钱塘江“水上巴士”码头工程滨江站
钢
平
台
施
工
方
案
浙江省第一水电建设集团
钱塘江“水上巴士”码头工程滨江站项目部
二OO八年六月六日
一、工程概况
“水上巴士”滨江点位于钱塘江南岸的滨江区的闻涛路北侧，西兴大桥和复兴大桥间的江滨公园射潮广场上游440m处。
该站点为第一码头南岸复建工程，复建二个25m×7m码头平台，后接60m长钢筋砼栈桥。
该站点防洪堤为斜坡式防洪堤，栈桥基础直接设置在斜坡防洪堤上，栈桥采用3跨20m现浇预应力砼连续梁结构。
1.1水文
本工程潮位特征如下：
最高潮位：7.61m 平均高潮位：4.31m
平均潮位：3.97m 平均低潮位：3.63m
警戒水位：6.82m 最低潮位：2.01m
潮涌：本工程地点潮涌较大，最大潮高2.50m左右。
1.2地质
本工程按其成因、物理力学性质等可将地基分成6层8亚层，。
其中码头桩基要求深入6-2细砂层。
二、平台设计
本工程水上钢平台基础采用钢管桩（φ550）基础，贝雷架上部结构，顶部铺设工字钢轨道作为桩机行走平台。
钢管桩间I30工字钢作为承重梁联接，分部梁为单排单层的贝雷架结构，钢管间加固采用14号槽钢焊成的桁片焊接。
2.1平台顶高程
由于钢平台使用时间短，主要施工时段为农历5、6月份，使用期间潮汛不大，根据最高潮位7.61m，平台顶设计高程为7.5m，可满足施工使用。
2.2钢管桩入土深度
本工程水上平台主要作为桩机施工平台施工，施工荷载约10吨，加上平台自重，经计算单根桩承载力约10吨，钢管桩设计入土深度大于5m，满足承载力要求。
二、施工流程
三、施工工艺
3.1钢管桩打设
钢管桩打设前，需先进行放样定位，并测定平台底河床高程，桩顶高程根据平台顶高程推算约 6.0m。
打设采用定位驳船上停放振动式打桩机施工，打设时根据河床底高程，根据桩长推算出桩顶控制高程进行施工控制。
施工完钢管桩超出部分用气割予以割除，不够长的进行接桩，接桩采用焊接，要求满焊，并用6mm钢板对焊缝进行焊接加固。
3.2纵向I30工字钢联接
钢管桩施工完毕后，桩顶进行破口割除，将I30工字钢嵌入钢管缺口中，点焊固定，然后对工字钢和钢管底部接口用200×300×20的肋板进行满焊加固。
3.3钢管桩加固
钢管桩纵向加固直接采用14号槽钢联接，横向加固由于跨度较大（8.9m），采用14号槽钢焊接成桁片结构进行加固，与钢管桩之间连接均采用焊接。
3.4贝雷架铺设、固定
分部梁为单排单层的贝雷架结构，贝雷片与承重梁I30工字钢之间采用U 型螺栓固定，贝雷片之间采用14号槽钢和钢轨固定，片与片之间用剪刀撑加固。
四、质量、安全
1、钢管桩入土深度必须满足设计要求，以保证整体承载力符合施工要求。
2、所有接头质量必须达到焊接质量要求，防止局部漏焊的存在。
3、桩位定位必须准确，钢管桩打设时误差应小于20cm，以保证下步承台砼施工时钢套箱能沉放到位。
4、平台搭设完成，钻机就位后，钻孔初期应加强平台稳定性观测，如发现异常，及时停止施工，采取措施加固。
5、平台搭设完成后，应加强夜间照明警示，防止过往船只碰撞平台。
6、平台外侧打设4根钢管桩，作为系船柱，防止船只直接碰装平台。
7、作业人员一律佩带安全帽、安全带，并穿戴救生衣。
8、平台搭设完毕后，操作平台应用轻轨搭设木板平台和栏杆。
五、工期
施工时间：2008.6.10—2008.6.30
六、机械、人员投入
6.1机械投入
船吊1艘、电焊机3台、运输船1艘、打桩船1艘、全站仪1台、2吨手拉葫芦2只。
6.2人员投入
计划投入人员15人，其中管理技术人员3人、电焊工3人、起重工2人。
钢平台结构受力验算
一、钢平台荷载形式
根据施工现场实际情况, 栈桥荷载形式如下：
贝雷片单片重量 0.27t
GPS150回旋钻机 8t
单桩钢筋笼 2.8t
导管 2t
二、栈桥贝雷片承载力计算
栈桥贝雷片承载力分两种工况进行计算，分别为钻孔作业和钻机移位位于跨中。
1、钻孔作业
计算简图如下：
集中荷载Q=k a×（8+2.8+2）=15.36 t
k a——冲击系数，取1.2
分布荷载q=（0.27×2+0.3）÷3=0.28 t/m
跨度L=20m
最大弯矩M max= M集中+ M集中=13.06×3+（0.28×202）÷
8=39.18+14=53.18 t.m＜[M]=168.75 t.m（加强型单排单层结构）最大剪力Q max=13.06+0.28×20÷2=15.86t＜[Q]=24.52 t（加强型单排单层结构）
经计算，满足强度要求。
2、移位于跨中时
计算简图如下：
集中荷载Q=k a×8=9.6 t
k a——冲击系数，取1.2
分布荷载q=（0.27×2+0.3）÷3=0.28 t/m
跨度L=20.0 m
最大弯矩M max= M集中+ M集中=4.8×10+（0.28×202）÷8=48+14=62 t.m＜[M]=168.75 t.m（加强型单排单层结构）
最大剪力Q max=4.8+0.28×20÷2=7.6 t＜[Q]=24.52 t（加强型单排单层结构）
经计算，满足强度要求。
三、钻机轨道承载力计算
当钻机位于轨道中间时，该工况为最大工况，其计算简图如下：
集中荷载Q=k a×（8+2.8+2）÷2=7.68 t
k a——冲击系数，取1.2
跨度L=4.0m
最大弯矩M max= M集中 =3.84×2=7.68 t.m
σ= M max/W=7.68×÷（4×102）=1882 kg/cm2＜[σ]=2100 kg/cm2
选用4根14号工字钢作为行走轨道（两根、两根拼成轨道），经计算，满足强度要求。
四、平台贝雷片承载力计算
贝雷片承载力分两种工况进行计算，分别为钻孔作业和钻机移位位于跨中。
1、钻孔作业
计算简图如下：
集中荷载Q=k a×（8+2.8+2）÷4=3.84t
k a——冲击系数，取1.2
分布荷载忽略不计
跨度L=9m
最大弯矩M max= 2.56×3=7.68 t.m＜[M]=39.4 t.m（单排单层结构）
最大剪力Q max=2.56+3.84=6.4t＜[Q]=12.26 t（单排单层结构）
经计算，满足强度要求。
2、移位于跨中时
计算简图如下：
集中荷载Q=k a×8÷4=2.4 t
k a——冲击系数，取1.2
分布荷载忽略不计
跨度L=9m
最大弯矩M max= 2.4×3=7.2 t.m＜[M]=39.4 t.m（单排单层结构）
最大剪力Q max=2.4t＜[Q]=12.26 t（单排单层结构）
经计算，满足强度要求。
五、纵向I30工字钢承重梁承载力计算
计算简图如下：
根据平台贝雷片承载力计算，当钻机作业时，承重梁集中荷载最大。
钻机荷载： 2.56+3.84=6.4 t
上部平台自重： 0.27×4+0.3=1.38 t
集中荷载Q=6.4+1.38=7.78 t
分布荷载忽略不计
跨度L=4m
最大弯矩M max= 3.89×2=7.78 t.m
σ= M max/W=7.78×÷534=1456.9 kg/cm2＜[σ]=2100 kg/cm2
经计算，选用30号工字钢作为承重梁，满足强度要求。
六、单桩最大需承力计算
1、单桩最大需承力
钻机作业时施工荷载显然大于桩机移位时施工荷载，因此计算时只需钻机作业时与上层结构自重荷载组合时的工况，此时该侧桩的承载力最大。
计算简图如下：
根据平台贝雷片承载力计算，当钻机作业时，承重梁集中荷载最大，集中荷载Q=6.4+1.38=7.78 t
分布荷载忽略不计
跨度L=4m
最大承载力 P=0.688×7.78×2=10.7t
2、钢管桩入土深度
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85第4.3.2条
[P]=（U∑a i L iτi+amAσR）/k
式中：u—周长 u=1.727m，桩径55cm
k—安全系数，取k=1.55
τ—极限侧磨阻力，取下限25KPa
A—桩的截面积，A=0.2374m2
L i—各土层厚度，入土深度5m，扣除冲刷层1m，取4m
a i、a—分别为震动沉桩对各土层桩周摩阻力荷桩底承压力影响系数，锤击沉桩取1.0
σR—桩尖处土的极限承载力，取100KPa
m—开口桩桩尖承载力影响系数，取 0.696
[P]= （1.727×4×25+0.696×0.2374×100）/1.55=12.2t ＞10.7 t
取桩的入土深度为泥面以下5m(包含冲刷1.0m)，满足承载力要求。