70m水深主桩式导管架平台结构设计及其技术特点
导管架平台课程设计
导管架平台课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解导管架平台的基本概念、分类及在海洋工程中的作用。
2. 学生能够掌握导管架平台的构造、设计原理及其与海洋环境相互作用的关系。
3. 学生能够了解导管架平台的施工技术、检测与维护方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析导管架平台的优缺点，并提出改进措施。
2. 学生能够通过团队合作，设计简单的导管架平台模型，提高实际问题解决能力。
3. 学生能够运用专业软件或工具进行导管架平台的模拟分析，提高实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对海洋工程及导管架平台产生浓厚兴趣，培养探索精神和创新意识。
2. 学生能够认识到导管架平台在我国海洋开发中的重要性，增强国家意识和国防观念。
3. 学生能够在学习过程中，培养严谨的科学态度和团队协作精神。
课程性质分析：本课程为海洋工程领域的一门专业课程，旨在帮助学生掌握导管架平台的相关知识，提高实际问题解决能力。
学生特点分析：高二年级学生具备一定的物理、数学基础，思维活跃，求知欲强，具备一定的自主学习能力和团队合作精神。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境，激发学生兴趣，引导学生主动探究和思考。
3. 注重培养学生的创新意识和团队协作精神，提高综合素质。
二、教学内容1. 导管架平台基本概念与分类：介绍导管架平台的基础知识，包括定义、分类、应用场景等，参考课本第二章第一节。
2. 导管架平台构造与设计原理：详细讲解导管架平台的构造、设计原理及主要性能参数，以课本第二章第二节为核心内容。
3. 导管架平台与海洋环境相互作用：分析导管架平台在海洋环境中的稳定性、耐久性等，结合课本第二章第三节。
4. 导管架平台施工技术：介绍导管架平台的施工流程、关键技术及注意事项，以课本第二章第四节为基础。
5. 导管架平台检测与维护：讲解导管架平台的检测方法、维护措施及故障处理，参考课本第二章第五节。
深水桩基施工水中钢管桩固定平台施工技术
深水桩基施工水中钢管桩固定平台施工技术石明烛（中铁十一局集团第二工程有限公司，湖北十堰420013）【摘要】在桥梁建造过程中，深水桩基础是尤为关键的一部分，要想做好此方面工作，必须为之搭建水上施工平台。
文章以灵江特大桥为背景，针对其中的钻孔灌注桩水上平台施工关键技术展开了详细的探讨，取得了良好的施工效果，保证了该工程的整体质量。
【关键词】深水桩基；平台施工；钢管桩【中图分类号】U445.551【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2019）07-0299-02为了全面确保桥梁建设质量,深水桩基础施工尤为关键,其中又以水上施工平台搭建工作最为基础。
在展开设计工作时,所采取的技术手段必须合理,在此基础上方可确保水上施工平台的质量。
1工程概况本文以灵江特大桥为背景而展开,其对应的里程范围为TDK4+174.12~4TDK8+472.935,项目对应总长达4298.815m。
工程共使用两种形式的钻基础,其中73、74#墩对应的是明挖满灌基础,余下部分均设置为钻孔灌注桩基础。
整体设置为单线T形桥台的形式,无论是35~45#还是49~454#桥墩,这两大区域对应的均是单线圆端形空心墩,工程剩下的部分则采用圆端形实体墩结构。
2平台设计2.1荷载计算2.1.1施工静荷载主要考虑施工设备和钢结构平台重量。
设计采用4台冲击钻机,每台钻机重量+临时施工设施重量+工作人员自重= 20t,冲击锥头单个重8t,钢结构平台自重80t,施工用吊车1台30t,累计施工静荷载2175.6kN。
2.1.2施工动荷载考虑到冲击钻机工作时,因施工人员操作不当会出现“丢空锤”现象,由此会出现较大冲击力,对平台安全、稳定产生较大影响,冲击力f按下式计算[1]:f=mv/t(1)式中:m-锤头质量(t);v-锥头自由落体速度(m/s),v2= 2gh;h-自由落体高度(m),取3m;t-“丢空锤”时钢丝绳和支架缓冲时间(s),取0.5s。
导管架基本知识简介
导管架基本常识简介目录1概述 (3)1.1简述 (3)1.2主要特点 (3)2组成 (3)2.1主要结构（PRIMARY） (3)2.2附属结构（APPURTENANCE） (4)2.3典型结构形式 (5)3简单分类 (5)3.1按导管腿的数量分类 (5)3.2按水深分类 (5)3.3按重量分类 (5)3.4按基本功能分类 (5)4设计 (5)4.1设计的基本内容 (5)4.2设计的要求 (6)4.3设计的依据 (6)4.4设计的方法 (6)4.5设计阶段 (7)4.6设计步骤 (7)4.7设计荷载及其组合 (7)4.8设计分析内容 (8)5建造 (9)5.1建造主要标准简介 (9)5.2建造流程 (9)5.3典型建造方法 (9)6 装船 (10)6.1吊装装船 (10)6.2滑移装船 (10)6.3拖车装船 (10)7 运输 (10)8 安装 (11)8.1 下水方法 (11)8.2 扶正 (11)8.3 就位与固定 (11)8.5 附件安装 (11)9 结束语 (11)1 概述1.1 简述✧导管架型平台是由钢管桩通过导管架固定于海底的结构物，导管架本身具有足够的刚性，以保证平台结构的整体性，从而提高了平台抵抗自然荷载的能力。
✧导管架是海洋石油平台中传递荷载的主要部件，其主体是钢质桁架结构，是海洋石油平台的固定基础。
✧导管架是由若干竖向立柱（圆钢管）和横向、斜向联接钢管焊接成的空间框架结构，横向和斜向的钢管分别叫横撑和斜撑，也叫横拉筋或斜拉筋，竖向大直径圆管立柱叫导管。
✧导管架的作用：➢为平台的海上施工提供条件：在导管架的竖向圆管（导管或桩套筒）内打桩，大大减少了在海上施工时单桩定位等操作上的困难。
➢把各单桩联成一个整体：打桩完毕后，桩和圆管之间的环向内用水泥浆固结，这样再通过导管架的空间结构，将各单桩联成一体，加强了平台工作的整体性，且使平台的各种荷载能均匀的传递到各桩上。
➢可安装泊船设备，供交通联络、船舶停靠。
导管架式平台
导管架式平台导管架平台的历史和发展进程世界上第一座固定式海洋平台建于1887年，它安装在美国加利弗尼亚的油田上，实际上是一座木结构的栈桥。
二战后，用于战争中的许多先进科学技术成果被应用到海洋开发中。
1947年在美国墨西哥湾水深6米处成功地安装了世界上第一座设备齐全的钢质导管架平台。
开创了海洋开发的新时期。
此后，海洋平台得到了迅速的发展。
上世纪七十年代末，钢制导管架平台已经安装于300多米的海域，而到了1990年具有486米高的巨型导管架平台也已工作与墨西哥湾400多米的水深中。
这种导管架式平台在随后的多年中逐渐地扩展到更深的水域和更恶劣的海洋环境中。
这些平台以勘探、开发海洋资源为主，其中尤以开发、储藏石油和天然气的平台占多数。
自上世纪四十年代美国安装使用了世界上第一座钢质导管架式平台(Steel Jacket Offshore Platform)以来，这种结构已经成为中浅海海洋平台的主要结构型式。
随着海洋石油开发的迅速发展，导管架式海洋平台被广泛用于海上油田开发、海上观光以及海洋科学观测等方面。
迄今为止，世界上建成的大、中型导管架式海洋平台约有2000余座。
工作水深已达到四、五百米。
结构形式“导管架”的取名基于管架的各条腿柱作为管桩的导管这一实际。
固定式钢质导管架海洋平台主要由两部分组成: 一部分是由导管架腿柱和连接腿柱的纵横杆系所构成的空间构架。
腿柱(或称导管)是中空的，钢管桩是一根细长的焊接圆管，它通过打桩的力一法固定于海底，由若干根单桩组成的群桩基础把整个平台牢牢地固定于海床。
腿柱和桩共同作用构成了用来支撑上部设施一与设备的支撑结构:另一部分由甲板及其上面的设施与设备组成，是收集和处理油气、生活及其它用途的场所。
图1-2为典型的导管架式海洋平台结构的示意图。
固定设施的类型：桩基式固定设施、重力式固定设施、人工岛、顺应型平台、简易平台属于桩基式固定设施导管架式平台，主要由四大部分组成：导管架、桩、导管架帽和甲板。
深水桩基施工水中钢管桩固定平台的设计与施工
ｍ， 平台分上下两层， 出水面处为下层平台， 相邻桩之 间用【 型钢平联结 ， ６ １ 在水面以上 ３ ｍ处设上层平台， 相邻桩之间用 Ｉ ａ ３ 型钢水平联结 ， ２ 上下层平联与护筒 之间用 Ｉ ａ ３ 型钢相连， ２ 平台与平台之间设剪刀撑联 结。所有节点采用双面围焊， 上平台大小 ２， Ｚｍｘ
３ 水中钢构固定平台的设计
３ ， 固定平台结构布置 ． 固定平台结构依据承台平面尺寸（ ． ｍｘ ． ８ １Ｚ ｌ２ ３ ｍｘ ｍ 和施工荷载综合设计， ４ ） 由钢管桩和平台组成，
钢管桩设 ７ ９ 排 列共 ５ 根 ， １ 钢管桩嵌人库底土层 ５一 ８
小 ｍ ６ ２ ｍ钢丝绳作锚绳， 将浮动平台的四角及顺桥方
・ 桥
梁 ・
深水桩基施工水中钢管桩固定平台的设计与施工
刘百成
（ 中铁二十局集团有限公司， 西安 ７０ １ １ ０６ ）
摘 要： 结合昭待 高速公路第 １ 合同段毛家村 ２ ６ 号特大桥 ， 介 绍深水桩塞施工水 中钢构 固定平台的设计与施工技 术。该施 工方法主要采用地质钻机钻孔， 大小管桩建造 固定平台， 解决 采用传统的水上大型设备施工调遣困难的问题。 关键词： 公路桥 ； 深水基拙； 钻孔灌注桩 ； 平台； 施工 中图分类号：４ ５５ Ｕ４． 文献标识码 ： Ｂ
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水中基础钢管桩固定平台技术要点解析
水中基础钢管桩固定平台技术要点解析发表时间：2018-04-23T16:22:47.427Z 来源：《防护工程》2017年第36期作者：李松明[导读] 桩基础施工中，一般都会遭遇两种情况，即旱地施工和水环境施工（浅水或深水）。
四川路桥桥梁工程有限责任公司 610015摘要：钻孔灌注桩有很多中方法，冲击钻冲孔是其中一种成孔方法，其在旱地或是水环境中的工艺流程区别并不是很大，但是水环境中进行施工难度要大得多。
施工成功的关键在于泥浆，由此又出现了正循环和反循环的钻进方法。
本文主要分析了水环境下桩基正循环冲击钻冲孔技术，并探析了施工中应注意的一些事项，仅供参考。
关键词：水环境；桩基础；泥浆；正循环；冲孔引言桩基础施工中，一般都会遭遇两种情况，即旱地施工和水环境施工（浅水或深水）。
水环境施工相比旱地施工要复杂一些，需要注意的细节比较多。
泥浆护壁钻孔灌注桩，是钻孔灌注桩施工工艺当中的一个大类，它成功的关键在于泥浆。
泥浆的循环方式上可分为正循环和反循环，而成孔方式则有旋挖、冲抓以及冲击成孔等。
本文重点探析正循环冲击成孔技术。
1施工准备1.1场地水环境下的桩基础施工，需要根据水深来确定场地处理方法。
比如浅水环境可以采用吹沙筑岛的方式构建施工场地，这种方法先吹沙筑岛，然后搭设钢板桥和便道，筑岛完成后，构建施工作业面，也即钻孔平台。
对于水深较深的环境可以采用围堰，然后抽出围堰内的水，来实现施工场地。
如果水特别深，如跨海大桥工程中，一般采用沉箱。
当然关键还是具体问题具体分析，应根据地质勘察报告，来确定施工方法。
1.2测量放样测量放样一般采用目前主流的工程测量方法，定位桩位。
实地放桩前必须核对图纸给出的坐标。
然后在具体施工前还需要对放样成果进行复验。
一般放桩中心点与设计误差要控制在2cm内。
1.3护筒护筒的作用是固定孔位，保护孔口，以及防地表水，防塌孔，并引导钻头方向。
护筒埋设前需要对其定位。
埋设好的护筒上端高于施工作业面，下端高于地下水位，埋设时还要防止孔口被水浸泡，否则容易造成塌孔以及地面塌陷。
导管架平台
谢谢！！！
导管架的运送、 导管架的运送、就位及安装
导管架的安装
打桩：少则四根，多则十必根，打入深度少则 50m，多则几百米。 铺设平台上部结构： 1 整体铺设 2 分块铺设 井架的移位
导管架的安装方法
提升法：水深30m以内 滑入法：水深30—120m 浮运法：水深120m以上
导管架的安装方法——提升法 提升法 导管架的安装方法
导管架的安装——浮运法 浮运法 导管架的安装
（3）浮运法。把导管架的两端密封后，靠它自身 的浮力浮在水面上，用拖船把它拖到井位后，再向导 管内灌水使它下沉并立在海底，安装过程如下图所 示。
浮运法安装导管架的示意图
；（b）一侧充水；（ ；（c）另一侧也充水；（ ；（d） （a）拖运；（ ）一侧充水；（ ）另一侧也充水；（ ）均匀充水下沉 ）拖运；（
导管架平台的海上安装
导管架平台的海上安装包括： Ø 导管架的运送、就位及安装； Ø 导管架帽安装； Ø 平台上部模块的安装。
导管架平台的海上安装
导管架平台的施工是一个复杂的过程，主要工序是结构 物陆上预制与海上安装。海上安装包括海上运输和海上安装 两部分。导管架和组块用驳船或其它方式运到油田现场，先 将导管架沉放到预定位置，打桩固定，再将导管架帽安装在 导管架上，最后用起重船将上部模块装到导管架帽上。
导管架平台
钢质导管架式平台通过打桩的方法固定于海底， 钢质导管架式平台 它是目前海上油田使用最广泛的一种平台。使用水深一 般小于300米，自1947年第一次被用在墨西哥湾6米水 域以来，发展十分迅速，到1978年，其工作水深达到 312米，目前世界上大于300米水深的导管架平台有7座。 其优点是可事先做成导管架形式，在岸上预制好，然后 到海上进行打桩。平台的整体性好，施工快。它的主要 缺点是抗海水腐蚀性能差。所以，有的地方，曾采用过 抗海水腐蚀性能好的铝制平台，但因造价昂贵，未能普 遍应用。
第6章 导管架式平台强度分析
制造工艺：采用先进的焊接工艺，确保导管架的焊接质量；采用机械加工 方法，确保导管架的精度和尺寸要求
防腐处理：对导管架进行表面处理，如喷砂、喷锌等，以提高其耐腐蚀性 能
质量检验：对导管架进行严格的质量检验，确保其符合相关标准和规范要 求
导管架制造 工艺优化： 采用先进的 制造工艺和 技术，提高 导管架的制 造质量和效 率
导管架安装 和维护方案： 制定合理的 安装和维护 方案，确保 导管架的安 全和稳定运 行
导管架的加固措施与改进建议
增加支撑结构：通过增加支撑结构，提高导管架的刚度和稳定性。
加强连接部位：对连接部位进行加强，提高其承载能力和抗疲劳性 能。 优化材料选择：选择高强度、轻质、耐腐蚀的材料，提高导管架的强 度和寿命。
安装后的检查与验收标准
检查导管架式平台的结构完整性 确认所有连接件牢固可靠 检查平台上的设备、设施是否完好 对导管架式平台进行负载测试，确保其承载能力符合设计要求
导管架式平台的维护与保养建议
定期检查与维护计划制定
定期检查内容： 检查导管架式平 台的结构、设备、 管道等是否完好 无损，确保安全 运行
施工现场布置：合理规划施工现场，设置安全警示标志和安全设施，确保 施工现场的安全和整洁。
施工前检查：对导管架式平台的结构、材料和设备进行全面检查，确保其 符合设计要求和相关标准，及时发现并处理潜在的问题。
安装过程中的安全措施与质量控制
严格遵守安全操作规程，确保施工人员安全 对导管架式平台进行全面检查，确保符合设计要求 安装过程中，应采取相应的防护措施，防止意外发生 加强质量监管，确保安装质量符合标准要求
导管架式平台 常见故障：结 构变形、设备 损坏、电气故