某長江公路大橋主航道橋北塔主墩基礎施工方案盤算

PAGEPAGE23xx公路大橋主航道橋北塔主墩基礎施工方案計算一.任務來源xx公路大橋主航道橋北塔主墩基礎屬于C1合同段，本合同段計劃將于xx年xx月底進行施工招投標，預計開工日期為xx年xx月下旬。受**路橋公司委托，xx院對其提出的施工方案進行施工過程的一些關鍵問題進行分析計算。二.分析計算內容驗算范圍：北塔主墩基礎施工過程的受力分析。驗算內容：施工期間鋼護筒的沖刷深度計算。施工期間沖刷防護措施的計算。鉆孔平臺抵抗水流沖擊的穩(wěn)定性計算。鉆孔平臺抵抗船舶撞擊時的安全性。鋼套箱的強度和變形驗算。澆注3m厚封底混凝土時懸吊力的驗算。三.分析計算依據(jù)分析計算資料：《**大橋主橋施工、監(jiān)理招標參考資料》《**大橋主橋基礎施工招標文件》綁魔準《涼*宵*細大橋主認橋基礎狡施工招圣標補遺裹文件》粗狼依四《壟*去*腎大橋主駱橋基礎裝施工方惱案》梅復核驗懼算規(guī)范握：粱賞至景覺公路橋括涵設計表通用規(guī)麥范饒（白JTJ還02購1-8詞9琴）略搖鄭武縱公路工載程水文頓勘測設遭計規(guī)范泉（你JTG卵C3悶0-2巨00壤2膠）雅公路鋼老筋混凝屋土及預錄應力混正凝土設婚計規(guī)范深（該JTJ充02程3-8宏5郵）斑沙設計情樂況簡介吳：紛*戴*形大橋主綿橋為主蛾跨紫108堤8止m逮的雙索藏面斜拉閃橋。索息塔基非礎味4鐘號墩采搬用樁基水礎，樁諸基辛為案13跟1宏根預D2.稼8/D出2.5海m跟鉆孔樁箏（鋼護誼筒內列徑疏2.8犬m免），采嗽用梅花徒形布置比。按照此摩擦樁稻設計，邊樁悄長筋116告m團。由于返需要承通受較大憐的水平屋力，考療慮護筒橡與樁基舌礎共同竟受力。善承臺為糟啞鈴形飽，在每專個塔柱端下承臺子平面尺軟寸盤為鐮50.帶55×株48.溝1濱m別，其厚葛度由邊牛緣濾的漿5項m勺變化到摟最厚處秋的龜13.認324溪m芽，其頂菠部與塔紛柱的接滑觸面垂粉直于索撥塔塔柱刻的中心蝶線。兩長承臺之冬間采鏈用紗12.番65×體27.嘗1剛m癢系梁連鈴接，系膊梁厚度睛為喬6例m鎮(zhèn)。承臺霞設串有異4鉆個備用些樁位，奶但是由散于補樁魄位的受量力較為雀不利，粥因此仍尋然要求鋼施工單俘位的成棟樁率晌為徑10枯0括％飯。壞灰圖炭一眠懶4箱號墩基考礎一般市構造圖煎施工方卷案：攜1.配甜施工平忌臺弟圖蜘二革迫施工平則臺平面的示意圖歇施工平塑臺平面靠如圖二霉所示?？蹐D中的表圓圈表仗示鋼管隙樁，鋼搶管樁采考用水φ哄150煉0×2幣0m垮m蜻的鋼管愉，圖中姓的粗線學表示貝值雷架，浸采用三溪排兩層府的貝雷肥梁，貝拖雷梁的蕩剛度比震較大，齒能夠有佳效的把珍鋼管樁捷連接在坦一起，宮所以要欺求，每辯根鋼管菊樁上至密少有一輪根貝雷期梁通過叫。細線兇表示工座字鋼，金采蒙用舞I63烘b埋的熱軋含工字鋼冠。引2.氧晌鋼套箱道鋼套箱勉采用分妻塊拼裝剝、運輸駕，整體糖吊裝。品鋼套箱面一般構濃造圖和坡鋼套箱刑施工基青礎過程設詳細情蔽況參見鈔圖三～趨圖五。驕圖閑三甘郵漂鋼套箱崗布置圖知圖英四座傭鋼套箱閣細部構搶造圖家圖暢五山憶鋼套箱支施工過儉程示意姐圖足施工計千算情況虎：碎1.族漲施工期促間鋼護蟲筒的沖瀉刷深度脖計算。浸穩(wěn)定河咽段的沖慎刷包括棵一般沖蠟刷和局憤部沖刷撫兩種。上根據(jù)施禽工周期休需要，培分兩段奉時間進肅行沖刷舞計算故（艘1訊.稻枯水期逼、平水驗期施工裹鋼管樁兔；妥2弄.揉經(jīng)歷一宣個最大旺的熄2畜0樸年一拴遇握5拳％的施家工期）攜1即）枯水蠅期、平柔水期鋼臂管樁施晌工期間據(jù)橋位處若枯水期痕、平水廈期阿為臂1倚1哀～彩x疾x妙月，根沙據(jù)失《范*還*蜜大橋主間橋施工菜、監(jiān)理昏招標參州考資料躬》的第氏三部分青《橋位值水文情史況概要蕩》，北框主墩的殃有關水輔文觀測仗資料：陽200技0京年族2址月份2萌1馳（枯水龍期）大村潮漲急餡 題 塊 敗V永＝鵝1.2午9m/嚴s吸200變0詠年擦2鋸月社2帆1礎（枯水登期）大關潮落急幟 赤 警 脊V覽＝悟1.4巖2m/移s遵200叉2辱年他1柴1罩月忌7耗（平水撞期）小務潮漲急壞 攜 暈 判V敏＝釀0.7真5m/莫s脂200筒0栗年懲2蜓月野2拆1董（枯水由期）大劃潮落急它 仁 干 解V傲＝育1.3隱7m/友s漿200苗2子年樓1懸2尺月顫5潛（平水錘期）大遺潮漲急鄰 廉 孟 秘V戶＝帥1.8嚼8m/床s宋枯水期咱、平水綢期鋼管盯樁施工惹期間的駐施工最援大垂線研平均流亦速取絹值歌V著＝綠1.9情m/s開a紙.厘一般沖棋刷計算詠根據(jù)《慢公路工丹程水文富勘測設州計規(guī)范戰(zhàn)》勒JTG柳C3右0-2五00吐2死，休第戲7.3息.顆1蹄非粘性早土河床融的一般遙沖刷：變根據(jù)《顧橋位水拒文情況桑概要》刻計內算犬V糾＝覆1.9裕m/顧s濫對應的抽；遍根據(jù)握表矩7.3固.1-耳1裕；液根據(jù)《抹橋位水什文情況瘋概要》笛計算打；；帶根據(jù)訴表啟7.3眉.1-揀2鳴；糠根據(jù)《輛工程地橫質勘探閥資料》館取鑄b激.改局部沖征刷計算跌根據(jù)《貍公路工樂程水文凍勘測設幕計規(guī)范蛛》羞JTG盟C3進0-2正00夢2永，耕第筍7.4繼.組1豪非粘性要土河床蛋的橋墩似局部沖斃刷：咽根據(jù)《芽工程地半質勘探斷資料》畏取宇根據(jù)附辯錄灰B至橋墩系括數(shù)及墩術寬計算；莫枯水期續(xù)、平水晝期鋼管臨樁施工牛期間沖悲刷深度臣2)溜妖經(jīng)歷一燒個最大閥的貪2哨0米年一穗遇雀5捷％洪水武的施工貧期壇施工期呆間至少虜經(jīng)歷一記個洪水句期，橋斗位處洪繞水期芽為擠6瞞～瘦1歐0它月，考耳慮施工非期間最屯不利為撓經(jīng)歷一壁個最大蜂的上2殲0死年一錄遇蹤5遍％洪水信期，根盈據(jù)鑰《句*蕉*葵大橋主騰橋施工應、監(jiān)理升招標參令考資料爐》的第創(chuàng)三部分島《橋位敘水文情過況概要姑》，北昨主墩的束洪水期鳴最大垂草線平均楊流速取流值屈V動＝上2.7肯5m/馳s市。弦a違.緣一般沖禁刷計算蝶根據(jù)《瘦公路工遮程水文遵勘測設斗計規(guī)范邪》濕JTG施C3嗚0-2肅00兩2犯，漫第種7.3狗.舌1碰非粘性貍土河床碧的一般鬧沖刷：冤根據(jù)《遷橋位水的文情況算概要》慶計峰算毫V炎＝鬼2.7魄5m/雹s俊對應的蠻；櫻根據(jù)何表悠7.3托.1-仁1綁；夾根據(jù)《燥橋位水輪文情況已概要》挎計算霉；；吳根據(jù)字表找7.3系.1-都2賠；煤根據(jù)《慮工程地吼質勘探榴資料》膜取悅b惕.販鋼管樁常局部沖仁刷計算柄根據(jù)《普公路工票程水文裂勘測設嗓計規(guī)范舌》程JTG度C3辨0-2澡00累2析，也第賞7.4僵.惡1返非粘性墓土河床肌的橋墩緒局部沖像刷：還根據(jù)《揮工程地堆質勘探穗資料》狗取廉根據(jù)附弓錄號B塵橋墩系稼數(shù)及墩誠寬計算；洗經(jīng)歷一搏個最大異的響2造0抖年一睡遇協(xié)5莊％洪水我期鋼管眉樁施工評期間沖好刷深度淋c惑.癢鋼護筒歉局部沖播刷計算籃根據(jù)《架公路工熟程水文掏勘測設葵計規(guī)范答》拍JTG端C3浙0-2士00自2太，波第鑰7.4擱.倆1觀非粘性弊土河床袍的橋墩摔局部沖任刷：嘴根據(jù)《均工程地畏質勘探歌資料》滲取推根據(jù)附忌錄俘B帆橋墩系而數(shù)及墩導寬計算；引經(jīng)歷一謙個最大偷的著2咱0憶年一仔遇應5芹％洪水市期鋼管裳樁施工放期間沖爭刷深度吧d行.悠鋼護筒濁、鋼管伶樁局部曾沖刷計鉛算逐根據(jù)《皇公路工哥程水文拋勘測設門計規(guī)范吼》裝JTG品C3悉0-2撇00述2疾，遲第蒼7.4虛.講1壤非粘性治土河床搭的橋墩克局部沖趨刷：右根據(jù)《區(qū)工程地溝質勘探布資料》撇取練根據(jù)附暈錄辣B塵橋墩系特數(shù)及墩衫寬計算；刑經(jīng)歷一短個最大肯的裙2密0榆年一挨遇見5寧％洪水胖期鋼護留筒、鋼慧管樁局蔑施工期勻間沖刷茅深度悟2讀.協(xié)驢施工期男間沖刷蓮防護措植施的計恐算控 絞由于墩就柱處在竄水深流震急水域均，施工熄前期必蘇然引起乒劇烈淘猜刷，在蠅墩柱基陡礎施工發(fā)的同時律對周邊倘河床進鑼行護底艷防護，陷遏制和挽減輕沖嫁刷孔的午形成和釣發(fā)展。另對白*援*蠅大橋北貪主墩施蝦工采用偉塊石防塘護。添根據(jù)《黎公路工溪程水文么勘測設指計規(guī)范材》挺JTG鎖C3朋0-2葛00貼2皂，妄第地7.4丟.確1孔非粘性飽土河床諒的橋墩層局部沖沈刷：闊塊石防勝護不沖瞧刷的條秋件是：弦。為了博考慮后槽期運營玻河床防汽護，塊膏石防護彼的沖刷面速度斥采敘用序30嫌0鐵年一遇滲的最大理洪水，聞北主皂墩裹30額0血年一遇宮的落潮穩(wěn)流量相襲應的最膜大垂線剪平均流莫速階。想塊石防固護的最砍小尺寸鼻采偶用們450凳m蚊m籮。丑3躍.亂抖鉆孔平直臺抵抗擾水流沖靠擊的穩(wěn)租定性鋒逃自1拉）水流滑沖擊力同牌凝像根據(jù)《燙公路橋盜涵設計需通用規(guī)槍范》蘭（威JTJ亦02公1-8泉9鮮）衡第阻2.3災.1徹0幟條流水段壓力詢水的容攝重克；走重力加霉速度售；圖橋墩形勸狀系數(shù)檢。降a猾.莫單根鋼討管樁的絲水流沖頂擊力（廁平水期賓、枯水悔期）呢平水期姓、枯水貼期水流躬速度趟b.鬧薪單根鋼林管樁的愁水流沖克擊力（惕經(jīng)歷一棋個洪水艷期）凳北主墩旅的洪水挨期最大咐垂線平轟均流速歐取值辜c母.獎脅單根鋼夸護筒的零水流沖棄擊力（代平水期喪、枯水語期）焰平水期喬、枯水筒期水流孝速度苦d船.慰病單根鋼泛護筒的雷水流沖袋擊力（茂經(jīng)歷一國個洪水研期）躁北主墩現(xiàn)的洪水圈期最大膝垂線平仗均流速呢取值研2覺）計算箱結果纖a洞.嘆這計算程準序糟炭栽本計算傲采疫用襪Ans革y皺s徹程序進色行三維卻空間分結析。筍b哲.妖國施工平累臺在平站水期的子穩(wěn)定性寧乏對按照施纖工進度創(chuàng)安排，必施工平裳臺（包至括鋼管在樁及鋼使管樁上軍部平臺欠）冶迎在平水級期施工絹完畢，樸按照施鴉工方案郊，在洪蒸水期來替臨之前憤必須施仙工完成件部分的式鋼護筒彼并澆注籃完成部陷分的混預凝土樁部基，并腔把樁基勁和施工積平臺連索接起來欣，以安裕全度過風洪水期謹。所以粥在平水興期的計噸算模型隔考慮最保不利情邁況為空暖平臺的某情況，摟即只有敘鋼管樁且及鋼管印樁上部棗平臺。勵水流力遮的作用呆考慮平正水期的咬水流作遙用，單行根樁作訊用的水衛(wèi)流力訴為會83.螺1k膠N貿，作用擊在水促深計1/朝3悶處。根擱據(jù)平水省期沖刷懸計算，茂沖刷深它度曾約拐10辯m幸，所以芬鋼管樁底計算底條端固結窩點約在朗：卵-23板.3-使10-遼4.部2伏＝共-37禽.5僑m眉的標高瘡處，計虎算樁長驗為傍45寺m好，底端預固結，爺計算模敬型如圖需六所示頸。總圖淺六視爽怕施工平航臺平水貍期計算思模型遺計算得體到樁底參最大應火力煮為勞146汪MP湊a僅，位置爪在樁底蔽；工字遠鋼最大雷應力寇為洋163狹MP繭a對；貝雷絞架最大附應力汁為癥127使MP欺a征。根據(jù)暫上述情貧況，施電工平臺宵能夠滿欠足平水甜期施工苦的要求飼。錦計算時宇對平臺箱初步方勉案進行去了調整各，要求士保證每注根鋼管淹樁的樁姐頂都有紫一根貝拔雷梁通洲過，同巴時，要嘗求貝雷擁梁與下貴部的工偷字鋼有像可靠的液連接。位關于施突工過程現(xiàn)平臺的銹抗風的陳問題，匙由于平另臺在水團面上不依高，平堅臺處的白風速相你對較低傷，同時出，整個貓平臺是餓桁式結尿構，迎貼風面積宜較小，晝風力也壩較小。貴當鋼套毛箱上去機后，整疼個平臺裙與已施宜工完成暢的樁基愧等形成召了一個壟整體，垃抗風性刃能大大竹提高，噴所以抗膜風不是口主要的談問題，寶下面不米再對其寬進行計浩算。羞c鹽.胳電施工平鴉臺在洪即水期的金穩(wěn)定性浴洪水期馬來臨前長，要求接上下游介各施工偵完至蜂少解1贊6求根樁，穿已抵抗朋洪水和耽其他可廁能的沖翠擊等意型外情況憑，保證旗安全度鏡過洪水蛇期。施薯工完畢們的樁要體求和施忽工平臺旗進行有旺效的連叫接，整書個體系誼形成一爐個整體聰。洪水嗚期的沖溫刷深度址按段20等m道計算，恰所以鋼鏟管樁和腸鋼護筒萄的計算商長度穴按杏55逮m攀計算。掀底端固防結。鋼版護筒和稈施工平膊臺之間超用永I63毒b沫的工字歲鋼連接湖。計算齡模型如報圖七所隨示。納洪水期嶄水流的羊計算只葬考慮鋼姑護筒的梨受力，距鋼護筒拼內的混高凝土不則考慮。輸根據(jù)上飽面?zhèn)蝍葬)評的計算壁，鋼管搭樁的水尸流力嘴為敗220丑.4k苦N加，鋼護縱筒的水聾流力姜為奧426藍.1k恩N講。它圖朝七幫還計算?；⑿推矫鎲T圖腫計算得弊到施工勵平臺在浮水流力環(huán)的作用宵下，鋼冰護筒內跟的最大藏應力恥為庸38.廣5MP短a王，鋼管卷樁內的芒最大應顆力冊為寧34.豈7MP傳a嬌，工字追鋼內的帆最大應粉力施為坐129旦MP意a共，貝雷稼架內的伯最大應劉力其為串34.蘇6MP逢a望，滿足編施工過臺程的要母求。狼4.溝濤鉆孔平牽臺抵抗榮船舶撞炸擊時的糾安全性及1顏）洪水聰期報500腐0付T野級船舶腳撞擊力仇計算減鉆孔平惰臺抵絡抗燭500扶0魄T績級船舶羞撞擊時粉的穩(wěn)定努性的計號算，考磨慮施工揭期間至愉少經(jīng)歷龜一個洪腦水期。浙根據(jù)健《升*合*惡大橋主截橋施工翼、監(jiān)理形招標參賄考資料濱》的第飛三部分至《橋位受水文情姜況概要后》，北疤主墩的蒼洪水期闊最大垂須線點流傅速取值寄。奇根據(jù)《璃公路橋認涵設計些通用規(guī)冰范》犁（瘡JTJ奏02豬1-8肝9勉）附錄田四貌羅船只和桌漂流物伏的撞擊仔力望根據(jù)有嗓關資料墓，掛500員0巴T袍級船舶襖的漂流扣物重力呼；萄重力加仗速度所；朱水流速粉度踏；體無實際趙資料時個，撞擊缸時間次。匙2災）枯水點、平水原期施工統(tǒng)船竊200仁0栽T續(xù)船舶撞墾擊力計銜算刃鉆孔平犯臺抵棵抗捉200癥0另T鴉施工船分撞擊時禁的穩(wěn)定嚼性的計繪算。根睬據(jù)《公蟻路橋涵牛設計通產(chǎn)用規(guī)范權》奔（欠JTJ盾02伏1-8碧9止）附錄打四窮挎船只和懷漂流物酬的撞擊刃力術200桑0指T瀉施工船余的漂流暗物重力懸；馳重力加祥速度裝；枯水流速皮度蓄；級無實際弱資料時謊，撞擊間時間包。土3肥）計算狼結果任服把考慮洪練水期時薄鋼護筒幻內上下敲游各筑有關1勻6德根樁施商工澆注斬完畢，擇同時，晶水流力偽的作用翅由施工細平臺和愁鋼護筒虛共同承虧受，而鳥船撞力絕由平臺魔和混凝估土樁承昌受。計侮算得到控洪水揮期知500累0藝T逗級的船若以專的速度帳撞擊作輩用下床，樁基次內的最妙大拉應瓦力度為露20.數(shù)4MP政a曲，與混虎凝土樁杰連接的己工字鋼乏內的最疫大應力豐高之達漂540束MPa關,涼如果加已上水流唱力，工肉字鋼內物的應力艘超過茂了并600撐MP泄a鋸，我們雪初步判袍定，平稀臺無法壇在洪水記期承茶受漠500效0醫(yī)T悶級的船紅舶自由尸撞擊。遵在洪水胞期應該碗采取必澇要的導敬航防撞陡措施。浸更詳細練的計算是應該采牙用非線萌性時程末分析。察惱虧考慮在脂枯水期巡、平水辮期無法幻避免施吧工船只愛對平臺姜的撞擊磨，我們該用以上稼同樣的伐模型，諒計算以了造200單0捆t僻排水量額的船只消自由撞貌擊的情保況，撞蜻擊速度耐。敲局部工桌字鋼內清的應力塊最大剖為鴨129識MP悶a敏，一般親均緩在腎90M缸P鴉a泰以下，毒貝雷架寺的應力意最大虎為句37.滴6MP各a攪，鋼管就樁內的貪最大應幫力禍為漿24.闖4MP悄a允，混凝瑞土樁基激內的最梅大拉應柄力愛為職1.8滲9MP詳a蘋。由此哀看來，滔在枯水莖期、平挺水期施催工船在瓣低愉于擇2m/曬s網(wǎng)的速度紛對平臺贏的撞擊到是安全謹?shù)?。?.件晴鋼套箱舌的強度述和變形源驗算節(jié)嶄脅在整個倆施工過良程中，何鋼套箱翠最不利派的情況牲是：封致底承臺矛混凝土倦澆注完跳畢，為頂了澆注怠承臺混肆凝土，殖把鋼套剪箱內的嘆水全部新抽出，晃此時，皆鋼套箱皆承受高顏達塌11.負3顯m呈的水壓沖力。柔便胸本計算溫的計算離模型把固鋼套箱策用板殼宋來模擬蝦，其剛畏度為上贈下郊層敢6m壺m暢鋼板的罩換算剛走度，計即算出等站剛度板烈的內力耗后，再絹用測Ans磚y壺s受本身的探計算功擾能計算鼠真實板刑的應力令。模型歪中的鋼椅管內撐延不考慮壘其抗彎揚功能，噸用桁架鑰來模擬榨，內撐秒的布置贈參見圖帶三。計鈴算模型衫如圖八艙所示。拆切壺計算得脫到的鋼伴套箱內驕的最大夫應力勝為細90.沫8MP誘a唇，鋼管等內撐的福最大應姓力跨為厲33.啞4MP軋a帶。鋼套捕箱的最籌大位移芝為刑1.2午9c湖