水上桩基础施工平台施工方案

水上桩基础施工平台施工方案2————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：3一、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/m3，弹性模量E为206×103N/mm2。（2）I12工字钢：每米重量为11.55kg/m，截面积271.14cmA，截面惯性测量放线打拉森钢板桩围护桩打钢管桩搭设钢平台桩围护回填桩钻孔桩机施工4矩4351cmIx，截面抵抗矩34.58cmWx，半截面面积矩37.33cmSx，腹板厚度mmtw8.4，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离mmhy8.14。（3）I20a工字钢：每米重量为27.91kg/m，截面积255.35cmA，截面惯性矩42369cmIx，截面抵抗矩39.236cmWx，半截面面积矩31.136cmSx，腹板厚度mmtw7，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离mmhy4.20，工字钢顶面宽度mma100。（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：44.500994cmI，31.7147cmW；半边桥的三排单层不加强贝雷架梁的几何特性：46.751491cmI，36.10735cmW。（5）钢板、槽钢、工字钢容许弯曲应力MPaW145，容许剪应力MPa85。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MPaW2034.1，MPa1194.1。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mkNQ/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5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mkNmkgQ/0471.0/71.47850002.03.01。②I12工字钢：自重mkNmkgQ/1155.0/55.112。所以，恒载mkNQQq/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kNF303.06.060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kNF362.130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mkNq/8.233.05.47.0250履带，考虑到冲击系数取值为1.2，则mkNq/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弯矩计算简图汽F恒q6mkNlFlqM77.675.0364175.03039.081418122max汽恒抗弯强度按容许应力法计算：xxWM式中xM——同一截面处绕x轴的弯矩；xW——对x轴的净截面模量；——钢材的抗弯强度设计值，由上述材料情况知MPa203。所以MPaWMWMxx95.115104.581077.636max，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kNFlqV11.363675.03039.02121max汽恒抗剪强度按容许应力法计算：wxxtIVS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；wt——腹板厚度；汽F恒q7——钢材的抗剪强度设计值，由上述材料情况知MPa119。所以MPatIVSwxx24.728.410351107.331011.36433，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：zwcltF式中F——集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；——集中荷载增大系数；对一般梁，0.1；zl——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：Ryzhhal25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；yh——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离；Rh——轨道的高度，对梁顶无轨道的梁0Rh；——钢材的抗压强度设计值，由上述材料情况知MPa203。支座反力为36.11kN。支承长度为I20a工字钢顶面宽度mma100，局部压应力为MPaltFzwc24.438.1451008.41011.360.13，满足要求。（2）履带-50：①最大弯矩：8BA弯矩计算简图mkNlqqqlM03.275.056.283039.0818181222max履带恒抗弯强度按容许应力法计算：xxWM式中xM——同一截面处绕x轴的弯矩；xW——对x轴的净截面模量；——钢材的抗弯强度设计值，由上述材料情况知MPa203。所以MPaWMWMxxx59.251032.791003.236max，满足要求。②最大剪力：BA剪力计算简图kNqqlqlV82.1075.056.283039.021221max履带恒抗剪强度按容许应力法计算：wxxtIVS恒履带qqq恒履带qqq9式中V——计算截面沿腹板平面作用的剪力；xS——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；xI——毛截面惯性矩；wt——腹板厚度；——钢材的抗剪强度设计值，由上述材料情况知MPa119。所以MPatIVSwxx65.218.410351107.331082.10433，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：zwcltF式中F——集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；——集中荷载增大系数；对一般梁，0.1；zl——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：Ryzhhal25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；yh——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离；Rh——轨道的高度，对梁顶无轨道的梁0Rh；——钢材的抗压强度设计值，由上述材料情况知MPa203。支座反力为10.82kN。支承长度为I20a工字钢顶面宽度mma100，局部压应力为MPaltFzwc95.128.1451008.41082.100.13，满足要求。、10（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mkNq/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mkNq/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mkNmkgQ/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mkNmkgQ/3218.0/175.325.355.1175.0132。③I20a工字钢：自重mkNmkgQ/2791.0/91.273所以，恒载mkNQQQq/0719.12791.03218.0471.0321恒。2、活载：①人群荷载mkNQ/34.05.38.05.1人②重车30t：按重车30t后轴的一个轮压计，重车30t后轴重120kN，所以单个后轮重60kN。则mkNq/1002.06.02.060汽，考虑到冲击系数取值为1.2，则mkNq/1202.1100汽3、强度验算：①最大弯矩：为了方便计算，将重车30t的后轴荷载简化为集中力P，则kNP120，再考虑冲击系数取值为1.2，则kNP1442.1120。当P作用在一根I20a工字钢上时，I20a工字钢所受的弯矩最大，如下面的工况图所示。由于I12工字钢与I20a工字钢之间点焊联结，所以I12工字钢与I20a工字钢组成的结构为一个超静定结构。11CAa=0.75ma=0.75ml=1.5mBPI12工字钢I20a工字钢图3-1I25a工字钢受弯矩最大工况图集中力P在支点B处的荷载有I12工字钢和I20a工字钢共同承担，所以移除B支点的I20a工字钢后I12工字钢受力情况如下：ACl=1.5m图3-2：I12工字钢受力简图在工况图3-1的模式下，B支点处的I20a工字钢受力情况如下图所示：EF图3-3：I20a工字钢受力简图图3-3中，考虑到I20a工字钢下的贝雷梁的宽度为1.2m，则由桥涵设计规DFBFBF12范知I20a工字钢的计算跨距为mtll7.22.022.15.320，式中0l为贝雷梁的净跨，t为I20a工字钢的高度。设A、B、C三点的竖向变形为δA、δB、δC。I12工字钢在图3-2所示模式中的刚度系数为k1，I20a工字钢在图3-3所示模式中的刚度系数为k2。在图3-1中I12工字钢在A、B、C三点的支反力分别力为FA、