1、圆木构架水上钻孔平台施工组织设计2、地质情况高程 土质 极限承力KPa 极限摩阻力KPa -2.9-5.9M 粘土 190 40四、工程特点及难点1、作为施工人员行走和钻机的轨道,便道和水上平台是极为重要的工程,对安全和稳定性要求极高,施工环境均在水中,施工难度大。2、便道和平台施工木桩基础均位于水中,在水中进行测量放样控制、 定位、施工难度大。3、沿路线方向有综合管线、燃气管道、自来水、光缆等位于道路两侧,施工时要为其留有一定的安全距离。五、排架施工工艺1.木桩的插打木桩采用挖机打压的方法进行木桩的施工,木桩插打按最后的入土深度控制,通过桩承载力的计算桥木桩打入土层不小于3米,即可保证单桩承
2、载力满足要求。(见附后计算书)打桩顺序按先岸边后水中,先浅后深的顺序施打。每打完一根桩进行平面位置垂直度及高程的复测,对不满足要求的桩拔出重打。相邻桩施工完毕,即横向联接加固,后续上部承重结构的安装。2.木桩纵、横向联接本次设计用16cm的圆木进行联接,耙钉加固各联接点。3.木桩桩头处理按平台设计标高将桩头割平,保证其在一个平面上,使各个桩均匀受力。4.横梁的安装横梁用2530cm木方,加固仍采用耙钉,但是要保证耙钉的长度。5.面板的铺设面板采用厚5cm的木模板,横纵向用铁钉对梁进行加固联接。六、平台设计说明作业平台主要承载回旋钻机10t自重,钢筋笼4t,首灌砼5t及人员荷载。根据现场条件和新
3、设计的桩位,平台搭设最大长 52 m,宽48m,平台面高程为 2.14 m,平台面板采用5cm厚木板铺设,下铺2530cm木方加固,横主梁采用2530cm木方,纵横向间隔1m1.5m用16cm的圆木加强连接,并连接主支架加固。下部采用20cm,46米长圆木桩作承力基础,木桩间距1米,为加强圆木桩承载能力及稳定性,相邻圆木桩之间用16cm圆木做剪刀支撑及横系加强,每个平台两排木桩之间设置水平剪刀撑。详见后附图。七、受力计算集中荷载:旋转钻5吨,钢筋笼4吨,首灌砼5吨。均布荷载:人: 0.2吨/m25CM木板:0.0054吨/m2木方: 0.1吨/m21、主梁计算根据木桩设计布置,纵横向主梁最大间
4、距4m,以简支结构为计算模型,最不利荷载是集中荷载作用在2m处,同时有均布荷载作用。 集中荷载:P=14T101.4=196KN 弯矩计算Mmax=PL/4+qL2/8L:跨径为4m经计算: Mmax=202.1KNMmax=M/WW:木方截面抗弯刚度 W=I/y=3.125106max=64.67Mpaw=103Mpa满足方木弯曲容许强度要求 挠度计算fmax=PL3/48EI+5qL4/384EIE:方木抗弯截面模量为1103MpaI:2530CM截面惯性矩取3.906108mm4经计算:fmax=0.58mmf容=L/600=6.7mm满足工方木容许挠度要求2、承载力计算木桩采用20cm
5、,长6m圆木,直接打入河床,根据经验及实地勘察,拟打入河床不小于3m深。承载力验算单桩实际承载:P=(196+3.053)/6=34.19KN 单桩最大承载:P=(UL ii+Ak)/2U:圆木周长0.628m:侧阻挤土效应系数,取0.6 L I:桩在河床下第i层土中的长度i:第i层土对桩侧的极限摩力(Kpa)k:桩底端土的极限承载力(Kpa) A:木桩截面面积0.0314m2P=(UL ii+Ak)/2= 0.6280.6340+ 0.60.03142200/2 经计算:P=43.332KNPP,满足承载力要求。 定性检算简支梁模型长度系数为1木桩截面惯性半径i=I/A=2 108/0.04
6、9=8.76cm 木桩长细比=L/i=10/0.0876=114.16p=59 故而属于大柔度杆件。临界应力 cr=2E/2=3.14216272/114.162=12.31 Mpa 桩身抗弯刚度临界荷载计算:P临= cr d2/4=12.313.142502/4=2261.29KN E:木桩截面模量取16272 MpaI: 木桩惯性矩取1.92108mm4经计算: P临=603.98KNP=26.03KNP临,满足木桩抗弯刚度要求八、水中桩基施工1、护筒埋设,根据现场施工具体情况,选用大护筒高5米,直径2.0米,壁厚为3mm;小护筒直径1.5米,护筒高出水面1米,深入河床2.0米。2、回填,
7、土质较好的粘土进行回填,沉降一段时间后再对其进行钻孔作业。3、钻孔,开始钻孔时,加清水在护筒内打浆,待泥浆均匀后方开始钻进。在达到设计孔深后,方可提钻。4、钻进成孔,调整机位,对准新桩中心,进行钻进,钻进过程中注意孔位倾斜,钻头中心同桩位中心偏差不大于2cm。5、清孔,钻孔达到设计标高后,经监理工程师验收合格后进行第一次清孔,采用换浆法。6、钢筋笼在钢筋场地制作后,由钢筋笼运送平板拖车拉运至桩基位安放,由于水上平台限制,吊车不能直接到达平台上进行钢筋笼吊装作业,故吊车停放于现行通车路段进行吊装,在钢筋笼运送及吊装过程中做好道路封闭围挡及安全警示,并派专人于两头做好交通指挥工作,考虑到吊装安全和
8、实际情况,每节钢筋笼长度限制在9米以内。7、砼浇筑,因离岸边较远的采用汽车泵进行混凝土浇筑,汽车泵浇筑过程中,做好道路封闭围挡及安全警示,并派专人于两头做好交通指挥工作,汽车泵输送臂在收放过程中应朝向施工一侧,严禁在通车道路上进行。在浇筑前泵管伸入桩基后,严禁摆动。8、泥浆循环系统设置,每座桥设一个泥浆箱,泥浆箱为12m长集装箱改造,泥浆箱边上设置一处沉淀池,沉淀池直接在施工路基范围内开挖,深度1米左右,上口采用填筑围堰,沉淀池尺寸为4*4*2m(长*宽*深),多余泥浆由泥浆运送车每天进行清理。 9、钻机就位移位采用圆筒钢管,下枕木进行移动,但在水中平台上移动,因工作面较小,存在一定安全风险,
9、应提前做好安全防护措施,同时小心谨慎,确保钻机及人员的安全。 施工工艺流程图主要承力为横向18根钢管桩,单根摊销重量:398.72/18=22.15KN;导向桩采用60钢管桩,设钢管桩深土深度h米,根据沉桩承载力计算公式:p=0.5*(U*i*li*i+*A*R)得:p端桩轴向受压容许承载力(KPa);U桩的周长(m),3.142*0.6=1.8852mli承台底面或局部冲刷线以下各土层厚度,m;i与li对应的各土层与桩壁的极限摩阻力,kPa;桩基下有淤泥质粉质粘土,根据路桥计算手册查得淤泥质粉质粘土取极限摩阻力(15+30)/2=22.5kPa;R桩尖处土的极限承载力,kPa;根据路桥计算手
10、册查得淤泥质亚粘土取桩尖极限承载力1000kPa;A桩底横截面面积,m2;计算得:3.142*0.3*0.3=0.28278m2;i,分别为震动沉桩对各土层桩周摩阻力和桩底承压力的影响系数,根据路桥计算手册查得取值0.7;22.15=0.5*(3.142*0.6*0.7*h*22.5+0.7*3.142*0.3*0.3*1000)计算得:h5.0m。即钢管桩入土深度不得小于5.0m。钢管桩顶高出水面1.5-2.0m。三、施工方案1、施工场地平整及作业平台陆上桩基就位采用吊机或钻机自行移动,桩基施工前用推土机、挖机、压路机进行场地平整。钻机平台的安全验算:1.1荷载分析钻机自重:计算单台钻机自重
11、取荷载:P1=20.18*10*1.4=282.52KN;施工机具、人员荷载按规范规定:P2=(2.5+1.5)*3*1.4=16.8KN/m(考虑双拼40a工字钢承重宽度最大3m)双拼40a工字钢自重:0.0676*2*10*1.2*31=50.3KN1.2双拼40a工字钢的安全验算:双拼40a工字钢受力由钻机传递,40a双拼工字钢最大弯矩为:Mmax=18ql=18*16.8*3.77=29.8KNm支座处最大剪力设计值:max=12ql=12*16.8*3.77=31.67KN初选截面平台所需的截面抵抗矩为:W=Mmaxw=23.1145*10=2.05*105mm查路桥施工计算手册附录
12、三I40a工字钢自重为0.6756KNm截面验算梁自重产生的弯矩设计为:Mg=18*0.6756*2*3.77=5.26KNm总弯矩值为:Mx=29.8+5.26=35.06KNm弯矩正应力为:=MxWx=35.06*1061.0857*106=32.29Mpa145Mpa满足施工要求。1.3算钢管桩入土深度:钻机平台上考虑各种荷载总重P=282.52+50.3*2+3.3+12.3=398.72KN主要承力为横向18根钢管桩,单根摊销重量:398.72/18=22.15KN;导向桩采用60钢管桩,设钢管桩深土深度h米,根据沉桩承载力计算公式:p=0.5*(U*i*li*i+*A*R)得:p端
13、桩轴向受压容许承载力(KPa);U桩的周长(m),3.142*0.6=1.8852mli承台底面或局部冲刷线以下各土层厚度,m;i与li对应的各土层与桩壁的极限摩阻力,kPa;桩基下有淤泥质粉质粘土,根据路桥计算手册查得淤泥质粉质粘土取极限摩阻力(15+30)/2=22.5kPa;R桩尖处土的极限承载力,kPa;根据路桥计算手册查得淤泥质亚粘土取桩尖极限承载力1000kPa;A桩底横截面面积,m2;计算得:3.142*0.3*0.3=0.28278m2;i,分别为震动沉桩对各土层桩周摩阻力和桩底承压力的影响系数,根据路桥计算手册查得取值0.7;22.15=0.5*(3.142*0.6*0.7*h*22.5+0.7*3.142*0.3*0.3*1000计算得:h5.0m。即钢管桩入土深度不得小于5.0m。钢管桩顶高出水面1.5-2.0m。
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1