施工平台搭设方案钢管之欧阳化创编.docx

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施工平台搭设方案钢管之欧阳化创编

浙江省平阳县下厂渔港工程施工平台搭设

时间：

2021.02.06

创作：

欧阳化

（专项方案）

编制：

审核：

浙江天环交通建设有限公司

浙江省平阳县下厂渔港工程项目部

2012年5月20日

一、工程概况1

二、自然条件1

三、施工平台搭设方案2

四、施工平台钢管桩承载力验算5

五、纵向工字钢抗弯强度验算6

六、安全防护措施8

灌注桩施工平台搭设方案

一、工程概况

本工程位于鳌江下游北岸，距鳌江口3km，面临鳌江河口开敞浅海海域，南与苍南县龙港镇隔江相望，东距南麂岛约29海里。

地理坐标为北纬27°35′27.33″，东经120°34′51.43″。

该工程高桩梁板码头1座，码头长230.0m,宽12.0m,6个泊位。

浮码头3座共3个泊位，浮码头长30.0m×宽7.0m×2座，长50.0m×宽12.0m×1座，引桥共5座。

港池疏浚4.14万m3。

本工程建设单位为平阳县顺安标准渔港投资有限公司，施工单位为浙江天环交通建设有限公司，建设工期为13个月（2012-5-10～2013-6-10），项目总投资2392.45万元。

二、自然条件

1、水文条件

（1）潮汐

潮型：

工程区海域的潮汐变化均具有明显的规律：

半个月中出现一次大潮和一次小潮，在一日中出现两次高潮，两次低潮，呈现明显的半日潮特征。

涨、落潮历时相差较大，落潮历时大于涨潮历时，平均达4小时。

由于河口呈喇叭型，涨潮流工程海域的潮汐动力条件较强。

涨、落潮差也稍不等，说明潮汐具有日不等现象。

鳌江潮汐特征值见表2：

表2鳌江潮汐特征表（85国家高程基准面）

潮位

特征值

潮差、历时

特征值

高潮

历年最高潮位（m）

4.59

最大涨潮潮差（m）

6.41

最高平均（m）

3.75

最小涨潮潮差（m）

1.03

历年最低高潮位（m）

0.99

平均涨潮潮差（m）

4.19

平均高潮位（m）

2.47

最大落潮潮差（m）

5.88

低潮

历年最高（m）

0.97

最小落潮潮差（m）

1.64

最高平均（m）

0.09

平均落潮潮差（m）

4.23

最高低潮位（m）

0.31

历年最低潮位（m）

-2.29

涨潮历时

4小时08分

平均低潮位（m）

-2.14

落潮历时

8小时18分

平均潮位（m）

0.34

（2）、设计水位

下厂没有潮位站，根据鳌江港多年潮位站资料（35年），参考潮位站多年潮位资料，选取代表典型年进行高潮位与低潮位累积频率曲线分析。

本工程海域理论最低潮面位于85国家高程基准面下3.15m。

推求得本工程设计水位如下：

（85国家高程基准面，下同）。

设计高潮位：

3.85m（高潮累积频率10％）

设计低潮位：

-2.25m（低潮累计频率90％）

极端高潮位：

4.79m（50年一遇的极值高潮位）

极端低潮位：

-2.83m（50年一遇的极值低潮位）

（3）、地质条件

工程区域位于华南褶皱系浙东南褶皱带的泰顺－温州拗陷之南东。

界于区域性温州－镇海大断裂和松阳－平阳大断裂之间。

工程区域上覆第四系地层为淤泥、粘土、中砂等，下伏基岩为侏罗系上统凝灰岩。

区内第四系覆盖层厚度大，未见明显构造迹象。

三、施工平台搭设方案

1、施工平台搭设高度

根据水文观测资料，及我公司进场后对潮水的观测记录，潮水平均高潮位为3.15m，根据施工规范的要求，护筒顶标高要高出平均高潮位1.0m以上，所以施工平台的搭设标高为4.15m。

2、钢管桩布设

根据栈桥所在位置的地形，并经现场测量，施工平台所处位置的地面平均标高为0.63~-1.0m。

搭设平台的钢管选用Φ273mm，厚6mm，桩长12.0m。

管桩平均入土深度7.32米。

结合现场的实际情况，我公司决定顺引桥方向打入三排钢管桩，钢管桩纵横向间距分别为4.5、4.0m。

具体见施工平台桩布置平面示意图及立面示意图（附后）。

3、平台的纵横向连系

平台横轴向采用Ⅰ200工字钢焊接在桩顶上，平台纵轴向Ⅰ270工字钢焊接在横向工字钢上。

四、施工平台钢管桩承载力验算

1、施工平台上部荷载分析

施工平台上的荷载主要为回旋桩机自重、灌注桩钢筋笼安装的重量、混凝土灌注时抽拔导管的动载及人群荷载。

回旋桩机自重为8吨；

根据施工图纸计算得φ800灌注桩钢筋笼重为2.5吨；

为了确保施工平台的安全稳定，混凝土灌注时提拔导管的动载及人群荷载按回旋桩机自重及灌注桩钢筋笼重二者合计的重量乘以0.8系数计算。

综合以上的分析所得：

施工平台上部荷载F＝80+25+（80+25）×0.8＝189KN×1.6系数＝298.56KN

2、钢管桩单桩承载力容许值计算：

本施工平台钢管桩桩长12.0m，直径273mm，平均入土深度7.32米，钢管桩桩身处在淤泥质粘土层中。

根据地质资料桩侧土的摩阻力标准值qi和桩端处土的承载力标准值qr取下限值，即qi=12KPa。

[Ra]＝

式中:

[Ra]—单桩轴向承载力容许值（KN）；

u—钢管桩桩身周长＝0.273×π＝0.858m；

n—土的层数（本桩在第一层土中）

—桩入土深度7.32米

得：

[Ra]＝0.858×12×7.32＝75.37（KN）

故此，钢管桩单桩轴向承载力容许值[Ra]＝75.37KN。

3、施工平台承载力验算

回旋钻机平台长5m,钢管桩中心间距为4.0m，取最不利因数，则单根钢管桩所承载的轴向力为：

钢管桩所承载的轴向力F’=F÷4=298.56÷4＝74.6KN

经比较，单桩轴向承载力容许值[Ra]大于钢管桩所承载的轴向力F’，符合要求。

五、纵向工字钢抗弯强度验算

纵向工字钢选择I27工字钢,其截面特性为：

1.面积A=40.17cm2；

2.惯性距Ix=5011cm4；

3.截面模量Wx=371.2cm3；

4.回转半径ix=11.17cm；

5.截面尺寸：

h=270mm,b=125mm,tw=6.0mm。

１.荷载计算

（1）、荷载组合

桩机自重荷载设计值（80+25）×1.2＝126KN

施工荷载设计值[（80+25）×0.8]×1.4＝117.6KN

（2）、桩机前后地轮支座反力计算

（3）左右工字钢支座反力计算（取大值）

（4）纵向工字钢支座反力计算（取大值）

2.内力验算

纵向工字钢受力弯矩图

计算简图

经计算得出：

Mmax＝67.61kN/m

3.抗弯强度验算

纵向工字钢应力：

σ=M/γxWx≤[f]

其中γx--截面塑性发展系数，取1.05；

[f]--钢材的抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

工字钢的最大应力计算值σ=67.61×103/（1.05×371.2）=173.47N/mm2；

工字钢的最大应力计算值σ=173.47N/mm2小于工字钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

4.整体稳定性验算

σ=M/φbWx≤[f]

其中，φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，φb经查表得：

0.97

由于φb大于0.6，按照下面公式调整：

φb'=1.07-0.282/φb≤1.0

得到φb'=0.779；

工字钢的稳定性验算σ=67.61×103/（0.78×371.2）=203.8N/mm2；

工字钢的稳定性验算σ=203.8N/mm2小于工字钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

六、安全防护措施

由于本工程灌注桩处在受潮水影响的区域，为了确保平台上施工作业人员的安全，在施工平台的外侧用钢管搭设护栏，护栏的高度为100cm，并且在两侧悬挂安全网，为了方便人员在平台上行走及运输施工材料，在满铺脚手板，以确保施工安全。

在施工作业的时候，要求所有在平台上施工的人员都按要求穿戴防护和劳动保护用品并穿着救生服。

施工作业平台在施工完毕后，要及时拆除回收。

时间：

2021.02.06

创作：

欧阳化