圓木構(gòu)架水上鉆孔平臺施工方案

1、2、地質(zhì)情況高程 土質(zhì) 極限承力KPa 極限摩阻力KPa -2.9-5.9M 粘土 190 40四、工程特點及難點1、作為施工人員行走和鉆機的軌道，便道和水上平臺是極為重要的工程，對安全和穩(wěn)定性要求極高，施工環(huán)境均在水中，施工難度大。2、便道和平臺施工木樁基礎(chǔ)均位于水中，在水中進行測量放樣控制、 定位、施工難度大。3、沿路線方向有綜合管線、燃?xì)夤艿?、自來水、光纜等位于道路兩側(cè)，施工時要為其留有一定的安全距離。五、排架施工工藝1.木樁的插打木樁采用挖機打壓的方法進行木樁的施工，木樁插打按最后的入土深度控制，通過樁承載力的計算橋木樁打入土層不小于3米，即可保證單樁承載力滿足要求。（見附后計算書）打

2、樁順序按先岸邊后水中，先淺后深的順序施打。每打完一根樁進行平面位置垂直度及高程的復(fù)測，對不滿足要求的樁拔出重打。相鄰樁施工完畢，即橫向聯(lián)接加固，后續(xù)上部承重結(jié)構(gòu)的安裝。2.木樁縱、橫向聯(lián)接本次設(shè)計用16cm的圓木進行聯(lián)接，耙釘加固各聯(lián)接點。3.木樁樁頭處理按平臺設(shè)計標(biāo)高將樁頭割平，保證其在一個平面上，使各個樁均勻受力。4.橫梁的安裝橫梁用25×30cm木方，加固仍采用耙釘，但是要保證耙釘?shù)拈L度。5.面板的鋪設(shè)面板采用厚5cm的木模板，橫縱向用鐵釘對梁進行加固聯(lián)接。六、平臺設(shè)計說明作業(yè)平臺主要承載回旋鉆機10t自重，鋼筋籠4t，首灌砼5t及人員荷載。根據(jù)現(xiàn)場條件和新設(shè)計的樁位，平臺搭設(shè)

3、最大長 52 m，寬48m，平臺面高程為 2.14 m，平臺面板采用5cm厚木板鋪設(shè)，下鋪25×30cm木方加固，橫主梁采用25×30cm木方，縱橫向間隔1m1.5m用16cm的圓木加強連接，并連接主支架加固。下部采用20cm，46米長圓木樁作承力基礎(chǔ)，木樁間距1米，為加強圓木樁承載能力及穩(wěn)定性，相鄰圓木樁之間用16cm圓木做剪刀支撐及橫系加強，每個平臺兩排木樁之間設(shè)置水平剪刀撐。詳見后附圖。七、受力計算集中荷載:旋轉(zhuǎn)鉆5噸，鋼筋籠4噸，首灌砼5噸。均布荷載：人： 0.2噸/m25CM木板：0.0054噸/m2木方： 0.1噸/m21、主梁計算根據(jù)木樁設(shè)計布置，縱橫向主梁最

4、大間距4m，以簡支結(jié)構(gòu)為計算模型，最不利荷載是集中荷載作用在2m處，同時有均布荷載作用。 集中荷載：P=14T×10×1.4=196KN 彎矩計算Mmax=PL/4+qL2/8L:跨徑為4m經(jīng)計算: Mmax=202.1KN·Mmax=M/WW:木方截面抗彎剛度 W=I/y=3.125×106max=64.67Mpa<w=103Mpa滿足方木彎曲容許強度要求 撓度計算fmax=PL3/48EI+5qL4/384EIE：方木抗彎截面模量為1103MpaI：25×30CM截面慣性矩取3.906×108mm4經(jīng)計算：fmax=0.58

5、mmf容=L/600=6.7mm滿足工方木容許撓度要求2、承載力計算木樁采用20cm，長6m圓木，直接打入河床，根據(jù)經(jīng)驗及實地勘察，擬打入河床不小于3m深。承載力驗算單樁實際承載：P=（196+3.05×3）/6=34.19KN 單樁最大承載:P=(UL ii+Ak)/2U：圓木周長0.628m：側(cè)阻擠土效應(yīng)系數(shù)，取0.6 L I：樁在河床下第i層土中的長度i：第i層土對樁側(cè)的極限摩力（Kpa）k：樁底端土的極限承載力（Kpa） A：木樁截面面積0.0314m2P=(UL ii+Ak)/2= 0.628×0.6×3×40+ 0.6×0.0314

6、×2200/2 經(jīng)計算：P=43.332KNPP，滿足承載力要求。 定性檢算簡支梁模型長度系數(shù)為1木樁截面慣性半徑i=I/A=2´108/0.049=8.76cm 木樁長細(xì)比=L/i=10/0.0876=114.16p=59 故而屬于大柔度桿件。臨界應(yīng)力scr=2E/2=3.142×16272/114.162=12.31 Mpa 樁身抗彎剛度臨界荷載計算：P臨=scr× d2/4=12.31×3.14×2502/4=2261.29KN E:木樁截面模量取16272 MpaI: 木樁慣性矩取1.92×108mm4經(jīng)計算: P臨

7、=603.98KNP=26.03KNP臨,滿足木樁抗彎剛度要求八、水中樁基施工1、護筒埋設(shè)，根據(jù)現(xiàn)場施工具體情況，選用大護筒高5米，直徑2.0米，壁厚為3mm；小護筒直徑1.5米，護筒高出水面1米，深入河床2.0米。2、回填，土質(zhì)較好的粘土進行回填，沉降一段時間后再對其進行鉆孔作業(yè)。3、鉆孔，開始鉆孔時，加清水在護筒內(nèi)打漿，待泥漿均勻后方開始鉆進。在達(dá)到設(shè)計孔深后，方可提鉆。4、鉆進成孔，調(diào)整機位，對準(zhǔn)新樁中心，進行鉆進，鉆進過程中注意孔位傾斜，鉆頭中心同樁位中心偏差不大于2cm。5、清孔，鉆孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后進行第一次清孔，采用換漿法。6、鋼筋籠在鋼筋場地制作后，由鋼筋

8、籠運送平板拖車?yán)\至樁基位安放，由于水上平臺限制，吊車不能直接到達(dá)平臺上進行鋼筋籠吊裝作業(yè)，故吊車停放于現(xiàn)行通車路段進行吊裝，在鋼筋籠運送及吊裝過程中做好道路封閉圍擋及安全警示，并派專人于兩頭做好交通指揮工作，考慮到吊裝安全和實際情況，每節(jié)鋼筋籠長度限制在9米以內(nèi)。7、砼澆筑，因離岸邊較遠(yuǎn)的采用汽車泵進行混凝土澆筑，汽車泵澆筑過程中，做好道路封閉圍擋及安全警示，并派專人于兩頭做好交通指揮工作，汽車泵輸送臂在收放過程中應(yīng)朝向施工一側(cè)，嚴(yán)禁在通車道路上進行。在澆筑前泵管伸入樁基后，嚴(yán)禁擺動。8、泥漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置，每座橋設(shè)一個泥漿箱，泥漿箱為12m長集裝箱改造，泥漿箱邊上設(shè)置一處沉淀池，沉淀池直接在

9、施工路基范圍內(nèi)開挖，深度1米左右，上口采用填筑圍堰，沉淀池尺寸為4*4*2m（長*寬*深），多余泥漿由泥漿運送車每天進行清理。 9、鉆機就位移位采用圓筒鋼管，下枕木進行移動，但在水中平臺上移動，因工作面較小，存在一定安全風(fēng)險，應(yīng)提前做好安全防護措施，同時小心謹(jǐn)慎，確保鉆機及人員的安全。 施工工藝流程圖主要承力為橫向18根鋼管樁，單根攤銷重量：398.72/18=22.15KN；導(dǎo)向樁采用60鋼管樁，設(shè)鋼管樁深土深度h米，根據(jù)沉樁承載力計算公式：  p=0.5*（U*i*li*i+*A*R）得：p端樁軸向受壓容許承載力（KPa）；  U樁的周長（m）,3.

10、142*0.6=1.8852m li承臺底面或局部沖刷線以下各土層厚度，m；i與li對應(yīng)的各土層與樁壁的極限摩阻力，kPa；樁基下有淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，根據(jù)路橋計算手冊查得淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土取極限摩阻力 (15+30)/2=22.5 kPa；R樁尖處土的極限承載力，kPa；根據(jù)路橋計算手冊查得淤泥質(zhì)亞粘土取樁尖極限承載力1000 kPa；A樁底橫截面面積，m2；計算得：3.142*0.3*0.3=0.28278 m2； i，分別為震動沉樁對各土層樁周摩阻力和樁底承壓力的影響系數(shù)，根據(jù)路橋計算手冊查得取值0.7； 22.15=0.5*

11、（3.142*0.6*0.7*h*22.5+0.7*3.142*0.3*0.3*1000） 計算得：h5.0 m。 即鋼管樁入土深度不得小于5.0m。鋼管樁頂高出水面1.5-2.0m。三、施工方案 1、施工場地平整及作業(yè)平臺陸上樁基就位采用吊機或鉆機自行移動，樁基施工前用推土機、挖機、壓路機進行場地平整。 鉆機平臺的安全驗算： 1.1荷載分析 鉆機自重：計算單臺鉆機自重取荷載：P1= 20.18*10*1.4=282.52 KN； 施工機具、人員荷載按規(guī)范規(guī)定：P2=（2.5+1.5）*3*1.

12、4=16.8 KN/m（考慮雙拼40a工字鋼承重寬度最大3m） 雙拼40a工字鋼自重：0.0676*2*10*1.2*31=50.3KN  1.2雙拼40a工字鋼的安全驗算： 雙拼40a工字鋼受力由鉆機傳遞，40a雙拼工字鋼最大彎矩為：Mmax=18ql²=18*16.8*3.77²=29.8KNm 支座處最大剪力設(shè)計值：max=12ql=12*16.8*3.77=31.67KN初選截面平臺所需的截面抵抗矩為：W=Mmaxw=23.1145*10³=2.05*105mm³ 查路橋施工計

13、算手冊附錄三I40a工字鋼自重為0.6756KNm 截面驗算梁自重產(chǎn)生的彎矩設(shè)計為：Mg=18*0.6756*2*3.77²=5.26 KNm 總彎矩值為：Mx=29.8+5.26=35.06 KNm 彎矩正應(yīng)力為：=MxWx=35.06*1061.0857*106=32.29Mpa145 Mpa 滿足施工要求。 1.3算鋼管樁入土深度： 鉆機平臺上考慮各種荷載總重P=282.52+50.3*2+3.3+12.3 =398.72KN主要承力為橫向18根鋼管樁，單根攤銷重量：398.72

14、/18=22.15KN；導(dǎo)向樁采用60鋼管樁，設(shè)鋼管樁深土深度h米，根據(jù)沉樁承載力計算公式：  p=0.5*（U*i*li*i+*A*R）得： p端樁軸向受壓容許承載力（KPa）；  U樁的周長（m）,3.142*0.6=1.8852m li承臺底面或局部沖刷線以下各土層厚度，m； i與li對應(yīng)的各土層與樁壁的極限摩阻力，kPa；樁基下有淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，根據(jù)路橋計算手冊查得淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土取極限摩阻力 (15+30)/2=22.5 kPa；R樁尖處土的極限承載力，kPa；根據(jù)路橋計算手冊查得淤泥質(zhì)亞粘土取樁尖極限承載力1000 kPa； A樁底橫截面面積，m2；計算得：3.142*0.3*0.3=0.28278 m2； i，分別為震動沉樁對各土層樁周摩阻力和樁底承壓力的影響系數(shù)，根據(jù)路橋計算手冊查得取值0.7； 22.15=0.5*（3.142*0.6*0.7*h*22.5+0.7*3.142*0.3*0.3*1000