水上桩基础施工平台施工方案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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/m 3，弹性模量E 为206×103N/mm 2。
（2）I12工字钢：每米重量为11.55kg/m ，截面积271.14cm A ，截面惯性测量放线 打拉森钢板桩围护 打钢管桩搭设钢平台 围护回填 钻孔桩机施工矩4351cm I x =，截面抵抗矩34.58cm W x =，半截面面积矩37.33cm S x =，腹板厚度mm t w 8.4=，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离mm h y 8.14=。
（3）I20a 工字钢：每米重量为27.91kg/m ，截面积255.35cm A =，截面惯性矩42369cm I x =，截面抵抗矩39.236cm W x =，半截面面积矩31.136cm S x =，腹板厚度mm t w 7=，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离mm h y 4.20=，工字钢顶面宽度mm a 100=。
（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：44.500994cm I =，31.7147cm W =；半边桥的三排单层不加强贝雷架梁的几何特性：46.751491cm I =，36.10735cm W =。
（5）钢板、槽钢、工字钢容许弯曲应力[]MPa W 145=σ，容许剪应力[]MPa 85=τ。
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[]MPa W 2034.1=σ，[]MPa 1194.1=τ。
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m kN Q /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m kN m kg Q /0471.0/71.47850002.03.01==⨯⨯=。
②I12工字钢：自重m kN m kg Q /1155.0/55.112==。
所以，恒载m kN Q Q q /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kN F 303.06.060=⨯=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kN F 362.130=⨯=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m kN q /8.233.05.47.0250=⨯⨯=履带，考虑到冲击系数取值为1.2，则m kN q /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qm kN l F l q M ⋅=⨯⨯+⨯⨯=⨯+=77.675.0364175.03039.081418122max 汽恒抗弯强度按容许应力法计算：[]σσ≤=xxW M 式中 x M ——同一截面处绕x 轴的弯矩；x W ——对x 轴的净截面模量；[]σ——钢材的抗弯强度设计值，由上述材料情况知[]MPa 203=σ。
所以 []σσ<=⨯⨯===MPa W M W M x x 95.115104.581077.636max ，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kN F l q V 11.363675.03039.02121max =+⨯⨯=+=汽恒 抗剪强度按容许应力法计算：[]ττ≤=wx xt I VS 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；w t ——腹板厚度；汽F 恒q[]τ——钢材的抗剪强度设计值，由上述材料情况知[]MPa 119=τ。
所以 []ττ<=⨯⨯⨯⨯⨯==MPa t I VS w x x 24.728.410351107.331011.36433，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：[]σψσ≤=zw c l t F式中 F ——集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；ψ——集中荷载增大系数；对一般梁，0.1=ψ；z l ——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：R y z h h a l 25++=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 ；y h ——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离；R h ——轨道的高度，对梁顶无轨道的梁0=R h ；[]σ——钢材的抗压强度设计值，由上述材料情况知[]MPa 203=σ。
支座反力为36.11kN 。
支承长度为I20a 工字钢顶面宽度mm a 100=，局部压应力为()[]σψσ<=⨯+⨯⨯⨯==MPa l t Fz w c 24.438.1451008.41011.360.13，满足要求。
（2）履带-50：①最大弯矩：BA弯矩计算简图()()m kN l q q ql M ⋅=⨯+⨯=⋅+==03.275.056.283039.0818181222max 履带恒抗弯强度按容许应力法计算：[]σσ≤=xxW M 式中 x M ——同一截面处绕x 轴的弯矩；x W ——对x 轴的净截面模量；[]σ——钢材的抗弯强度设计值，由上述材料情况知[]MPa 203=σ。
所以 []σσ<=⨯⨯===MPa W M W M x x x 59.251032.791003.236max ，满足要求。
②最大剪力：BA剪力计算简图()()kN q q l ql V 82.1075.056.283039.021221max =⨯+⨯=+==履带恒 抗剪强度按容许应力法计算：[]ττ≤=wx xt I VS 恒履带q q q +=恒履带q q q +=式中 V ——计算截面沿腹板平面作用的剪力；x S ——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩； x I ——毛截面惯性矩； w t ——腹板厚度；[]τ——钢材的抗剪强度设计值，由上述材料情况知[]MPa 119=τ。
所以 []ττ<=⨯⨯⨯⨯⨯==MPa t I VS w x x 65.218.410351107.331082.10433，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：[]σψσ≤=zw c l t F式中 F ——集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；ψ——集中荷载增大系数；对一般梁，0.1=ψ；z l ——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：R y z h h a l 25++=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 ；y h ——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离；R h ——轨道的高度，对梁顶无轨道的梁0=R h ；[]σ——钢材的抗压强度设计值，由上述材料情况知[]MPa 203=σ。
支座反力为10.82kN 。
支承长度为I20a 工字钢顶面宽度mm a 100=，局部压应力为()[]σψσ<=⨯+⨯⨯⨯==MPa l t Fz w c 95.128.1451008.41082.100.13，满足要求。
、（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m kN q /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m kN q /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m kN m kg Q /471.0/1.4775.07850008.01==⨯⨯=。