冬季夾樁方案

1、天津臨港造修船基地1-4#突堤碼頭工程抗冰夾樁施工方案一、工程概況塢口前沿線外布置有4座突堤碼頭。其中位于1#塢塢口東側(cè)為1#突堤碼頭，長度76.6m,寬度12nl位于兩塢正中的為2#、3#突堤碼頭，最大長度約80.96m,寬度48nl位于2#塢塢口西側(cè)為4#突堤碼頭，長度73.6m,寬度12m突堤碼頭面標(biāo)高均同廠區(qū)地坪為6.00m,前沿線設(shè)計泥面標(biāo)高為-8.0m,端部水域泥面為-9.0m。現(xiàn)澆下橫梁底標(biāo)高為2.80m,斷面尺度為1300X1200(bxh),下橫梁上為預(yù)制矩型鋼筋混凝土軌道梁、邊梁，其中軌道梁底寬800mm(1200mrH高度2000mm邊梁底寬400mm高度1200mm上橫

2、梁現(xiàn)澆至標(biāo)高5.38m時，安裝450厚預(yù)制鋼筋混凝土空心大板，最后現(xiàn)澆170mrt¥面層鋼筋混凝土，將碼頭連成整體。目前1#突堤與2#突堤已基本完成，4#突堤還未進行方樁沉設(shè)，3#突堤與平臺共沉設(shè)方樁157根，其中143根樁需要進行抗冰夾樁為保證已經(jīng)打設(shè)硅樁安全越冬，需進行臨時加固，特編制抗冰夾樁施工方案。二、依據(jù)資料渤海海冰設(shè)計作業(yè)條件(海洋出版社2001版ISBN)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)港口工程樁基規(guī)范(JTJ254-98)高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTS167-1-2010)港口工程結(jié)構(gòu)設(shè)計算例（交通部第一航務(wù)勘察設(shè)計院1998）三、3#突堤碼頭及平臺夾樁

3、方案突堤碼頭采用縱向空心大板的高樁梁板式結(jié)構(gòu)，橫向排架間距7ml樁基采用650X650（平臺采用600X600）預(yù)應(yīng)力方樁，突堤碼頭部分一般每一排架設(shè)8根樁，平臺每一排架一般設(shè)5根直樁。完成沉樁后，將樁頂鑿除至設(shè)計樁頂標(biāo)高，設(shè)1道夾樁木（10X15夾樁木外扣16梢鋼），基樁橫向上（45根樁）采用鋼梁將方樁加固在一起，縱向上采用鋼梁將相鄰排架的硅方樁連接加固在一起，排架間設(shè)置斜向撐，以每2個排架為一個整體，作為受力對象，由于3#突堤樁間距較平臺小，受力不如平臺樁受力大，下面只對平臺樁進行詳細驗算。四、夾樁計算書1、冰壓力計算需夾樁區(qū)域以冰擠壓樁直至破碎情況進行計算。根據(jù)渤海海冰設(shè)計作業(yè)條件對冰區(qū)

4、劃分，該施工區(qū)域?qū)儆诘?（歧口）、8（曹妃甸）區(qū)域之間，按5年重現(xiàn)期進行取值，冰厚h=21cm,冰抗壓強度（T=1.12MPa（海冰溫度取5C,根據(jù)港口工程荷載規(guī)范（T=1.17-0.13T）。碼頭橫向為東西方向，縱方向為南北方向，橫方向排架間距為7.0m,流冰作用力作用在北側(cè)的樁上，北側(cè)樁受水平力大小為F=BXhx（t=0.60X0.21X1125=141.75KN由上述計算知冰對樁的作用力為F=141.75KN,年前所需加固樁泥面標(biāo)高為5-7m,按平均泥面-6m計算，樁頂標(biāo)高為+3.5m,夾樁處位置標(biāo)高+2.7m。2、流冰撞擊力由于本工程正對港池和航道，漲潮時冰的流動方向正對碼頭前沿，其沖

5、擊力為：_/_1/2Pc=KVbh(QPc-流冰撞擊力(KNK-與冰的極限抗壓強度有關(guān)的系數(shù)，取K=38Vb-流冰速度(m/s),對海上僅受到風(fēng)影響而流動的冰塊，取Vb=1m/sh-冰厚，取h=0.21mQ-流冰面積，取與冰厚h相對應(yīng)的面積，取單樁周圍的冰面積2Qmax=77=49mPc=38x1X0.21x(49)1/2Pc=79.8KN3、凍結(jié)在樁上的連續(xù)冰層作用力_2，一、Pn=3000Xh/1n(50h/d)h-結(jié)冰期最大冰厚d-墩柱直徑，取樁斷面d=0.848(外接圓)Pn=3000X0.32/1n(50X0.3/0.848)=93.97KN硅方樁設(shè)計承載力為2044KN>99

6、3.97KN綜合，流冰壓力Pc=79.8KN<F=141.75KN4、嵌固點計算嵌固點按照港口工程樁基規(guī)范(JTJ254-98)進行計算，嵌固點深度t=刀T:刀=2,T=(EpIp/(mbo)1/5,m=4500KN/m4,樁硅C50E=3.45x107KN/m,Ip=0.64/12-0.274x兀/64=10.5*103m4,bo=2d=1.2m,T=(EpIp/(mbo)1/5=(3.45x107x10.5*103/(4500x1.2)1/5=1.5mt=2X1.5=3.0m(標(biāo)高一9nrj),如下圖：-2.7來柢標(biāo)高E-cm方一9.。聯(lián)固點:飛速5、不同標(biāo)高樁身受力計算(1)、冰的

7、作用點在+2.7m時:10根樁所抵抗的水平力F=141.75KN,10根樁能形成剛性整體，單根樁+2.7m處受力Fd=F/10=141.75/6=14.18KN,樁身在泥面處所受彎矩M=8.7*Fd=123.37KNm,根據(jù)港口工程樁基規(guī)范C=M/(H。XT)=138.62/(21.66X2.2)=2.91,其中M為泥面處樁身彎矩，H0為泥面處樁身所受水平力，T為樁身相對剛性系數(shù)。根據(jù)m法計算用無量綱系數(shù)表，取大值C2=1.169,最大彎矩Mmax=MxC2=23.37x1.169=144.22KNm(2)、冰的作用點在+0.5m時：此時按樁在嵌固點位置固接，夾樁處絞接進行計算。樁身嵌固點處所

8、受彎矩為：M嵌=Pb(L2-b2)/(2L2)=141.75X1.5X(9.52-1.52)/(2X9.52)=103.66KNm綜上所述M>1.6M,在冰厚不超過21cm情況下能抵抗冰的影響。6、夾樁鋼梁計算：碼頭橫向為東西方向，縱方向為南北方向，橫方向排架間距為7.0m,取7.0m流冰作用力作用在北側(cè)的樁上，受冰的作用力主要為南北方向，夾樁鋼材計算如下：(1)、縱向夾樁鋼材計算，擬選用120工字鋼進行夾樁，120工字鋼計算參數(shù)：Ix=2370cnm,ix=8.15cm,Iy=158cn4,iy=2.12cm,計算長度L=6.5m,2A=35.5cm。強度驗算：(T=N/A=141.7

9、5/(35.5x10-4)=39.9MPa<210Mpa強度滿足要求、剛度驗算：Xx=L/ix=655/(2X8.15)=40.18Xy=L/iy=655/(2X2.12)=154.48剛度滿足要求、穩(wěn)定性驗算：截面關(guān)于x軸y軸都屬于b類，入y>入x入y(SQRT(fy/235)=154.48查表得d=0.304N/(6XA尸141.75x103/(2x0.304x35.5x102)=65.68Mpa<215Mpa整體穩(wěn)定性滿足要求、120焊口受剪力驗算：(鋼背部焊肉hf=7.0mn)r=Ne/Ae=141.75/(0.7X7.04(6.5-0.7X2)X10-5X2X2)=

10、141.7Mpa<215Mpa有上可知雙拼120工字鋼滿足夾樁要求I 32工字(2)、橫向夾樁鋼材計算，按照簡支梁計算，擬選用鋼進行夾樁，I32工字鋼及荷載計算參數(shù)：q=19195N/m,l=6.5m,W=692.2cm3,、強度驗算：Mmax=q2/8=19195X6.52/8=101.4kNmg=Mmax/VX=101.4/(2x692.2)=73.24N/mm2<.強度滿足要求、抗剪驗算：Qmax=ql/2=19195乂6.5/2=62383.75N查表得:Ix/Szmax=27.46cm,d=9.5mm_2Tmax=62383.75/(SzmaxXdX2)=11.96N/m

11、m<t抗剪滿足要求、132焊口受剪力驗算：(鋼背部焊肉hf=9.5mmr=Ne/Ae=63.38/(0.7x9.5x(6.5-0.95x2)X10-5x2x2)=50.96Mpa<215Mpa(3)、冰荷載對夾樁木作用力計算：根據(jù)高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTS167-1-2010)取單對夾樁木承受荷載為5T,其中對拉螺栓為20圓鋼，方墊為110*110*13mmt岡墊，緊固工具為1m臂長扳手。由于潮水漲落，所在碼頭樁區(qū)域內(nèi)部冰會附著于夾樁木及連接鋼材上形成整體，對夾樁木具有下壓和浮托的力。每5根樁位一組，冰作用范圍按24*8m,冰厚按21cm進行計算冰作用力下壓力：F=24X8X0

12、.21X0.9+4.022=12.126T上浮力：F=24X8X0.21X(1.1-0.9)-4.022=4.042T單對夾樁木承受荷載為5T,2根樁承受總荷載為10T,有上可知，夾樁木可以承受冰上浮，不能承受下壓作用力，為提高承受下壓力，采用在樁頂設(shè)置U型兜攀，兜攀為30圓鋼，兜攀與夾樁鋼梁焊接加固，每根樁1根，承受荷載為15t,5根樁承受總荷載為75T,滿足承受下壓作用力要求。五、夾樁安全措施為保證夾樁達到預(yù)期效果，保證過冬期間樁基安裝,在加固過程中需注意以下事項：1、夾樁木采用10X15木彷，夾樁過程中保證水平，木方長邊與樁接觸；2、對拉螺栓采用M20螺栓，位置距樁邊不得大于5cm;3、

13、對拉螺栓兩端均需擱置110*110*13方墊，然后用臂長1m扳手將螺母盡力校緊，做到鋼墊片入夾樁木至少1mm;4、平臺樁頂鋼筋須子須對稱挑兩根與縱向鋼梁可靠焊接，與夾樁木共同抵抗上浮力5、鋼梁與鋼梁相交處，鋼梁背部及開口處均需通長焊接，并保證焊肉高度；6、現(xiàn)場無法實施環(huán)節(jié)需與技術(shù)人員取得聯(lián)系；7、加固完后，仔細按施工圖進行檢查，盡量避免返工；8、在施工過程中確保人身安全，不違章指揮、不違章操作，互相提醒、互相照顧。加固完成后須加大檢查力度：1、無冰凌期，每天巡視預(yù)防過往船只碰撞已加固成型段；檢查警示標(biāo)示及安全旗完好情況；防止加固鋼梁被盜竊工作；2、冰凌期，每天除防止無冰凌期事項，另外需逐個檢查加固設(shè)施的完好性，出現(xiàn)開焊，鋼梁丟失及時進行匯報并修復(fù)；整個冬季每天需做好檢查記錄。六、附件1、3#突堤及平臺夾樁施工圖精選范本天津臨港造修船基地1-4#突堤碼頭工程平臺抗冰夾樁補充方案一、補充說明“抗冰夾樁冬季施工方案”中已經(jīng)對夾樁鋼梁的受力進行了詳細驗算，并且驗算結(jié)果均合格，由于平臺樁基抗冰夾樁采取與吊底相結(jié)合的工藝，故須對樁基抵抗上浮力進行單獨驗算，本補充方案主要針對平臺樁基抵抗冰層的上浮力進行專