钢便桥与钻孔平台施工专项施工规范Word文档格式.docx

1、 12、打桩船一艘。四、工程概况厦漳高速公路（段）扩建工程ZA4合同段为南港特大桥的一部分，位于龙海市紫泥镇、海澄镇。工程起为K497+757，终点K499+672.5；右幅桥长1915.5米，左幅桥长1939.5米。根据现场地形地貌并结合荷载使用要求，经过现场勘查、结合桩基平台和钢吊箱施工需要我部架设的钢桥规模为：桥梁全长约550米，（拟从118#127#墩，其中120#墩121#墩受通航影响断开120米。便桥标准跨径为12米），桥面净宽均为6米;桥位布置形式为：便桥布置在新建桥梁上游，便桥边缘与平台墩位承台净距离2.7米。钢桥结构特点如下：1、基础结构为：钢管桩基础2、下部结构为：工字钢横

2、梁3、上部结构为：贝雷片纵梁4、桥面结构为：装配式公路钢桥用桥面板5、防护结构为：小钢管护栏五、钢桥设计文字说明1、基础及下部结构设计本工程位于海中，河面宽约670米，主跨9（119#墩120#墩、121#墩122#墩）水深为7米16米，边跨（118#墩119#墩、122#墩127#墩）水深为2米7米，最低潮水位-2.6米、最高潮水位4.77米。建成后的钢桥桥面标高按6.0米控制。水下地质情况自上而下普遍为：淤泥、砂层、粘土层、圆砾。1.1边跨便桥钢管桩基础布置形式：单墩布置3根钢管（桩径60cm，壁厚8 mm），横向间距2.5m，桩顶布置2根36cm工字钢横梁，管桩与管桩之间用10cm槽钢水

3、平向和剪刀向牢固焊接。考虑到主跨便桥位于新建桥梁中间，水位深且受涨退潮影响水流急，因此对基础进行加强。1.2主跨便桥钢管桩基础布置形式：单墩布置3根钢管（桩径80cm，壁厚8mm），横向间距2.0m，桩顶布置2根36cm工字钢横梁，管桩与管桩之间用10cm槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。为了增强便桥纵向稳定性，每隔3个墩位设置1处加强排架墩基础（即单墩布置6根钢管：横向间距2.5米、排距2.5米）。打钢管桩技术要求：严格按设计书要求的位置和标高打桩。钢管桩中轴线斜率1L。钢管桩入土（进入土层）深度必须大于5m，实际施工过程由于各个支墩地质情况复杂，管桩终孔高程应以DZ60桩锤激振分钟仍无进尺为准。

4、当个别钢管桩入土小于5m锤击不下，且用DZ60桩锤激振分钟仍无进尺，必须现场分析地质状况，采取措施加强受力。钢管桩的清除：按照当地河道管理要求，新桥建成后必须拔除钢管桩。2、上部结构设计桥梁纵梁各跨跨径均为12m。根据行车荷载及桥面宽度要求，12米跨纵梁布置单层6片3组国产贝雷片（规格为150cm300cm），横向横向布置形式为：90cm+120cm+90cm+120cm+90cm，贝雷片纵向用贝雷销联结，横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用U型铁件联结以防滑动。3、桥面结构设计桥面采用装配式钢桥定型桥面板（设计规定最大荷载为挂车80级，故受力不再做验算），单块

5、规格为6m1.5m，桥面板结构组成为：5.5mm厚印花钢板、12cm工字钢底横肋（间距30cm）、12cm槽钢底竖肋（间距65cm）。制作好的桥面板安放在贝雷片纵梁上并用螺栓联结，为安装桥面栏杆需要每隔一片面板间安装1根12cm槽钢。4、防护结构设计桥面采用小钢管（直径4.8cm）做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2米，栏杆纵向4.5米1根立柱（与桥面槽钢焊接）、高度方向设置两道横杆。六、桩基钻孔平台布置1、桩基钻孔平台的受力要求考虑到施工的安全，施工前必须要全面考虑施工荷载。1.1（123、124、125）施工平台所受的荷载主要为材料、施工机械荷载：即钻机200kN，履带吊机500kN，混凝土

6、及导管600KN，钢筋笼300kN。考虑实际施工作业可能出现的情况，必须按照最大荷载组合布载；最大跨进行计算。1.2（119、122、126）施工平台所受的荷载主要为材料、施工机械荷载：钻机200kN，履带吊机500kN，混凝土及导管600KN，钢筋笼400kN。1.3（120、121）施工平台所受的荷载主要为材料、施工机械荷载：材料、施工机械荷载：钻机200kN，龙门吊750kN，混凝土及导管600KN，钢筋笼500kN。以上钻孔平台必须要考虑砼运输车能通行。2、桩基钻孔平台的结构形式根据以上受力要求，考虑施工中各种不利因素，钻孔平台采用管桩基础、工字钢横梁、工字钢（贝雷梁）分布梁、槽钢面板

7、。为保证下部桥梁施工能合理利用平台，每个钻孔平台布置如下：边墩（123、124、125）桩基施工平台采用直径不得小于42cm的钢管跨径控制在5米以（以避开桩基护筒和吊箱施工为原则）、工字钢横梁为2I45a型、工字钢分布梁为双拼I25型（间距50cm）、面板为20cm槽钢（净距5cm）。边墩（119、122、126）桩基施工平台采用直径不得小于60cm的钢管跨径控制在5米以（以避开桩基护筒和吊箱施工为原则）、工字钢横梁为2I45a型、工字钢分布梁为双拼I25型（间距50cm）、面板为20cm槽钢（净距5cm）。主跨主墩考虑到施工时至少要上4台钻机，冲击荷载大，因此平台予以加强布置：采用80cm的

8、钢管跨径控制在6米以（以避开桩基护筒和吊箱施工为原则）、贝雷片为横梁、工字钢为纵梁。工字钢为2I25型（间距50cm）、面板为20cm槽钢（净距5cm）。详见“便桥及钻孔平台设计图”。七、便桥钢管桩承载力及稳定性计算1、钢管桩竖向荷载计算每个钢管桩承受的竖向荷载有便桥上部结构自重、人群荷载及车辆荷载，分别计算如下：单跨结构自重：P1=mg=（31130.6kg10N/kg）=311.3kN人群荷载：3.5kN/m2车辆荷载：按照一台75吨履带吊机行走计算。P2=750KN3+3.5 kN/m21266=292.0KN每根桩承受的竖向荷载为：P=1.25（P1/3+P2） =1.25（103.8

9、+292.0）=494.75kN上式中考虑安全系数1.25；浮力对结构受力有利，故不予考虑。2、钢管桩沉入深度计算桩入土深度L=2Pau式中P桩容许承载力，钢管桩采用振动沉桩，a为振动桩对周围土层摩阻力影响系数，取a=1；u为桩周长；为桩周土的极限摩阻力，根据地质情况取=20kPa。故L=（2494.75）/（1.03.140.620） =26.3m实际沉入深度为不小于26.3m或者座于基岩上。单桩竖向承载力验算Ra=（UqsL+Ar）/2 =（DqsL+Ar）/2 =（3.142026.3+Ar）/2=（3.1426.3+135000.323.14）/2 （KN）=990.0KN494.75

10、KN 满足承载力要求。Ra-单桩竖向承载力特征值U-周长qs-桩侧土的侧阻力特征值L-土层厚度-桩底抵抗力影响系数A-桩端面积r-极限承载力3、钢管桩在水平力作用下弯曲应力检算管桩外径D=60cm，管壁厚8mm；由于最大水深16m，施工时钢管上斜撑和平撑焊到从桥面以下4.5m,则计算时只对11.5m水深围钢管桩的弯曲应力进行检算。考虑到风对钢管桩的冲击力远远小于水流的冲击力，所以只按水流冲击力对钢管桩进行验算。冲击力q为：q=0.8A2/2g式中A为钢管桩阻水面积，A=2rh=0.6011.5=6.9 m2。其中r为桩的半径；h为计算水深，取11.5m。为水的容重，=10kN/m3。q为流水对

11、桩身的荷载，按均布荷载计算。为水流速度，有设计资料得：=3.2m/s 则有q=0.86.9m210kN/m23.22m/s（29.81m/s2）=28.81kN60cm钢管桩的惯性矩I、截面抵抗矩W分别为：I=（D4-d4）/64=3.14（604-58.44）/64=65158.9cm4W=（D4-d4）/32D（604-58.44）/（3260）=2171cm3钢管桩入土后相当于一端固定，一端自由的简支梁，其承受的最大弯矩和挠度变形为：Mmax=9qL2/128=（928.81kN/m11.52m）/128 =267.91KN.m=Mmax/W=267.9KN.m103217110-6m3

12、=123MPa=145 MPa 满足要求 fmax=0.00542qL4/EI =（0.0054211504cm）/（2.110565159cm4） =1.9cmf=（1/400）L=3cm 满足要求。上式中E为钢材的弹性模量取E=2.1105 MPa。4、钢管桩稳定性验算（1）长细比计算：=L/i 其中L为钢管桩的计算长度；根据一端固定，一端简支形式取=1；i为钢管桩的回转半径。i= 式中I为钢管桩截面惯性矩，A为钢管截面面积。A=（D2-d2）/4=3.14（0.602-0.58.42）/4=148.7cm2i=（I/A）=20.9cm=L/i=1.01150/20.9 =55.0查实用土

13、木手册2022钢结构计算各有关数值表知：钢管稳定系数=0.871（2）计算稳定性=P/A =494750N/（0.87114870mm2）=38.2MPa=145MPa 满足要求。注：上式中P为竖向荷载，A 为钢管截面面积。由于按照直径为60cm计算满足要求，对于主跨钢管直径采用直径为80cm钢管必将满足要求。5、便桥顶最大位移计算便桥横向钢管桩完成3根联结后，形成一个一端固定，一端自由的结构体系；则钢管桩截面对于纵轴（便桥中心线）的总惯性矩为：I总=I1+I2 Ii= Ii+a2A 式中a为每根桩到截面中心的距离；A为每根桩的面积。I总= I1+I2 =2（3I /2+ a2A）=2（97738cm4+2502cm148.7cm2） =1.8107cm4水流对桩的水平力P=2qh 式中h为水深；q为流水对钢管桩的冲击力，则有：P=2qh=211.5m=662.63KN便桥顶最大位移max=PL3/3EI=662.610311503/（32.11.8107） =0.88 cmL/400=3cm 符合要求。6、纵、横梁承载力验算 （1）纵梁承载力验算 恒载 每米纵梁上承载P1=304.22/72=4.22kN/m