圆木构架水上钻孔平台施工方案.docx

2、地质情况高程 土质 极限承力 KPa 极限摩阻力 KPa -2.9 ～-5.9M 粘土 190 40四、工程特点及难点1、作为施工人员行走和钻机的轨道，便道和水上平台是极为重要的工程，对安全和稳 定性要求极高，施工环境均在水中，施工难度大2、便道和平台施工木桩基础均位于水中，在水中进行测量放样控制、 定位、施工难度大3、沿路线方向有综合管线、燃气管道、自来水、光缆等位于道路两侧，施工时要为其 留有一定的安全距离五、排架施工工艺1. 木桩的插打 木桩采用挖机打压的方法进行木桩的施工，木桩插打按最后的入土深度控制，通过桩 承载力的计算桥木桩打入土层不小于 3 米，即可保证单桩承载力满足要求 （见附后计算 书）打桩顺序按先岸边后水中，先浅后深的顺序施打每打完一根桩进行平面位置垂直度 及高程的复测，对不满足要求的桩拔出重打相邻桩施工完毕，即横向联接加固，后续上 部承重结构的安装2. 木桩纵、横向联接本次设计用Φ 16cm的圆木进行联接，耙钉加固各联接点3. 木桩桩头处理 按平台设计标高将桩头割平，保证其在一个平面上，使各个桩均匀受力4. 横梁的安装横梁用 25×30cm木方，加固仍采用耙钉，但是要保证耙钉的长度。

5. 面板的铺设面板采用厚 5cm的木模板，横纵向用铁钉对梁进行加固联接六、平台设计说明作业平台主要承载回旋钻机 10t 自重，钢筋笼 4t ，首灌砼 5t 及人员荷载根据现场 条件和新设计的桩位，平台搭设最大长 52 m ，宽 4~8m，平台面高程为 2.14 m，平台面 板采用 5cm厚木板铺设，下铺 25×30cm木方加固，横主梁采用 25×30cm木方，纵横向间 隔 1m～1.5m用 16cm的圆木加强连接，并连接主支架加固下部采用Φ 20cm，4~6米长圆 木桩作承力基础，木桩间距 1 米，为加强圆木桩承载能力及稳定性，相邻圆木桩之间用Φ 16cm圆木做剪刀支撑及横系加强，每个平台两排木桩之间设置水平剪刀撑详见后附图七、受力计算集中荷载 : 旋转钻 5 吨，钢筋笼 4吨，首灌砼 5吨均布荷载：人： 0.2 吨/m25CM木板： 0.0054 吨/m2木方： 0.1 吨 /m21、主梁计算根据木桩设计布置，纵横向主梁最大间距 4m，以简支结构为计算模型，最不利荷载是 集中荷载作用在 2m处，同时有均布荷载作用 集中荷载： P=14T×10×1.4=196KN① 弯矩计算Mmax=PL/4+qL2/8L: 跨径为 4m经计算: Mmax=202.1KN·Mδ max=M/WW:木方截面抗弯刚度 W=I/y=3.125 ×106δ max=64.67Mpa<[δw]=103Mpa满足方木弯曲容许强度要求② 挠度计算fmax=PL3/48EI+5qL4/384EIE：方木抗弯截面模量为 1103MpaI ：25×30CM截面惯性矩取 3.906 ×108mm4经计算： fmax=0.58mmf[容 ]=L/600=6.7mm满足工方木容许挠度要求2、承载力计算木桩采用Φ 20cm，长 6m圆木，直接打入河床，根据经验及实地勘察，拟打入河床不小于 3m深。

① 承载力验算单桩实际承载： P=(196+3.05 ×3)/6=34.19KN单桩最大承载 :[P]=(U ΣλL i τi+λAδk)/2U：圆木周长 0.628mλ：侧阻挤土效应系数，取 0.6L I ：桩在河床下第 i 层土中的长度τ i ：第 i 层土对桩侧的极限摩力( Kpa)δ k：桩底端土的极限承载力( Kpa)A：木桩截面面积 0.0314m2[P]=(U ΣλL i τi+ λAδk)/2= [0.628 ×0.6×3×40+ 0.6 ×0.0314×2200]/2 经计算： [P]=43.332KNP<[P] ，满足承载力要求③ 定性检算简支梁模型长度系数μ为 1木 桩 截 面 惯 性 半 径 i=I/A=2 108/0.049=8.76cm 木 桩 长 细 比 λ =L/i=10/0.0876=114.16 >λ p=59 故而属于大柔度杆件临界应力 cr=π2E/λ2=3.142×16272/114.162=12.31 Mpa 桩身抗弯刚度临界荷载计算：P临= cr×π d2/4=12.31 × 3.14 ×2502/4=2261.29KN E: 木桩截面模量取 16272 MpaI: 木桩惯性矩取 1.92 ×108mm4经计算: P 临=603.98KNP=26.03KN< P临, 满足木桩抗弯刚度要求八、水中桩基施工1、护筒埋设，根据现场施工具体情况，选用大护筒高 5 米，直径 2.0 米，壁厚为 3mm； 小护筒直径 1.5 米，护筒高出水面 1 米，深入河床 2.0 米。

2、回填，土质较好的粘土进行回填，沉降一段时间后再对其进行钻孔作业3、钻孔，开始钻孔时，加清水在护筒内打浆，待泥浆均匀后方开始钻进在达到设计 孔深后，方可提钻4、钻进成孔，调整机位，对准新桩中心，进行钻进，钻进过程中注意孔位倾斜，钻头 中心同桩位中心偏差不大于 2cm5、清孔，钻孔达到设计标高后，经监理工程师验收合格后进行第一次清孔，采用换浆 法6、钢筋笼在钢筋场地制作后，由钢筋笼运送平板拖车拉运至桩基位安放，由于水上平 台限制，吊车不能直接到达平台上进行钢筋笼吊装作业，故吊车停放于现行通车路段进行 吊装，在钢筋笼运送及吊装过程中做好道路封闭围挡及安全警示，并派专人于两头做好交 通指挥工作，考虑到吊装安全和实际情况，每节钢筋笼长度限制在 9 米以内7、砼浇筑，因离岸边较远的采用汽车泵进行混凝土浇筑，汽车泵浇筑过程中，做好道 路封闭围挡及安全警示，并派专人于两头做好交通指挥工作，汽车泵输送臂在收放过程中 应朝向施工一侧，严禁在通车道路上进行在浇筑前泵管伸入桩基后，严禁摆动8、泥浆循环系统设置，每座桥设一个泥浆箱，泥浆箱为 12m长集装箱改造，泥浆箱边 上设置一处沉淀池，沉淀池直接在施工路基范围内开挖，深度 1 米左右，上口采用填筑围堰，沉淀池尺寸为 4*4*2m(长 *宽*深)，多余泥浆由泥浆运送车每天进行清理。

9、钻机就位移位采用圆筒钢管，下枕木进行移动，但在水中平台上移动，因工作面较 小，存在一定安全风险，应提前做好安全防护措施，同时小心谨慎，确保钻机及人员的安 全施工工艺流程图主要承力为横向 18 根钢管桩，单根摊销重量： 398.72/18=22.15KN ； 导向桩采用υ 60钢管桩，设钢管桩深土深度 h 米，根据沉桩承载力计算公式：[ p]=0.5* (U*∑αi*li* τi+ α*A* σ R)得： [p]——端桩轴向受压容许承载力( KPa)；U——桩的周长( m),3.142*0.6=1.8852m li ————承台底面或局部冲刷线以 下各土层厚度， m；τ i ——与 li 对应的各土层与桩壁的极限摩阻力， kPa；桩基下有淤泥 质粉质粘土，根据路桥计算手册查得淤泥质粉质粘土取极限摩阻 力 (15+30)/2=22.5 kPa；σR——桩尖处土的极限承载力， kPa；根据路桥计算手册查得淤泥质亚粘土取桩尖极 限承载力 1000 kPa；A——桩底横截面面积， m2；计算得： 3.142*0.3*0.3=0.28278 m2；αi ，α——分别为震动沉桩对各土层桩周摩阻力和桩底承压力的影响系数，根据路 桥计算手册查得取值 0.7 ；22.15=0.5* (3.142*0.6*0.7*h*22.5+0.7*3.142*0.3*0.3*1000 )计算得：h≈ 5.0 m。

即钢管桩入土深度不得小于 5.0m钢管桩顶高出水面 1.5-2.0m 4・2平台示意图（1）平台平血布置示怠图1、施工场地平整及作业平台陆上桩基就位采用吊机或钻机自行移动，桩基施工前用推土 机、挖机、压路机进行场地平整钻机平台的安全验算：1.1 荷载分析①钻机自重：计算单台钻机自重取荷载：P1= 20.18*10*1.4=282.52 KN；② 施工机具、人员荷载按规范规定：P2=（2.5+1.5 ）*3*1.4=16.8 KN/m（考虑双拼 40a 工字钢承重宽度最大 3m）③ 双拼 40a 工字钢自重：0.0676*2*10*1.2*31=50.3KN1.2 双拼 40a 工字钢的安全验算：①双拼 40a 工字钢受力由钻机传递， 40a 双拼工字钢最大弯矩为：Mmax=∕1 8ql 2=1∕ 8*16.8*3.77 2=29.8KN﹒m 支座处最大剪力设计值： max=1∕2ql=1 ∕2*16.8*3.77=31.67KN ②初选截面平台所需的截面抵抗矩为： W=Mma∕x[ σ w]=23.1 ∕145*103=2.05*105mm3 查路桥施工计算手册附录三I40a 工字钢自重为 0.6756KN∕m ③截面验算梁自重产生的弯矩设计为： Mg=1∕8*0.6756*2*3.77 2=5.26 KN﹒m 总弯矩值为：Mx=29.8+5.26=35.06 KN﹒m 弯矩正应力为： σ=Mx∕Wx=35.06*106∕1.0857*106=32.29Mpa﹤ 145 Mpa 满足施工要求。

1.3 算钢管桩入土深度：钻机平台上考虑各种荷载总重 P=282.52+50.3*2+3.3+12.3 =398.72KN主要承力为横向 18 根钢管桩，单根摊销重量：398.72/18=22.15KN ；导向桩采用υ 60钢管桩，设钢管桩深土深度 h 米，根据沉桩承载力计算公式：[ p]=0.5* ( U*∑α i*li* τi+ α*A*σR)得：[p]——端桩轴向受压容许承载力( KPa)；U——桩的周长( m),3.142*0.6=1.8852m li ————承台底面或局部冲刷线以下各土 层厚度， m； τi ——与 li 对应的各土层与桩壁的极限摩阻力， kPa；桩基下有淤泥质粉 质粘土，根据路桥计算手册查得淤泥质粉质粘土取极限摩阻力 (15+30)/2=22.5 kPa； σ R——桩尖处土的极限承载力， kPa；根据路桥计算手册查得淤泥质亚粘土取桩尖极限承 载力 1000 kPa； A——桩底横截面面积， m2；计算得： 3.142*0.3*0.3=0.28278 m2； αi ，α——分别为震动沉桩对各土层桩周摩阻力和桩底承压力的影响系数，根据路桥计 算手册查得取值 0.7 ；22.15=0.5* (3.142*0.6*0.7*h*22.5+0.7*3.142*0.3*0.3*1000 计算得： h≈5.0 m。

即钢管桩入土深度不得小于 5.0m钢管桩顶高出水面 1.5-2.0m 803008030080100 100 100 100 100100 100 100 100 100。