深水桩基施工方案.pdf
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1、1814-2 工程 水上工作平台搭设专项施工方案 一、水上工程概况(一)工程概况 1814-2 工程水上施工的主体工程主要有主滑道、转向墩、引艇码头等。1、主滑道:总长 210.15m,滑道顶端轨顶高程 8.0m,末端轨顶高程-7.5m。坡度 1:13.5,轨距 6m,钢轨采用 P43 钢轨,设计要求在 1m 以上潮位上排。主滑道近岸段 102.27m 基础处理采用爆填处理形式,上部采用轨枕道碴结构。水下段长 117.88m,采用 9 跨大头桩基(800 冲孔桩)井字梁结构。共需架设 14 片重约 120 吨的井字梁。其中井字梁 A 三片,井字梁 B 五片,井字梁 C、D、E 各一片,井字梁
2、F 两片。极端条件下,架梁需在水下 15.18 米(极端高水位)处完成井字梁的安装就位。最有利条件下也要在水下 6.02 米(极端低水位)处完成井字梁的安装就位。2、转向滑轮墩:主滑道水下段端部设转向滑轮墩,上设两个转向滑轮,结构形式为高桩混凝土墩式结构,墩下设 2 根直径 1000 的冲孔灌注桩。转向墩盖梁需在水下安装就位。3、引艇码头:总长 154.025m。近岸段长 60.525m,由两座长分别为 30m 和 25m 栈桥和 6m5.5m6.6m 桩基中间混凝土墩及岸边枕梁构成,中间墩下设 4 根 1200 冲孔灌注桩。另段长 93.5m,由两座 36m8m2.4m 钢筋混凝土趸船和三座
3、 8m8m6.5m 桩基钢筋混凝土定位墩组成,墩下设 5 根到 6 根 1200 冲孔灌注桩。(二)施工水文条件 本工程所在的海区的潮汐特征属正规半日潮,潮流为顺岸往复流,潮差较大,设计潮位如下(以最低理论潮面为零):极端高水位:7.68m 设计高水位:6.40m 设计低水位:0.63m 极端低水位-0.58m 施工区域极端潮位落差为 8.26。潮差引起的海水流速将影响预制构件的水下安装就位。(三)水上工程施工方案 1、桩基工程施工 采用水上作业平台。施工机械和人员材料须通过施工栈桥运输。2、由于井字梁单片自重大(120 吨),根据现场实际测量,滩涂面范围大部分标高较高(+4.0m 以上),正
4、常潮位,涨潮时仍然无法满足大型起重船进行吊装施工要求;即使采用其他起重设备,从陆上预制场起吊运输井字梁,将梁片喂送到起重船,在运输衔接上也将存在诸多不确定因素,将对施工安全产生重大影响。加之,水下安装就位要求精度高,在一个潮汐间隔时段,将难以确保梁片接送,吊装就位,起重船吊装方案无法满足工期要求,难以确保施工安全;桩基施工时搭设的施工栈桥,对起重船的作业也会有干扰。需在起重船作业前将其拆除。综合以上:本工程大部分桩基需在水上施工,故需搭设牢固、安全的工作平台和施工栈桥;同时为满足吊装 120 吨井字梁需要,架梁时需采用双侧施工栈桥,在施工栈桥上安装龙门吊吊运,配合潜水作业,完成精确吊装就位;为
5、节约栈桥工程量,引艇码头水上施工栈桥由主滑道施工栈桥引接。二、工作平台和施工栈桥的搭设(一)工作平台 根据桩基布置的实际情况,驳岸施工平台拟搭设成 L 型,与滑道平台连成一体,用350 钢管作为灌注桩平台桩基。钢管纵、横向间距根据桩位情况,采用 46.5m 间距布设。主梁采用 2 根并排的 36#工字钢,纵梁采用 36#工字钢按 1m 间距布设。面板用22 槽钢均按间距 5mm 密铺。平台顶面标高为+9.0m。平台四周设 1.2 米高钢栏杆防护。引艇码头独立墩搭设独立平台,平台结构雷同驳岸及主滑道施工平台。(二)栈桥的搭设 在主滑道上下游两侧各搭设一道 6.5 米宽标准跨径为 9 米的施工栈桥
6、,为减少钢管桩上的横梁以上结构被海水侵蚀,考虑设计高水位 6.40m,加 2.20m 浪溅影响,桥面设计标高选定为+9.0m。栈桥结构如下:1、基础结构为:5308mm 钢管桩基础 2、下部结构为:I45a 双排工字钢横梁 3、上部结构为:350150 贝雷片 3 组纵梁 4、桥面结构为:22a 槽钢桥面板 5、防护结构为:483.5mm小钢管护栏 (三)工作平台和栈桥基础钢管桩:、严格按设计要求的位置和标高打桩。、钢管桩中轴线斜率1L。、钢管桩入土深度必须大于 8m。、当个别钢管桩入土小于 8m 锤击不下,且用 DZ45 桩锤激振 2 分钟仍无进尺,必须现场分析地质状况,采取双排桩或其它加强
7、措施,以提高钢管整体稳定性。钢管桩的清除:工程完工后必须拔除钢管桩。(四)栈桥、工作平台搭设结构图:(五)栈桥和工作平台基础施工工艺流程 施工履带吊吊钢准备下定符合要求接桩至符合需安 放 主 梁成排重 复 上安 放铺工字钢、成多排重 复 上完三、施工栈桥和水上平台计算书 (一)施工栈桥 9 米跨贝雷梁最不利荷载工况:其荷载工况为下列四种最不利情况:1.当单个龙门吊作用 9m 跨跨中时。2.两个龙门吊同时作用在 9m跨一跨之内时,吊点间距按8m计算。3.履带吊作用在 9m 跨的一端时,履带中心间距以 4m 计算,履带受力长度以 4m 长度计算,自重以 60(T)计算。4.履带吊作用在 9m 跨的
8、跨中,在钢栈桥上打平台桩基时。以龙门吊自重 40(T),梁重 120(T)计算,取安全系数为 1.2,进行加载。则龙门吊每个基础点上受力 50(T)以两个滚轮传递到轨道上,所以以每个滚轮承受 25(T)进行计算,取安全系数 1.2 进行加载,两个滚轮间距以 1m 间距进行计算。履带均布荷载 N=P/2/4m=300000/4000=75N/m,取 1.2 系数进行加载。通过 midas 计算软件根据结构尺寸建立模型,通过加载不同的荷载,对不同的荷载工况进行验算:各种最不利荷载工况下的加载计算效果 1、荷载工况 1.模型整体布置如下:桥面板验算:20 槽钢,中心间距按 50cm 布置。由 mid
9、as 软件分析输出数据:强度验算:输出最大数据为:max=112MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=38.8MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 50cm 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=6.44-6.30=0.14mm500/400=1.25mm 满足规范要求。分配梁计算:I18 工字钢,中心间距 50cm 布置,强度验算:输出最大数据为:max=81.8MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=49.1MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 50cm 的跨径进行计算 输出最大数
10、据为:fmax=6.44-6.25=0.19mm500/400=1.25mm 满足规范要求。贝雷梁计算:贝雷尺寸为长宽为 3m1.5m,间距为 1.1 m,1.4m,1.1m,1.4m,1,1m 进行布置 贝雷弦杆验算:强度验算:输出最大数据为:max=114.4MPa310 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=55.3Pa180 MPa 满足规范要求。挠度验算:以 9m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=6.21-1.03=5.19mm9000/400=22.5mm 满足规范要求。贝雷腹杆验算:强度验算:输出最大数据为:max=125.6MPa310MPa 满足
11、规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=60.7MPa180MPa 满足规范要求。挠度验算:以 0.7m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=6.14-5.91=0.23mm700/400=1.75mm 满足规范要求。贝雷花窗验算:强度验算:输出最大数据为:max=102MPa310MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=1.14MPa180MPa 满足规范要求。挠度验算:以 0.89m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=4.98-4.87=0.11mm890/400=2.225mm 满足规范要求。桩顶工字钢计算:2I45 工字钢 强度验算:输出最大数据为
12、:max=14MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=8.9MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 2.75m 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=1.52-1.03=0.49mm2750/400=6.875mm 满足规范要求。钢管桩计算:钢管桩布置间距 2.75m,钢管以 20m 长度进行计算。强度验算:输出最大数据为:max=13.9MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=0.008MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 20m 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=1.46800
13、0/400=20mm 满足规范要求。基底反力计算:N=179260N=179.26KN=17.926(T)小于震动锤的震动力60T 2、荷载工况 2.模型整体布置图:桥面板验算:20 槽钢,中心间距按 50cm 布置。由 midas 软件分析输出数据:强度验算:输出最大数据为:max=104MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=2.43MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 50cm 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=4.57-4.04=0.53mm500/400=1.25mm 满足规范要求。分配梁计算:I18 工字钢,中心间距 50
14、cm 布置,强度验算:输出最大数据为:max=81MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=22.5MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 50cm 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=4.53-4.35=0.18mm500/400=1.25mm 满足规范要求。贝雷梁计算:贝雷尺寸为长宽为 3m1.5m,间距为 1.1 m,1.4m,1.1m,1.4m,1,1m 进行布置 贝雷弦杆验算:强度验算:输出最大数据为:max=123MPa310 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=102MPa180 MPa 满足规范要求。挠度
15、验算:以 9m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=4.33-1.34=2.99mm9000/400=22.5mm 满足规范要求。贝雷腹杆验算:强度验算:输出最大数据为:max=249MPa310MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=12.9MPa180MPa 满足规范要求。挠度验算:以 0.99m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=4.20-4.07=0.13mm990/400=2.95mm 满足规范要求。贝雷花窗验算:强度验算:输出最大数据为:max=149MPa310MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=1.9MPa180MPa 满足
16、规范要求。挠度验算:以 1.4m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=4.07-3.57=0.5mm1400/400=3.5mm 满足规范要求。桩顶工字钢计算:2I45 工字钢 强度验算:输出最大数据为:max=27.5MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=17.8MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 2.75m 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=2.51-1.38=0.13mm2750/400=6.875mm 满足规范要求。钢管桩计算:钢管桩布置间距 2.75m,钢管以 8m 长度进行计算。强度验算:输出最大数据为:max
17、=26.1MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=0.004MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 20m 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=2.41-0=2.41mm8000/400=20mm 满足规范要求。基底反力计算:N=341070N=341.07KN=34.107(T)小于震动锤的震动力60T 3、荷载工况 3.整体模型布置图:桥面板验算:20 槽钢,中心间距按 50cm 布置。由 midas 软件分析输出数据:强度验算:输出最大数据为:max=129MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=37.
18、7MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 50cm 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=4.51-4.21=0.3mm500/400=1.25mm 满足规范要求。分配梁计算:I18 工字钢,中心间距 50cm 布置,强度验算:输出最大数据为:max=111MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=50.3MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 50cm 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=4.30-4.03=0.21mm500/400=1.25mm 满足规范要求。贝雷梁计算:贝雷尺寸为长宽为 3m1.5m,间距为
19、1.1 m,1.2m,1.1m,1.2m,1,1m 进行布置 贝雷弦杆验算:强度验算:输出最大数据为:max=113MPa310 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=97.7MPa180 MPa 满足规范要求。挠度验算:以 9m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=4.58-0.08=4.5mm9000/400=22.5mm 满足规范要求 贝雷腹杆验算:强度验算:输出最大数据为:max=237MPa310MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=12.1MPa180MPa 满足规范要求。挠度验算:以 0.99m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fma
20、x=4.47-4.04=0.43mm990/400=2.95mm 满足规范要求。贝雷花窗验算:强度验算:输出最大数据为:max=134MPa310MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=1.8MPa180MPa 满足规范要求。挠度验算:以 1.4m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=4.4-3.81=0.59mm1400/400=3.5mm 满足规范要求。桩顶工字钢计算:2I45 工字钢 强度验算:输出最大数据为:max=19MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=12.5MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 2.7
21、5cm 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=1.88-1.62=0.26mm2750/400=6.875mm 满足规范要求。钢管桩计算:钢管桩布置间距 2.75m,钢管以 20m 长度进行计算。强度验算:输出最大数据为:max=18.8MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=0.0065MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 20m 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=1.72-0=1.72mm8000/400=20mm 满足规范要求。基底反力计算:N=244270N=244.27KN=24.427(T)小于震动锤的震动力60T 4
22、、荷载工况 4.整体模型布置图:桥面板验算:20 槽钢,中心间距按 50cm 布置。由 midas 软件分析输出数据:强度验算:输出最大数据为:max=178MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=3.24MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 50cm 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=5.79-5.52=0.27mm500/400=1.25mm 满足规范要求。分配梁计算:I18 工字钢,中心间距 50cm 布置,强度验算:输出最大数据为:max=72MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=50.0MPa
23、125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 50cm 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=5.79-5.45=0.34mm500/400=1.25mm 满足规范要求。贝雷梁计算:贝雷尺寸为长宽为 3m1.5m,间距为 1.1 m,1.2m,1.1m,1.2m,1,1m 进行布置 贝雷弦杆验算:强度验算:输出最大数据为:max=96MPa310 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=50.4MPa180 MPa 满足规范要求。挠度验算:以 9m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=5.77-1.29=4.48mm9000/400=22.5mm 满足规范要
24、求 贝雷腹杆验算:强度验算:输出最大数据为:max=122MPa310MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=5.96MPa180MPa 满足规范要求。挠度验算:以 0.7m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=5.77-5.61=0.16mm700/400=1.75mm 满足规范要求。贝雷花窗验算:强度验算:输出最大数据为:max=65MPa310MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=1.02MPa180MPa 满足规范要求。挠度验算:以 1.4m 计算跨径进行计算:输出最大数据为:fmax=4.84-4.30=0.54mm1400/400=3.5m
25、m 满足规范要求。桩顶工字钢计算:2I45 工字钢 强度验算:输出最大数据为:max=13.7MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=9.57MPa125 MPa 满足规范要求。挠度验算:取最不利位置 2.75cm 的跨径进行计算 输出最大数据为:fmax=1.46-1.29=0.17mm2750/400=6.875mm 满足规范要求。钢管桩计算:钢管桩布置间距 2.75m,钢管以 20m 长度进行计算。强度验算:输出最大数据为:max=13.9MPa215 MPa 满足规范要求。剪切验算:输出最大数据为:max=0.007MPa125 MPa 满足规范要求。挠度
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