施工平台搭设.docx

第三章 施工平台搭设第一节 施工平台概述钻孔桩施工在旱地进行非常方便易行，平整场地后，钻机即可就位和开钻作业但是由 于桥梁建设中的钻孔桩施工在水中进行，因此在进行施工前首先要为钻机、搅拌机等提供一 个作业场地，以满足钻孔、灌注水下混凝土的需要，并保证人员机具的安全，这就产生了大 型桥梁深水基础施工所用的施工平台一、 深水桩基施工平台的构造分类目前我国大跨度桥梁的深水基础多采用钻孔灌注桩基础从施工方面来看，钻孔灌注桩 基础的施工有分为先下钢围堰后成桩和先成桩后下钢围堰两种施工方案由于后者具有施工 快，从施工钻孔平台钢管桩、架设平台至开钻时间短；可降低钢围堰高度，节省工期，降低 造价；减少双壁钢围堰夹壁混凝土量；避免岩面高低不平时，钢围堰不规律的高低刃脚着岩 难度；清除钻渣难度减小；封底混凝土量可减少等优点，而常被用于覆盖层较厚，且覆盖层 较软、承载力较小，工期和造价有要求的工程中深水基础钻孔桩一般为大直径，施工时受洪水、通航、大流速和冲刷的影响，为排除施 工干扰，必须在桩位设置工作施工平台施工平台是钢护筒下沉定位的导向铺助平台；是桩 基础钻孔、水下混凝土灌注的作业平台；是基础施工机具、材料临时堆放的场地；是双壁钢 围堰施工拼装、下沉的支承平台。

深水桩基施工平台分为固定施工平台和浮动施工平台两种类型部分国内深水桩基施工 平台实例见表3－1表3－1 国内深水桩基施工平台实例一览表工程名称平台形式平台构造受力方式鄂黄长江公路大桥固定平台平台基础由钢管直桩和斜桩组成；钢管桩顶 端纵横布设由2156b组成的承重钢主梁；在 承重钢主梁上搭设高度为2m的万能杆件桁 架；桁架上用5cm厚木板做平台铺装钢管桩单独受力佛开高速公路九江大桥固定平台钢管桩作为平台支撑；角钢焊制成桁架作为 纵、横向联接；贝雷桁架作为承重梁；45 廿工字钢和5cm木板作为平台铺装钢管桩单独受力岳阳洞庭湖大桥固定平台用钢管桩作为支撑基础；管内灌满黄沙增加 强度；其上放置工字钢、贝雷架、工字钢轨 道；钢管桩之间用［22槽钢作剪力撑和横向 联接整体钢管桩单独受力利津黄河公路大桥固定平台巾80cm混凝土钻孔灌注桩作为平台基础；其 上布置155型钢作为纵横连接及分配梁钻孔桩单独受力尖山跨海大桥固定平台在钢护筒顶部加工一个井字槽钢架；在井字 架的槽钢上加焊限位钢板，使其准确就位钢护筒单独受力蚌埠朝阳淮河公路大桥固定平台钢管桩作定位、支撑系统；钢护筒顶端加焊 牛腿；用16号槽钢加固纵、横向联接及平台 钢管桩与桩护筒间相互联接，保证平台的稳 定和抗扭。

钢管桩与 钢护筒共同受力黄石长江公路大桥固定平台以双壁钢围堰作为平台基础；用N型万能杆 件组拼成桁架结构；上弦联结156工字钢； 设16个支座与钢围堰焊接双壁钢围堰泰和赣江特大桥浮动平台浮箱平台用海车锚定并准确定位；再打 巾325mm钢管桩锚定隆沪铁路濑溪河铁路桥浮动平台钻探船设计米用桶筏积木式，用若干个油桶 组成；对钻探船进行平面锚固定位和垂直升 降定位女姑山特大桥浮动平台浮动平台采用中-60浮箱、箱形钢梁、标准 梁节组拼；将定位桩打入淤泥粘土中一定深 度，使浮动平台只能随潮水升降，而平面位 置不变固定施工平台按构造形式分为支架施工平台和围堰施工平台支架施工平台包括木桩施 工平台、钢筋混凝土桩施工平台或型钢、钢管桩施工平台等围堰施工平台包括钢套箱围堰 施工平台、钢板桩围堰施工平台、浮运薄壳沉井施工平台支架施工平台按组成平台的构造 可分为型钢平台、桁架平台和型钢与桁架组合平台；按平台的受力方式可分为钢管桩单独受 力、钢护筒单独受力、钢管桩与钢护筒同时受力三种类型固定施工平台的优点为：结构简 单，相对固定，在成孔过程中对成孔质量有保证缺点为：周转材料使用多，周期长，平台 构架和定位桩的拆装比较费事；且因其平台构架均在施工水位以上，桩的自由长度较长，刚 度较差，有头重脚轻之弊。

当平台受到较大水平力，如风力、水流冲击力等或冲刷较大时， 平台容易失稳浮动施工平台是深水中完成钻孔桩基础施工的一种简便而有效的方法，它是指利用水上 设备（民用船舶或工程浮箱）以及军用器材等搭设作业平台进行钻孔桩施工的方法，适用于 水流较平稳，波浪小，流速不大，通航压力小的河流中深水钻孔桩基础施工按构造形式分 为浮船、六七式标准舟节、浮箱等浮动施工平台的优点为：结构简单、架设较为简单；可 充分利用制式器材，方案灵活性大；投入施工快，显著缩短工期；容易改装成套箱拼装下沉 用平台，能节省大量时间；受潮汐水位变化的影响小，抗洪能力强平台可随水位上浮下沉， 在涨水时可继续施工，确保施工进度缺点为：占用较多水上设备和器材；占用较多河道， 一定程度上影响通航，在河道通航繁忙、流速较大的河流中实施比较困难；定位需要较庞大 的锚锭系统；钻机施工过程晃动大，钻进效率低，且不能适应大扭矩、大功率的回旋钻机二、 深水桩基施工平台的设计与验算1． 平台的功能要求 水上施工需考虑河床地貌、地层、汛情、涨落潮、气象、航道等情况，桩基施工平台 作为一种水上“人工地面”，在功能上必须满足以下几个要求：(1) 满足钻机成孔工艺与设备布置的要求。

2) 必须保证清孔、水下混凝土灌注等成桩工艺与设备布置的要求3) 保证套箱、承台顺利施工4) 保证作业人员良好的工作环境与活动场地5) 平台不受一般汛情、涨落潮和气象的影响，以确保安全施工，不影响施工进度6) 平台的使用期限一般为1〜3个月，因此要求平台便于安装、拆卸与迁移，可重复利 用2． 平台的设计 作为施工的辅助设施，平台的类型选择与设计应力求结构简单、受力明确、施工方便 稳定性好、安全可靠同时应综合考虑墩位处水文地质、桩基施工及后期双壁钢围堰的拼装、 下沉等因素桩基施工平台由支承桩、主梁及平台面三部分组成其中平台面为小型钢或木 板，平台面位于主梁之上；主梁采用贝雷梁及工字钢按纵横向布置，主梁支承在管桩或钢护 筒上；管桩间、管桩与钢护筒间或钢护筒间以钢管和型钢多层水平联接，保证平台的稳定和 抗扭主要考虑在最不利工况(例如洪水)下，能够保证平台上的施工作业不受影响来确定 平台标高；按成孔设备的布置与操作人员的活动场地来确定平台面的宽度；考虑水上平台两 端钻孔时，钻机前应留有起下钻具、放倒钻杆的活动场地，且要留有成孔时所需堆放材料和 设备的场地来确定平台面的长度；根据平台上荷载的大小和实际地层情况来确定支承桩的入 土深度。

3． 平台的验算 根据所设计平台的结构特征、验算采取的计算方法和理论，并结合研究目的和所需得 到的结果，可适当简化结构中的次要因素，提出便于计算且合理的基本假定，给验算工作减 少不必要的麻烦如：假定平台上部构造的刚度较大，略去其受力后产生的变形；将上部构 造与桩顶、桩与连接杆的节点视为固结，承重梁及工字钢之间视为铰接等等在整个平台的设计中，主要考虑施工平台成台之后最不利施工荷载组合作用下基础的 承载力、平台纵横梁的承载力是否满足要求以及整个平台的稳定性，同时也针对平台施工过 程中插打钢管桩以及下沉钢护筒等工况进行验算可视平台具体情况，建立适合于处理方式的弹塑性数学模型及相应的安全判别准则， 并用多种相关计算理论分析验算各种工况下平台的承载能力和稳定性一般常用平面分析计 算方法以及有限元空间验算最后，根据验算结果对平台结构设计作适当的调整第二节 施工平台形成工艺深水区施工平台的施工工艺一般可以分为:①采用打入钢管桩作为支撑搭设平台;②采 用打入的钢护筒和辅助钢管桩搭设平台：③两侧设钢结构导管架，中间采用钢围堰搭设平 台;④采用钢浮箱浮运定位搭建平台等其中前三种施工工艺采用的是固定式施工平台，后 一种为浮动工施工平台。

不同结构形式的平台施工方法有所不同，一般来说平台搭设的施工过程主要包括：钢 管桩或钢护筒施工（包括钢管桩或钢护筒的制作、运输、定位、沉设等）、平台搭设（包括 平联施工、平台上部结构搭设、起重机安装、护筒间连接、靠船桩施工等）、平台上使用设 施设备安装、平台防撞措施等内容根据桥位、桥梁基础以及自然环境的不同，在建的苏通长江公路大桥基础施工平台采用 固定式平台，其主要施工平台3#墩和主4#墩平台分别以钢管桩支承、钢护筒与辅助钢管桩共 同支承两种方式本节以3#墩和主4#墩平台为例，对施工平台形成工艺进行详细介绍一、 苏通大桥 3#施工平台的结构特点及形成工艺1． 3#墩施工平台的结构特点苏通大桥 3＃墩施工平台位于主桥3＃墩墩位处施工平台由支撑钢管桩、钢护筒和梁 系组成；平台主梁沿垂直水流方向布置，顺水流方向设置两层平联；上层主梁与次梁及面 层系组成平台用40根①1200x14mm钢管桩支承3#墩上、下游设1台WQ7040型桅杆 吊，由7根①1200x14mm钢管桩支承平台主梁采用2HN700x300mm型钢梁，次梁每组 采用3排1.5m高组合贝雷架3#平台桩间顺水流方向设两层①800x8mm联系撑，垂直水 流方向设一层①800x8mm联系撑，在平台上下游均为①1000x10mm联系撑。

桅杆吊桩基 设三层①800x8mm联系撑平台面层采用6mm花纹钢板铺设，并在其上设置安全护栏平台平面布置见图3-1rtl——联系撑支撑牛腿II支撑梁钢?「筒支撑牛腿amir撑牛腿图 3-1 3 #墩钻孔平台施工平面图2． 3#墩平台施工工艺流程图 3-2 3# 墩平台施工工艺流程二、苏通大桥主4#施工平台结构特点及形成工艺1. 4#墩施工平台结构特点苏通大桥4#墩位于长江主泓，距离南、北两岸均为3km左右，施工环境有以下特点：(1) 墩位区水深流急，航运繁忙；桥址位于东南沿海区域，极易受台风的影响，将对工 程建设的组织和安全带来不利的因素，增大工程建设施工的难度2) 墩位区水深流急，钻孔平台的搭设难度大3) 桩基钢护筒参与结构受力，单根长69.2m,重量达120.5t,水深30m，入土深度37m, 施沉倾斜度要求达到1/200，施工控制技术难度大为减小深水区大波浪条件下平台搭设的难度，降低施工风险，工程上利用大直径、入土 深的钢护筒作为平台支承结构，以满足钻孔平台及单桩的稳定性其主要施工过程为：首先 在钻孔平台上游侧建设一个刚度较大的起始平台，利用起始平台及锚固在平台上的悬臂定位 导向架导向沉放钢护筒，控制钢护筒下沉过程中的垂直度及水平偏位；钢护筒自上游向下游 逐排下沉到位后，逐排与起始平台及周围的钢护筒连接成整体，逐步形成较大的平台，待所 有钢护筒下沉到位后，即形成一个刚度强大的施工平台。

利用钢护筒作为钻孔施工平台的主 要承力构件，有助于减小平台在水平荷载作用下的位移，提高结构的整体稳定性，且针对北 主墩桩密桩距小的特点，较好地解决了辅助桩作为支撑平台的施工方法中辅助桩与钢护筒之 间净距较小，而辅助桩直径较小又不满足高潮位、大流速条件下单桩稳定的要求，克服辅助 桩直径较大将影响钢护筒下放的空间，无法满足施工要求的弊端，对保证施工的精度和安全 性是十分有利的苏通长江公路大桥主 4#墩钻孔平台结构由以下几部分组成，图3-3 为其 平面结构图1) 起始平台起始平台及下游平台采用02540x20mm钢管桩支撑，桩顶。