1 8工字钢 , 其横向间距布置 为 6 0厘米一道 ; 龙 门吊运输轨道上 2 . 4铺设平台型钢 、 焊接支撑 纵 向采用 1 5 ×2 0 厘米 的 1 . 5米长木方作 为轨道下枕木 ,其枕木上 水上钻孔平 台基桩埋设完毕 后 , 用 浮 吊铺设平 台的纵 、 横 向型 设单根重 轨。水上钻孔平 台最上层采用 4厘米厚木板 满铺做平 台 钢 , 按设计要求焊好 型钢与基桩 、 型钢与型钢之间的连接缝 。 最后用 面。 角钢连接基桩 的水平支撑及斜支撑 。 注意铺设 最上层型钢时预 留出 码头平 台横 向底梁采用 H 3 5 0×3 5 0毫米 的 H型钢 ;其上纵 向 护筒位置。 采用 H2 5 0×1 2 5毫米的 H型钢 ,其 横向间距 布置 为 5 0厘米一道 ; 2 . 5支 立 水 上 龙 门 吊 最上层采用 1 0毫米厚钢板 做面板 。 水上钻孔平台铺设 完毕后 , 开始组拼水上龙 门吊。龙 门 吊共分 水上钻孔 平台与码头 的基础钢管 间采用 7 5毫米或 1 0 0毫米 角 成 7 - 8大块 , 每大块之 间全部 采用螺栓及销子连接方式 , 已方便 和 钢进行连接。 快速的进行组拼及拆除。 龙门吊底行走系统全部采用单轨鹤壁轮形 水上钻孑 L 平台上设立水上龙 门吊, 其净跨 1 5米 , 净高 1 5米 , 每 式 , 龙 门吊上部起 吊系统采用外跨式及 内跨 式两种 , 每个起 吊能力 个承载能力为 8 0吨 , 每个龙 门吊上安装一 台 5吨的 电动葫芦。 在8 0吨左右 , 每个龙门 吊另配备一 台起 吊能力为 5吨的电动葫芦。 水上钻孔平台及码头 的基础钢管埋设采用 5 O吨浮吊吊装用振 2 . 6 埋 设 钢 护 筒 拔机打人 。水上钻孔平 台及码头型钢 、 龙门 吊的安装都 采用水上 浮 主桥位于深水区 , 河床最深处高程为 一 1 0米 , 最浅处高程为 一 7 . 吊进行 。护筒的埋设采用平 台上的龙门吊进行 。 0米 ,护筒打人河床以下 l 0米左右 ,即护筒底面高程 为 一 2 0米和 2水 上 钻 孔 平 台 操作 步 骤 1 7米 , 护筒顶面高程设计为 + 7 . 0 米, 所以每个 护筒 长度 为 2 7米和 2 . 1 搭 设 平 台的 准 备 工 作 2 4米 , 平均长度 2 5 . 5米 , 共分三节加工制作 ( 9 米 + 9米 + 7 . 5米 ) 。 首先准备一台 5 0吨左右的水上浮 吊,用浮吊进行 基桩 钢管 的 铺设平 台型钢时 , 预先在孔位处 留出护筒位 置 , 并 焊好护筒 定 打拔 以及平台型钢铺设拆除 、 水 上龙 门吊的支立拆 除等工作 。 位架 , 由水上龙门吊吊装每节护筒就位 、 震打。 由于第一节护筒长度 在船上或 陆地上进行基桩钢管 的对 接焊准备 工作 以及平 台型 不够 , 所 以在第一节护筒顶端 四周 焊制挡片倒挂于平 台上 , 然后再 钢 的下料与加 固准备工作 。 吊装第二节护 筒进 行对接 , 再 整体 下放至河床上 , 使用振拔 机把护 准备一台振拔 机 , 提前加工振拔机锤头与基础钢管间的过渡连 筒打入河床下 , 直至护筒顶 面高 出平 台面 5 0 厘米为止 , 最后再 吊装 接件。 ( 见图 1 ) 第三节护筒进行对接 , 震打至护筒顶面达到设计高程 + 7 . 0米为止 。 通往浮 吊船上的电力线路提前埋设 ; 割焊机具以及 夜间照明器 九个护筒顶面标高必须一致 , 为 以后吊挂套箱提供方便 条件 。 材准备齐全。 至此 , 水上平台搭建完成 。 在 浮吊船舶的两侧弦边上按水 上钻孔平 台基桩 的设计 间距 焊 制钢管定位架 。 、 2 . 2浮吊船舶 的定位工作 首先用测距仪大致定好桥墩 中心位置 , 然后用钢管或船锚在其 墩 中心 四周 即船舶四角方 向距墩 中心 大约 2 0米处抛锚 或打入钢 管 作为 固定船舶的定位桩 。一端用钢丝绳栓在周边定位桩上 , 另一 端
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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:44.500994cm I =,31.7147cm W =;半边桥的三排单层不加强贝雷架梁的几何特性:46.751491cm 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)BA弯矩计算简图m kN l F l q M ⋅=⨯⨯+⨯⨯=⨯+=77.675.0364175.03039.081418122max 汽恒抗弯强度按容许应力法计算:[]σσ≤=xxW 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 95.115104.581077.636max ,满足要求。
②最大剪力:(当汽车荷载作用在支座处时)BA剪力计算简图kN F l q V 11.363675.03039.02121max =+⨯⨯=+=汽恒 抗剪强度按容许应力法计算:[]ττ≤=wx xt 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所以 []ττ<=⨯⨯⨯⨯⨯==MPa t I VS w x x 24.728.410351107.331011.36433,满足要求。
③I12工字钢与I20a 工字钢接触处I12工字钢局部压应力验算 根据规范可按下式计算:[]σψσ≤=zw c l t F式中 F ——集中荷载,对动力荷载应考虑动力系数;ψ——集中荷载增大系数;对一般梁,0.1=ψ;z l ——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,按下式计算:R y z h h a l 25++=a ——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度,对钢轨上的轮压可取50mm ;y h ——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离; R h ——轨道的高度,对梁顶无轨道的梁0=R h ;[]σ——钢材的抗压强度设计值,由上述材料情况知[]MPa 203=σ。
支座反力为36.11kN 。
支承长度为I20a 工字钢顶面宽度mm a 100=,局部压应力为()[]σψσ<=⨯+⨯⨯⨯==MPa l t Fz w c 24.438.1451008.41011.360.13,满足要求。
(2)履带-50:①最大弯矩:BA恒履带q q q +=弯矩计算简图()()m kN l q q ql M ⋅=⨯+⨯=⋅+==03.275.056.283039.0818181222max 履带恒抗弯强度按容许应力法计算:[]σσ≤=xxW 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 x 59.251032.791003.236max ,满足要求。
②最大剪力:BA剪力计算简图()()kN q q l ql V 82.1075.056.283039.021221max =⨯+⨯=+==履带恒 抗剪强度按容许应力法计算:[]ττ≤=wx xt I VS式中 V ——计算截面沿腹板平面作用的剪力;x S ——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩; x 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。
恒履带q q q +=所以 []ττ<=⨯⨯⨯⨯⨯==MPa t I VS w x x 65.218.410351107.331082.10433,满足要求。
③I12工字钢与I20a 工字钢接触处I12工字钢局部压应力验算 根据规范可按下式计算:[]σψσ≤=zw c l t F式中 F ——集中荷载,对动力荷载应考虑动力系数;ψ——集中荷载增大系数;对一般梁,0.1=ψ;z l ——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,按下式计算:R y z h h a l 25++=a ——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度,对钢轨上的轮压可取50mm ;y h ——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离; R h ——轨道的高度,对梁顶无轨道的梁0=R h ;[]σ——钢材的抗压强度设计值,由上述材料情况知[]MPa 203=σ。
支座反力为10.82kN 。
支承长度为I20a 工字钢顶面宽度mm a 100=,局部压应力为()[]σψσ<=⨯+⨯⨯⨯==MPa l t Fz w c 95.128.1451008.41082.100.13,满足要求。
、 (三)I20a 工字钢梁履带吊机半边重250kN ,且I20a 工字钢间距为0.75m 则履带吊机横桥向的线性分布荷载为m kN q /49.638.05.47.0250=⨯⨯=履带;重车30t 的单个后轮重60kN ,且I20a 工字钢间距为0.75m ,则重车30t 横桥向的线性分布荷载为m kN q /1002.06.02.060=⨯⨯=汽。
所以相比下重车30t 对I20a 工字钢的压应力和剪应力要大于履带吊机对I20a 工字钢的压应力和剪应力。
因此验算只取重车30t 来验算。
1、恒载:①钢板:因为I20a 工字钢间距为75cm ,所以可取钢板面积为3.5m ×0.75m进行计算,则钢板自重m kN m kg Q /471.0/1.4775.07850008.01==⨯⨯=。
②I12工字钢:因为I20a 工字钢间距为75cm ,所以可取I12工字钢长度为0.75m 进行计算,又3.5m 范围内I12工字钢按30cm 间距布置,共有13根I12工字钢,则 自重m kN m kg Q /3218.0/175.325.355.1175.0132==⨯⨯=。