橋梁工程之橋梁施工作業(yè)平臺(tái)講義(PPT76頁(yè)）

1、橋梁施工作業(yè)平臺(tái)王雄江 博士、副教授武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院目 錄第一節(jié) 概述 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算 第三節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)施工第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算第一節(jié) 概述 施工中結(jié)合水中橋墩處的地質(zhì)、水文條件等選擇適宜的鉆孔平臺(tái)，對(duì)橋梁施工的安全、工期、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益具有重要的意義。 對(duì)于跨越海灣、江河、湖泊、水庫(kù)的水上橋梁工程，當(dāng)基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁等非打入式結(jié)構(gòu)且無(wú)法采用筑島方式施工時(shí)，搭設(shè)固定式作業(yè)平臺(tái)是解決基礎(chǔ)施工設(shè)備作業(yè)平臺(tái)的常用方法。橋梁施工固定式作業(yè)平臺(tái)第一節(jié) 概述 影響作業(yè)平臺(tái)安全的因素： （1）深水墩處于深水處，施工時(shí)受洪水、通航、水流和沖刷的影響； （2）

2、修建于近海的作業(yè)平臺(tái)還要考慮海潮、波浪、臺(tái)風(fēng)、海水腐蝕等因素； （3）由于施工平臺(tái)為施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)，所以其狀態(tài)處在不斷變化中：平臺(tái)上有大量的施工設(shè)備和人員，荷載處于不斷變化的狀態(tài)，特別是由于鉆機(jī)鉆頭施加于地基的鉆力而產(chǎn)生的反力處于不斷變化的狀態(tài)； 第一節(jié) 概述 影響作業(yè)平臺(tái)安全的因素： （4）有的施工平臺(tái)由于施工工藝的要求，在施工過(guò)程中施工平臺(tái)的形式會(huì)不斷變化； （5）在整個(gè)施工過(guò)程中，已澆筑的樁的剛度和強(qiáng)度還在不斷變化。第一節(jié) 概述 橋梁鉆孔施工平臺(tái)的種類主要有鋼管樁支撐平臺(tái)、鋼護(hù)筒支撐平臺(tái)、鋼圍堰支撐平臺(tái)等固定式作業(yè)平臺(tái)和浮式平臺(tái)四大種類。 鋼管樁支撐貝雷梁平臺(tái)示意圖第一節(jié) 概述 第一節(jié) 概

3、述 第一節(jié) 概述 第一節(jié) 概述 固定式作業(yè)平臺(tái)是水上橋梁基礎(chǔ)施工的作業(yè)平臺(tái)，平臺(tái)結(jié)構(gòu)通常采用鋼管樁基礎(chǔ)、型鋼分配梁、貝雷桁架或型鋼梁及花紋鋼板橋面板的結(jié)構(gòu)形式；鋼管樁之間、鋼管樁與鋼護(hù)筒之間焊接剪力撐，以使其成為一個(gè)整體，增加平臺(tái)的穩(wěn)定性。 固定式作業(yè)平臺(tái)受水文條件影響小，且通過(guò)棧橋等輔助設(shè)施，施工機(jī)械方便就位或退出。平臺(tái)整體穩(wěn)定性好、承載能力大，平臺(tái)整體穩(wěn)定性好、承載能力大。第一節(jié) 概述 固定式作業(yè)平臺(tái)適用范圍： 對(duì)于跨越海灣、江河、湖泊、水庫(kù)的水上橋梁工程，當(dāng)基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁等非打人式結(jié)構(gòu)且無(wú)法采用筑島方式施工時(shí)，均可采用固定式作業(yè)平臺(tái)。第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.1 固定式

4、作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體方案 某平臺(tái)基礎(chǔ)采用1000mmlOmm鋼管樁，鋼管樁之間用剪刀撐連接。鋼管樁頂部開(kāi)口布置2156a工字鋼做下橫梁，橫梁上布置貝雷梁（或直接在橫梁上鋪設(shè)I32a工字鋼），貝雷梁上再鋪設(shè)I32a工字鋼，最后是平臺(tái)面板（=lOmm的防滑鋼板）和欄桿的附屬設(shè)施的施工。待整個(gè)工作平臺(tái)形成后，在工作平臺(tái)四周布置拉錨，增強(qiáng)工作平臺(tái)的整體穩(wěn)定性，并根據(jù)實(shí)際需要在平臺(tái)邊搭設(shè)轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭。若無(wú)棧橋連接陸地，可鋪設(shè)一根水下電纜為鉆孔樁施工供電。第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.1 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2作業(yè)平臺(tái)分部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)基礎(chǔ) (2)承載分配梁 (3)平

5、臺(tái)平面板 a、轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭 (4)平臺(tái)附屬設(shè)施 b、欄桿 c、照明設(shè)施第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.1 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.1 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 1作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算的依據(jù) 橋梁工程總體施工方案；現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)、施工技術(shù)規(guī)范；現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)規(guī)范；工程所在的地域的工程地質(zhì)、水文等環(huán)境資料。第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 2荷載組合 （1）上部結(jié)構(gòu)恒載 施工平臺(tái)上的恒載主要包括防滑鋼板、型鋼分配梁和貝雷桁架三個(gè)部分。 （2）活載 施工平

6、臺(tái)上的活載主要包括150t履帶吊及吊重、人群及小型機(jī)具荷載兩個(gè)部分。第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 3作業(yè)平臺(tái)分部結(jié)構(gòu)檢算 (1)平臺(tái)臺(tái)面板 (2)承載分配梁 (3)基礎(chǔ) (4)平臺(tái)附屬設(shè)施碼頭第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 (1)平臺(tái)臺(tái)面板 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 (2)承載分配梁 貝雷梁的計(jì)算 a、貝雷梁計(jì)算工況B-1：履帶吊吊重工作狀況。 工況B-1-1：履帶吊于圖式位置是貝雷梁最不利工況，按兩跨連續(xù)梁計(jì)算B點(diǎn)處貝雷梁受力。 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定

7、式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 工況B-1-2：當(dāng)荷載位于最大跨徑7.5m的跨中時(shí)，貝雷梁受力計(jì)算模式。 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 工況B-1-3：當(dāng)荷載位于最大跨徑7.5m的一端時(shí)，貝雷梁受力計(jì)算模式。 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 貝雷梁的計(jì)算 b、貝雷梁計(jì)算工況B-2：履帶吊行走工況 當(dāng)履帶吊行走時(shí)一半的力直接作用在貝雷梁上，貝雷梁受力計(jì)算模式。 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 2I56a工字鋼橫梁計(jì)算。 a、工況I56a-1：履帶吊吊重工作工況。 因?yàn)楣ぷ咒摬荚O(shè)在樁頂，樁尺寸為：10

8、00mm1Omm。 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 2I56a工字鋼橫梁計(jì)算。 b、工況I56a-2：鋼護(hù)筒導(dǎo)向架荷載作用在工字鋼橫梁上。 導(dǎo)向架放在橫向2I56a工字鋼橫梁上，按四跨連續(xù)梁7.5m +6m+6m+7.5m，最大跨徑為7.5m，承受荷載為鋼護(hù)筒重量800kN，單面承重P=400kN計(jì)算。工況I56a-2-1：導(dǎo)向架重心位置如圖所示。第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 I32a工字鋼橫梁計(jì)算。 工字鋼按200mm間距布置，荷載計(jì)算分兩種工況： a、工況I32a-1：履帶吊吊重在貝雷梁7.6m跨中間，荷載按三跨連續(xù)

9、梁計(jì)算。第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 I32a工字鋼橫梁計(jì)算。 b、工況I32a-2：履帶吊空載運(yùn)行在施工平臺(tái)。 履帶吊履帶寬度1.1m，按每邊履帶下密布5根I32a工字鋼計(jì)算，I32a順橋向最大跨徑為7.6m。I32a工字鋼梁與10mm厚防滑鋼板組合形心i=175.82mm，慣性矩I=100127310.2mm4抗彎截面模量W=692500mm3。第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 (3)基礎(chǔ)樁頂荷載 =1634.72kN，鋼管樁選型：1000mm10mm方法一：摩擦支承樁軸向承載力。方法二：用砂填實(shí)的鋼管樁。用砂填實(shí)的鋼

10、管樁lOOOmmlOmm的容許承載力：第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 (3)基礎(chǔ)方法三：按壓彎構(gòu)件計(jì)算。 a工況一：?jiǎn)胃翗锻瓿蓵r(shí)，樁處于懸臂狀態(tài)。 此工況時(shí)，鋼管樁承受水平荷載主要為流水力.軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù) 則： 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算b工況二：工作樁樁頂被橫向連接后。 此工況時(shí)，工作樁按兩端鉸接計(jì)算 第二節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與檢算2.2 固定式作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算 (4)平臺(tái)附屬設(shè)施碼頭 由于有防滑鋼板所以不考慮摩擦力不足問(wèn)題。取水平平面計(jì)算，沒(méi)有考慮坡度問(wèn)題，本次只計(jì)算橫梁，橫梁材料為2I56a。第三節(jié)

11、 固定式作業(yè)平臺(tái)施工3.1 固定式作業(yè)平臺(tái)施工總體方案 （1）鋼管樁打設(shè)利用150t浮吊掛擊振力為90t的振動(dòng)錘進(jìn)行。 （2）按先上游后下游、先岸側(cè)后江側(cè)原則，依次插打工作樁。 （3）鋼管樁打設(shè)后焊接剪刀撐，增強(qiáng)已插打完成工作樁的整體穩(wěn)定性。 （4）架設(shè)2I56a工字鋼做下橫梁，貝雷梁做縱梁，鋪設(shè)I32a工字鋼做上橫梁，=lOmm的防滑鋼板做面板。 第三節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)施工3.1 固定式作業(yè)平臺(tái)施工總體方案 （5）測(cè)量放線，固定導(dǎo)向架，插打鋼護(hù)筒；4根鋼護(hù)筒插打完成后將其與工作樁剛性連接。 （6）待整個(gè)工作平臺(tái)形成后，在工作平臺(tái)四周布置拉錨，增強(qiáng)工作平臺(tái)的整體穩(wěn)定性。并在工作平臺(tái)四周用60m

12、m、40mm銅管布設(shè)欄桿。 （7）最后鋪設(shè)一根水下電纜供鉆孔樁施工用電。第三節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)施工3.2 固定式作業(yè)平臺(tái)施工工藝流程 工藝流程第三節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)施工3.3 固定式作業(yè)平臺(tái)施工操作要點(diǎn)（1）鋼管樁基礎(chǔ)施工 鋼管樁制作 鋼管樁運(yùn)輸 鋼管樁打設(shè)（含振動(dòng)錘選型） 橫向聯(lián)結(jié)系制作安裝 振動(dòng)錘選型確定打樁順序施工放樣打樁船就位沉樁第三節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)施工3.3 固定式作業(yè)平臺(tái)施工操作要點(diǎn)（2）承載分配梁 分配梁制作分配梁運(yùn)輸分配梁安裝（3）平臺(tái)臺(tái)面板制作、運(yùn)輸、安裝（4）平臺(tái)附屬設(shè)施制作、運(yùn)輸、安裝（5）平臺(tái)拆除 第三節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)施工3.4 主要施工機(jī)械設(shè)備配備第三節(jié) 固定式作

13、業(yè)平臺(tái)施工3.5 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、保證質(zhì)量的技術(shù)措施 3.5.1 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 固定式施工作業(yè)平臺(tái)為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，其施工可參照現(xiàn)行的橋梁鋼結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 3.5.2 保證工程質(zhì)量的技術(shù)措施 （1）作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、技術(shù)交底（設(shè)計(jì)要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工方法、施工注意事項(xiàng)）。 （2）自檢、互檢、工序交接檢查。 施工過(guò)程的質(zhì)量控制：“跟蹤檢測(cè)、復(fù)測(cè)、抽樣檢測(cè)”。第三節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)施工3.5 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、保證質(zhì)量的技術(shù)措施 3.5.2 保證工程質(zhì)量的技術(shù)措施 （3）鋼管樁打設(shè)的平面位置、傾斜度、最終貫入度控制及整體性連接質(zhì)量是固定式作業(yè)平臺(tái)的關(guān)鍵。 （4）貝雷梁的組裝方法和現(xiàn)

14、場(chǎng)的整體性連接要求嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。第三節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)施工3.6 工程施工重大危險(xiǎn)源及保證施工安全的技術(shù)措施 3.6.1 工程施工的重大危險(xiǎn)源 水上作業(yè)時(shí)，風(fēng)浪較大，應(yīng)防止失足掉人河中。過(guò)往船只對(duì)施工平臺(tái)的威脅，應(yīng)當(dāng)注意船只沖撞平臺(tái)而引發(fā)事故。 3.6.2 保證施工安全的技術(shù)措施第三節(jié) 固定式作業(yè)平臺(tái)施工3.7 工程施工的重大污染源及保護(hù)環(huán)境的技術(shù)措施 3.7.1 工程施工的重大污染源 施工垃圾和油污對(duì)河道的污染是平臺(tái)施工中的重大污染源。 3.7.2 保護(hù)環(huán)境的技術(shù)措施 （1）制訂詳細(xì)的環(huán)境保護(hù)措施。 （2）油和廢油的管理。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.1 基本情況 7173號(hào)墩樁基施

15、工平臺(tái)由鋼管樁、貝雷梁和型鋼分配梁組成。每個(gè)平臺(tái)共設(shè)置18根800mm8mm鋼管樁，鋼管樁上布設(shè)了8組單層雙排321貝雷梁，貝雷梁上根據(jù)鉆機(jī)施工需要布設(shè)了I36b型鋼。每個(gè)墩根據(jù)設(shè)計(jì)樁基情況安裝11個(gè)鋼護(hù)筒，鋼護(hù)簡(jiǎn)直徑3050mm、壁厚16mm，部分鋼護(hù)筒上設(shè)置支撐牛腿，作為貝雷梁的支點(diǎn)，以減少鋼管樁數(shù)量。 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.1 基本情況 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.1 基本情況 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.1 基本情況 施工水位： 百年一遇的最大流量： 最高水位： 最大流速：第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.2 計(jì)算依據(jù) （1）大橋橋型整體布置圖 （2）大橋7173號(hào)主墩

16、樁基施工組織設(shè)計(jì) （3）鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范(TB 10002.1-2005) （4）鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB 10002.5-2005) （5）橋涵（公路施工手冊(cè)） （6）客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南(TZ 203-2008) （7）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB-0017-2003) 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.3 計(jì)算參數(shù)取值 鋼材密度： 鋼材彈性模量： 泊松比：0.3 Q235鋼抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： Q235抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： Q345鋼抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： Q345抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 321貝雷片容許彎矩： 321貝雷片容許剪力：第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.3

17、計(jì)算參數(shù)取值 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.4 計(jì)算內(nèi)容 鋼護(hù)簡(jiǎn)：鋼護(hù)筒埋設(shè)深度和打入深度的計(jì)算，鋼護(hù)筒振打過(guò)程中強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算。 321貝雷梁：最不力工況下貝雷梁強(qiáng)度和剛度的計(jì)算。 鋼管樁：?jiǎn)胃摴軜对谒髯饔孟碌姆€(wěn)定計(jì)算，鋼管樁受軸向力的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算，承載能力驗(yàn)算。 2I36b工字鋼分配梁：最不力工況下的強(qiáng)度計(jì)算。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.5 荷載計(jì)算 （1）恒載 恒載主要為施工平臺(tái)自重。 鋼管樁樁頂以上部分的恒載： 鋼管樁自重： 本恒載未計(jì)人鋼護(hù)筒重量。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.5 荷載計(jì)算 （2）施工活載 每個(gè)施工平臺(tái)按兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)考慮， 每臺(tái)鉆機(jī)自重（含

18、鉆頭、配重、鉆桿） 配套空壓機(jī)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)等約 人群荷載略。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.5 荷載計(jì)算 （3）總荷載 考慮1.2的附加系數(shù)作為水流沖擊力和風(fēng)力的影響，則平臺(tái)設(shè)計(jì)總荷載為：第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 4.6.1 鋼護(hù)筒計(jì)算 （1）鋼護(hù)筒埋置深度計(jì)算 鋼護(hù)筒埋設(shè)深度L：護(hù)筒埋置深度(m)；：施工水位至床面深度(m)；：護(hù)筒內(nèi)水頭，即護(hù)筒內(nèi)水位與施工水位差(m)；：護(hù)筒內(nèi)泥漿重度(kN/m3)；：水的重度(kN/m3)；：護(hù)筒外床體土層的飽和重度(kN/m3)。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 （1）鋼護(hù)筒埋置深度計(jì)算當(dāng)護(hù)筒穿過(guò)幾種不同土質(zhì)時(shí)， ：土

19、粒相對(duì)密度；：飽和土層的孔隙比。：幾種不同土的平均飽和重度(kN/m3) ；：每種不同土的飽和重度(kN/m3)；：每種不同土的層厚(m)。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 （1）鋼護(hù)筒埋置深度計(jì)算 將各參數(shù)帶入公式進(jìn)行計(jì)算，得： 71號(hào)墩 72號(hào)墩 73號(hào)墩 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 （2）鋼護(hù)筒打入深度計(jì)算 三個(gè)墩鋼護(hù)筒底端最小埋置深度分別為：9.36m，10.37m，8.38m； 三個(gè)墩護(hù)筒設(shè)計(jì)打入深度分別為：15.71m，17.91m，15.11m，滿足要求； 有效嵌固深度值為：2(d+1)=2*(3.05+1)=8.1m 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4

20、.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 （2）鋼護(hù)筒打入深度計(jì)算 鋼護(hù)筒周邊土的摩擦力： ：土的摩阻力(kPa)；：土單位面積的動(dòng)摩阻力(kPa)；：鋼護(hù)筒周邊長(zhǎng)度(m)；：鋼護(hù)筒的入土深度(m)。則 71號(hào)墩 72號(hào)墩 73號(hào)墩第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 （3）鋼護(hù)筒強(qiáng)度計(jì)算 鋼護(hù)筒最不利工況是在振打過(guò)程中承受1176kN激振力。 鋼護(hù)筒截面面積： 壓應(yīng)力： 整體受壓強(qiáng)度滿足要求。 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 （4）鋼護(hù)筒受壓整體穩(wěn)定計(jì)算 鋼護(hù)筒長(zhǎng)細(xì)比： L取鋼護(hù)筒頂至護(hù)筒在土中有效嵌固深度位置的長(zhǎng)度。 L為2109cm。 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 （4）鋼護(hù)

21、筒受壓整體穩(wěn)定計(jì)算 整體穩(wěn)定性： ：鋼護(hù)筒所受激振力；：鋼護(hù)筒截面面積；：軸心受力構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，查表為0.946；：鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 4.6.2 貝雷梁計(jì)算 根據(jù)施工安排，兩臺(tái)鉆機(jī)不會(huì)同時(shí)在同一組貝雷梁上進(jìn)行作業(yè)，貝雷梁按一跨承受鉆機(jī)荷載，另一跨無(wú)鉆機(jī)情況進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)貝雷梁承受兩部分荷載，第1部分為鋼管樁樁頂以上的平臺(tái)、空壓機(jī)和循環(huán)系統(tǒng)重量，總重195t，按在8組貝雷梁上均布作用考慮，則每組貝雷梁上作用均布線荷載 ；第2部分為鉆機(jī)自重，每臺(tái)鉆機(jī)鉆孔施工時(shí)重1lOOkN，則在每組貝雷梁上作用兩個(gè)F=275kN集中力，計(jì)算跨徑為2x12m連

22、續(xù)。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 4.6.2 貝雷梁計(jì)算 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 4.6.2 貝雷梁計(jì)算 用ANSYS有限元軟件進(jìn)行計(jì)算： 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 4.6.2 貝雷梁計(jì)算 最大彎矩： 最大剪力： 最大應(yīng)力： 最大變形： 支反力：292kN、500kN、-0.57kN; 以上各項(xiàng)均滿足要求。 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 4.6.3 鋼管樁計(jì)算 （1）單根鋼管樁在水流作用下的穩(wěn)定 單根鋼管樁的水阻力： ：水的重度(kN/m3)，取值為10 kN/m3 ；：設(shè)計(jì)流速(m/s)，取1.36m/s；：鋼管樁阻水

23、面積(m2)；：重力加速度，g=9.81m2/s；：形狀系數(shù)，圓形結(jié)構(gòu)物，取K=0.8。單根鋼管樁最大水阻：第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 4.6.3 鋼管樁計(jì)算 （1）單根鋼管樁在水流作用下的穩(wěn)定 單根鋼管樁的位移和內(nèi)力： 由于地基為彈性地基，需按m法計(jì)算彈性地基的變形情況。 土中基礎(chǔ)變形系數(shù)： 查規(guī)范，m偏安全取3000kN/m4。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算 4.6.3 鋼管樁計(jì)算 （1）單根鋼管樁在水流作用下的穩(wěn)定 利用“橋梁博士”進(jìn)行計(jì)算， 河床面位置最大位移4.5mm，轉(zhuǎn)角0.0022rad； 最大彎矩：178.1kN.m; 最大應(yīng)力： 滿足要求。 第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算（2）鋼管樁承載能力驗(yàn)算 鋼管樁樁端承載力作為安全儲(chǔ)備不計(jì)人承載力的計(jì)算，則鋼管樁承載能力容許值按以下公式計(jì)算： ：?jiǎn)螛遁S向受壓承載力容許值(kN) ；：鋼管樁周邊長(zhǎng)度(m)；：鋼管樁的入土深度(m)；：土單位面積的動(dòng)摩阻力(kPa)；：樁側(cè)摩阻力影響系數(shù)，錘擊樁取1.0。第四節(jié) 某橋施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.6