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水中钢管桩施工方案

水中钢管桩施工方案
插花-冉庙大桥在水中桩基及承台施工过程中,需要打入钢管桩进行水中平台的施工水中平台的搭设,具体施工方法如下:
一、钢管桩平台设计
1、设计荷载
设计荷载包括平台自重(纵、横梁、台面)、钻机和辅助施工机械重力。

并考虑1.2的附加系数作为水流冲击力和风力的影响,平台的设计总荷载为1.2Q(Q为总荷载)。

验算倾覆时,倾覆系数不小于
1.3。

2、钢管桩沉入深度
钢管桩采用29吨的振动锤击力打入,达到最后的停锤标准(一般连续锤击10次~20次,桩顶标高无明显变化)即可,根据实际施工地点地质情况,钢管桩入土深度一般为8~10米。

4、平台纵、横梁设计
按一般的材料力学和结构力学的原理进行,设计要点:
⑴、桁架梁上荷载应布置在桁架节点上,若需布设集中荷载于非节点上时,其杆件应加强;
⑵、在钢管桩头之间除用2米的工字钢横梁连接;
⑶、当平台距水面较高和流速较大时,钢管桩除在墩顶设横梁外,要求在水流方向用20槽钢焊接成剪刀撑,形成框架体系以保证稳定和施工安全。

二、设计计算
1、钢管桩计算
⑴、钢管桩实际承载:
P实= 1.2×Q / N
=1.2×μ×( Q1 + Q2 + Q3)/N
= 1.2×1.3×(120 + 20+ 30)/10
= 26.52 吨< 30 吨(满足施工受力要求)μ:钻机冲击荷载
Q1:1台钻机自重,12吨
Q2:平台上所有工字钢重量,2吨
Q3:平台上桁架重量,共3吨
⑵钢管桩的抗弯能力(按副航道通航船泊的撞击力计算)
①、顺桥向抗弯能力计算(顺桥向桩间距为7米,横桥向桩间距为6米,共有12根桩,按四根桩受力计算,撞击力取175KN计算) M = (Q/N)×Lp
= (175/4)×9.6
= 420 KN·M
W = 0.0982(D^4-d^4)/D
= 0.0982×(0.273^4-0.257^4)/0.273
= 0.0042 M3
σ = M / W
= 420 / 0.0042
= 100000 KN/ M2
= 100 MPa < 145 MPa (满足施工受力要求)
②、横桥向计算(顺桥向桩间距为7米,横桥向桩间距为6米,共有12根桩,按四根桩受力计算,撞击力取400KN计算) M = (Q/N)×Lp
= (400/8)×9.6
= 480 KN·M
W = 0.0982(D^4-d^4)/D
= 0.0982×(0.273^4-0.257^4)/0.273
= 0.0042 M3
σ = M / W
= 480 / 0.0042
= 114285.7 KN/ M2
= 114.2 MPa ﹤ 145 MPa 故满足施工受力要求。

三、施工平台稳定性计算(按不利情况只放置一台钻机计算及副航道通航船舶撞击力计算)
1、顺桥向(撞击力取175KN计算)
K = M稳/M撞
= G总×B/2 /( Q撞× H)
= (Q1+Q2+Q3)×5.5/(175×1.5)
= (120+20+30)×5.5/(175×1.5)
= 3.56 > K=1.3
2、横桥向(撞击力取400KN计算)。

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