鋼棧橋及便道施工方案

1、目錄1 工程概況.3 1.1 路線走向.3 1.2 工程地形.3 1.3 地質(zhì)概況.3 1.4 水文條件.4 1.5 氣象條件.52 施工工藝.7 2.1 鋼棧橋施工方案.7 2.2 便道施工方案.103 棧橋施工計算書.11 3.1 主棧橋計算書.11 3.2 副棧橋計算書.254 便橋、便道施工進度計劃.39 4.1 便橋施工進度計劃.39 4.2 便道施工進度計劃.395 棧橋、便道施工用料.40 5.1 施工棧橋.40 5.2 回填拆房土、塊石方案便道成本分析.406 施工期環(huán)境保護措施.406.1 污染防范措施.406.2 現(xiàn)場文明施工措施.417 質(zhì)量管理點的設置計劃.44附圖：鋼

2、棧橋及便道總平面圖.45副棧橋平面圖.46主棧橋橫斷面圖.47主棧橋縱斷面圖.481#6副棧橋橫斷面圖.491#6副棧橋縱斷面圖.507#、10副棧橋橫斷面圖.517#、10副棧橋縱斷面圖.528#9副棧橋橫斷面圖.538#9副棧橋縱斷面圖.5411#30副棧橋橫斷面圖.5511#30副棧橋縱斷面圖.56主棧橋接岸結(jié)構示意圖.57剛棧橋伸縮縫示意圖.58剛棧橋剪力撐示意圖.59剛棧橋各部位連接示意圖.60便道斷面圖.61鉆孔 ck2 地質(zhì)圖.621 1 工程概況工程概況1.11.1 路線走向路線走向本項目起自永定新河河口南側(cè)的海濱大道疏港三線立交（k21386.208）,向北先后跨越疏港四線（

3、規(guī)劃港島客運專線）和規(guī)劃的永定新河主河道。沿線以高架橋形式向北延伸,在 k23+200 處和k24+200 處跨越泰達控股填海造陸的入海路,在 k27 處避讓開貝殼堤緩沖區(qū).最終點位蟶頭沽村東北側(cè)(k30+506.808)接海濱大道北段高速公路主線收費站。路線全長 9.12 公里，其中橋梁長 8.6 公里，工程大部分處于海擋以外的沿海灘地之中。我部承擔 k21386.208 k27551段（1#159#排架）所有灌注樁、承臺、系梁、墩柱、蓋梁，及0#3#、31#42#、58#62#，76#87#預應力砼現(xiàn)澆箱梁，以及永定河特大橋全部。1.21.2 工程地形工程地形灌注樁施工區(qū)域位于華北平原北部

4、海沖積平原，地貌特征為濱海低地、瀉湖洼地和海灘。地勢低平，海相與陸相相交互沉積地層。1.31.3 地質(zhì)概況地質(zhì)概況按地質(zhì)成因主要分為八個地質(zhì)成因?qū)樱F(xiàn)根據(jù)各土層時代成因及物理力學性質(zhì)詳細闡述如表 1-1。 表 1-1土層成因 年代巖性層厚(m)層底標高(m)承載力(kpa)-1 夾粉質(zhì)黏土1.0010.001.448.26902 粉土100第海相層q42m2 夾粉質(zhì)黏土4.6018.0012.4818.56100第陸相層q4lal粉質(zhì)黏土4.0010.8019.4323.56130-1 粉質(zhì)黏土140第陸相層q3eal-2 粉土、粉砂6.0013.10-29.28-33.29160粉細砂180

5、第海相層q3dmc粉質(zhì)黏土10.3018.00-42.83-47.79170第陸相層q3cal粉細砂9.4017.00-55.94-60.08200粉質(zhì)黏土220第海相層q3bm夾粉細砂、粉土最大 13.30240粉質(zhì)黏土270第陸相層q3aal粉細砂最大 17.00270粉細砂300第海相層q23mc粉質(zhì)黏土最大 37.63001.41.4 水文條件水文條件1.4.11.4.1 潮汐潮汐本區(qū)屬不規(guī)則半日潮，每日兩潮，滯后 45 分鐘，一般漲潮時間為 6小時，退潮時間為 6 小時 22 分鐘，最大潮差可達 4m，一般潮差為23m。潮位特征值（以新港理論最低潮面起算，下同）年最高高潮位 5.81

6、m（1992 年 9 月 1 日）年最低低潮位1.03m（1968 年 11 月 10 日）年平均高潮位 3.77m年平均低潮位 1.34m平均海平面 2.56m平均潮差 2.43m最大潮差 4.37m（1980 年 10 月）1.4.21.4.2 波浪波浪根據(jù)塘沽海洋站多年波浪實測資料統(tǒng)計分析得：常浪向為 ene 和 e向，其出現(xiàn)頻率分別為 9.68%和 9.53%。強浪向 ene 向，次強浪向h41.5 的出現(xiàn)頻率為 1.35%,t7.0 秒的頻率為 0.33%。設計波浪要素：波高五十年一遇 h1%3.340m波長 l5.7s本海區(qū)的年強浪向為 nnw，其次是 e 向；常浪向為 s。本海域

7、的不利浪向為 ene，e 向。1.4.31.4.3 海流海流本區(qū)基本為往復流型，漲潮主流向 nw，落潮主流向 se，漲潮主流向se，漲潮流速大于落潮流速，最大流速垂直分布大致由表層向底層逐漸減小。平面分布是由岸邊向外海隨著水深的增加而逐漸增大。流速小于 40cm/s 的累計頻率為 96.4%。1.51.5 氣象條件氣象條件本區(qū)域主要屬于溫暖帶半濕潤大陸性季風氣候。主要氣候特征：季風顯著，四季分明，春季干燥多風，夏季濕暖適中，冬季寒冷少雪。1.5.11.5.1 氣溫氣溫多年平均氣溫 12.2（天津站）12(塘沽站),最高氣溫 39.6(天津站)39.9（塘沽站） ，最低氣溫22.918.3(塘沽

8、站)。1.5.21.5.2 降雨量降雨量多年平均蒸發(fā)量 1779.5 毫米（天津站）1909.6 毫米（塘沽站） 。據(jù) 19511980 年天津和塘沽氣象站觀測資料，多年平均降水量 569.9毫米（天津站）602.9 毫米（塘沽站）,年最大降水量 976.2 毫米（天津站）1083.5 毫米（塘沽站） ，最小降水量 269.5 毫米(天津站)178.4 毫米（塘沽站） ，汛期 69 月占全年降水量的 82%。1.5.31.5.3 主導風向風速主導風向風速區(qū)域年平均風速為 4.5 米/秒，最多風向為西南風。冬季多北風，夏季多東南風和東風。多年各月最大風速值為 24 米/秒，出現(xiàn)在一月份。1.5.

9、41.5.4 凍結(jié)凍結(jié)根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范（gb500072002）,本場區(qū)標準凍土深度 0.60m。凍結(jié)期平均為 130 天，霜凍期可達 187 天。1.5.51.5.5 海冰海冰常年渤海灣冰期約為 3 個月（12 月上旬至次年 3 月初） ，其中 1 月中旬至二月中旬冰況最嚴重，為盛冰期。盛冰期間，沿岸固定冰寬度一般在 500m 以內(nèi)，冰厚為 1025cm，位于北部淺灘地區(qū)的曹妃甸和南堡一帶沿岸固定冰寬度較寬，曹妃甸一帶可達 34km，南堡 2km 左右；流冰外緣大致在 1015m 等深線之間，流冰方向多為 senw 方向，流速一般為 0.3m/s 左右。但重年份盛冰期間，渤海結(jié)冰范圍

10、占整個渤海海面 70以上，除渤海中部外，其他海區(qū)全被海冰覆蓋，渤海灣冰厚一般為 3040cm，最大 60cm 左右。1.5.6 海嘯與風暴潮2002 年出現(xiàn)風暴潮增水超過 0.5m 有 24 次，其中超過 1.0m 的有 8次，最大增水出現(xiàn)在 2 月 8 日，增水 1.34m，因未與天文大潮遭遇，最高潮位僅為 3.34m。2003 年是近年來風暴潮災害最嚴重的一年，10 月11 日天津近岸海域受東北 911 級大風和天文大潮的共同影響，出現(xiàn)了特大溫帶風暴潮，最高水位 5.33m。最近一次是在 2007 年 3 月 4 日，天津海域發(fā)生較大風暴潮，塘沽地區(qū)最高潮位達到 4.7m，漢沽地區(qū)最高潮位

11、達 4.35m。由于及時啟動防潮應急預案，風暴潮未造成災害，濱海地區(qū)無人員、財產(chǎn)損失。2 2 施工工藝施工工藝2.1 鋼棧橋施工方案鋼棧橋施工方案根據(jù)現(xiàn)場地形，鋼棧橋擬從港航初頭為起點修至第 1 排架k21.423 長度為 60m,再從第 1 排架 k21.423 順橋方向在橋梁的海側(cè)距橋邊 2 米位置修至第 4 排架 k21.525,長度為 102m，第 4 排架第6 排架為通航預留出航行通道，通道長 90m,從第 6 排架 k21.635 為起點在橋梁的海側(cè)距橋邊 4 米位置修鋼棧橋，修至第 17 排架k22.403m, 長度為 768m,棧橋總長 870 米，寬 6m。等 4#、6#排架

12、灌注樁、承臺、墩柱、蓋梁修完后，拆除 3#4#排架間的棧橋，補在6#排架至 5#排架之間，以供 5#排架施工 ，3#4#，4#5#之間為航行通道。2.1.1 鋼棧橋施工鋼棧橋施工水上棧橋主要包括主棧橋、副工作平臺，二者頂標高一致，為保證副工作平臺在施工期間重復利用的功能，要保證棧橋的各部分的受力不影響其他部分受力情況，鋪設樁以上部分結(jié)構時就斷開。棧橋橋面按照平均高潮位+3.77 米， （所有高程全部為大沽高程)設計，再考慮 1 米浪高,確定橋面標高定為+4.5m。主副棧橋都滿足50t 履帶吊和攪拌車進行施工作業(yè)的要求設計，副棧橋另外還要滿足堆貨荷載（小于 3t/m2,實際施工中進行控制)。2.

13、1.1.1 基礎形式基礎形式主棧橋：打入樁基礎采用三根（橫向間距 2.45+2.45m）600鋼管樁(壁厚 8mm 頂面厚 10mm,2m),吊車懸吊 90kw 振動錘振動打入土 15m 深,樁頂面標高+3.54m,樁基縱向間距 6m。,由于地面地質(zhì)條件相差不大，在施工過程中擬采用 20m 長度的鋼管樁。副工作平臺：1#6#排架為 2 排灌注樁，樁間距為 4m,工作平臺做成 12m*48m 平臺,樁基礎采用四根（橫向間距 3+3+3m）600 鋼管樁(壁厚 8mm 頂面厚 10mm,2m),同主棧橋，見附圖。11#34#為 1 排灌注樁，工作平臺做成 8m*48m 平臺, 樁基礎采用四根（橫向

14、間距2.45+2.45+2.45m）600 鋼管樁(壁厚 8mm 頂面厚 10mm,2m), 施工方法同主棧橋，見附圖。8#及 9承臺尺寸為 44.4*30.6m,承臺較大,灌注樁為 70 根，為此修建 54m*34m 工作平臺。2.1.1.2 結(jié)構形式結(jié)構形式主棧橋（6m 寬）上部結(jié)構依次為：樁頂橫梁為雙拼 40a 工字鋼, 9 道（間距 750mm）36 a 工字鋼作為縱梁,橫向走道滿鋪 200200mm木方作路面,每隔 6m 加設一道 20 槽鋼,橋面寬 6 米。行車道滿足 50噸履帶吊行走及砼罐車行走。邊緣用 48 鋼管設置護欄,護欄高度1.2m,每隔 6m 一個豎桿,橫桿中間及頂面設

15、置兩道。副工作平臺上部結(jié)構依次為：樁頂橫梁為雙拼 40a 工字鋼,并且焊接成為整體， 36 a 工字鋼作為縱梁,橫向走道滿鋪 200200mm木方作路面,橋面寬 8 米、12m ,滿足 50 噸履帶吊行走及起吊工作。邊緣用 48 鋼管設置護欄,護欄高度 1.2m,每隔 6m 一個豎桿,橫桿中間及頂面設置兩道。同時為考慮吊機從主棧橋向副棧橋移位時，扭矩較大，為此主棧橋與副棧橋相交段的鋼管樁全部用剪力撐連上，樁露出泥面 3m 以上的部位亦加設剪力撐（詳見附圖） ，保證整體性和足夠的剛度。同時主棧橋與副棧橋連接處全部焊牢。棧橋的所有結(jié)構連接處均采用焊接，鋼管樁與橫梁的焊角尺寸為 1cm,雙拼 40a

16、 工字鋼橫梁連接方式為每隔 20cm 進行長 20cm 焊角尺寸 1.5cm 的焊接，主梁與次梁的連接方式為焊接長度為主梁寬度，焊角尺寸為 1.5cm，兩條次梁連接方式為焊接長度為次梁揣手長度(15cm),焊接厚度為 1.5cm，焊接整體性較好，可有效抵抗風浪沖擊，詳見附圖。主棧橋每隔 60m 設置伸縮縫，詳見附圖。主棧橋接岸結(jié)構為用一排 20 工字鋼作擋土墻，在其后回填坡度為 1：1.5 的拆房土，詳見附圖。 主棧橋、副棧橋及吊車平臺的結(jié)構形式及構造見附圖。2.1.1.3 施工流程及施工工藝施工流程及施工工藝測量定位 導向桿固定 吊機就位 起吊鋼管樁 將鋼管樁打至設計標高 切割限位槽 安裝上

17、部結(jié)構 扶手安裝 設備移位進行施工下一跨棧橋陸上推進施工港航碼頭4#排架主棧橋,先用 50t 履帶吊吊震動錘施打 1 排3 排鋼管樁，3排架先插上鋼管樁立穩(wěn)后再吊振動錘施打達到標高，鋼管樁施打完成后，安裝橫梁、縱梁、木方，然后吊機向前移位施打 2排架，在安裝上部結(jié)構，依次類推， 6#排架14 排架為孤島，施工方法先用方駁吊機組施打鋼管樁,安裝上部結(jié)構,形成 12 米平臺后,吊機爬上平臺后向前推進施工,自航駁運輸鋼管樁及上部結(jié)構,配輔助吊機及運輸車供給.打樁采用定制導向框架定位，即先由測量人員在已施工完的橋面上打出縱橫軸線，由50 噸吊車吊住導向框架依此縱橫軸線向前延伸及左右平移，人員輔助微調(diào)，

18、經(jīng)測量校核孔位準確后進行導向框架固定，之后 50 噸吊車松吊，進行吊樁、打樁直至標高（導向框架同時可作為標高控制的平臺） 。為保證施工速度，鋼管樁打設時不分節(jié)。為保證上部結(jié)構安裝方便，由于樁頂沉設標高和排距有一定的誤差，按排距和標高切割限位槽，深度嚴格按橫梁底標高控制（測量配合，掛籃法施工） ，排距嚴格按樁排距控制，以消除該誤差。符合要求后直接安裝上部結(jié)構。詳見附圖；2.2 便道施工方案便道施工方案施工便道起點位置在 17 排架 k22.223，修至 159 排架 k27+551,與四公司修筑的便道連接，在橋梁的海側(cè)距橋邊 4 米位置修筑,全長5328m,此段經(jīng)過兩條海濱休閑工程修建的堤,位置

19、位于 k23 及 k24 排架,便道頂面標高為+4.5m, 上口寬 6m,自然放坡, 海側(cè)修 0.5m 袋裝土擋浪墻。此便道為施工便道又同時作為海擋將施工區(qū)域變?yōu)殛懙厥┕るp重功能。2.2.1 斷面形式及施工方法斷面形式及施工方法為減少沉降在泥面上鋪兩層荊芭，一層土工布一層土工隔柵，直接回填拆房土，上口寬 6m，自然放坡，在每個排架處同時回填出副便道，13m 寬，50m 長，兼做施工會車島，考慮 1m 沉降，實際施工中運用探坑的方法，安裝沉降盤，分兩頭開始施工，從 k23 為起點向兩頭推進，從 k24 點向兩頭推進，拆房土回填時將大塊放在外坡，以減少海浪對拆房土的沖刷，減少損失，副便道準備修 4

20、0 個。詳見附圖。3 3 棧橋施工計算書棧橋施工計算書3.13.1 主棧橋（主棧橋（6m6m 寬）計算寬）計算（1） 橋面荷載：一輛 50t 履帶吊荷載 20t（履帶吊有固定行走路線，履帶中心線與外側(cè)樁中心連線重合，并且履帶吊吊運重物時嚴禁行走，在現(xiàn)場有標牌警告，并對駕駛司機進行教育） ，則為p1=（50t20t1.3）10 =760 kn，或單輛滿載混凝土的攪拌車 p2=1.330t10=390 kn。（2） 200mm200mm 方木滿鋪形成面板: 一根木方 q1=500100.20.2/1000=0.2kn/m 面板跨中彎距：m1=1/8 q1l12=1/80.20.752=0.014k

21、nm面板的核算:攪拌車共有三排輪胎，其中后兩排共八個輪胎，為按最不利荷載情況計算，由攪拌車產(chǎn)生的荷載全部由后兩排輪胎承受。設荷載最大時為滿載混凝土攪拌車的后兩排輪胎中的兩個輪胎在面板的跨中,見圖示。(右下圖為輪胎觸地尺寸)取受力狀況最不利的跨段(l=0.75m 跨)計算：l=0.75mln0.750.136=0.614m計算跨度為 0.6141.1=0.675m一臺輪胎的觸地寬度為 0.23m故其傳遞寬度為 0.23+0.2+0.2=0.63m兩并列輪胎傳遞面積為 0.6+0.2+0.2=1m(如下圖) q=1.33001/41=97.5kn/mm2=1/8 ql12=1/897.50.675

22、2=5.55 knm=6 mpa w=1/6bh2=1/60.20.22=0.00133 m3e=10gpai=1/120.20.23=0.000133m4= (m1+m2)/w=（0.0145.55）/0.00133=4.2mpa =6 mpa（滿足強度要求） w=5ql4/(384ei)=597.50.6754/(384101060.000133)=0.198mm w=l/600=700/600=1.17mm（滿足撓度要求）（3） 9 根 36a 工字鋼縱梁：受力計算:考慮由最不利荷載為履帶吊的一條履帶正好處于一根次梁的正上方，履帶中心線與一根次梁中心線重合。面板自重：q面板0.5100.

23、750.2=0.75kn/m次梁自重：q次梁52.710/1000=0.527kn/mm自重1/8(q面板+q次梁)l2=5.75knm首先計算履帶吊通過面板傳遞給次梁的力：l=0.75m一條履帶的觸地寬度為 0.75m，長度為 5.8m故其傳遞寬度為 0.75+0.2+0.2=1.15m(如下圖)履帶吊履帶產(chǎn)生的作用力為 5002001.3760kn(嚴禁履帶吊調(diào)運重物時行走，故只有重物乘以動荷載系數(shù)）,考慮最不利為履帶吊調(diào)運 20t 重物，此時有其中一條履帶受整體重量的 3/4，即7603/4570kn?？紤]履帶吊壓在次梁上時，次梁會產(chǎn)生彎曲，但履帶為剛性結(jié)構，只產(chǎn)生微小變形，經(jīng)核算次梁撓

24、度比履帶鋼梁大，故整體的重量全部作用在履帶的兩端。 （若考慮成履帶產(chǎn)生均布荷載，則抗彎模量應等于履帶吊鋼梁與一根次梁的抗彎模量之和，經(jīng)調(diào)查，履帶吊的鋼梁抗彎模量非常大，足以抵抗以上均布荷載產(chǎn)生的彎矩，故只考慮把履帶吊的履帶鋼梁看作剛性結(jié)構，不產(chǎn)生變形，整體的重量全部作用在履帶的兩端)q履帶=7603/4/2/1.15=247.83kn/m受力簡圖如下：由簡支計算得：fb=2247.830.575(0.75-0.575/2)/0.75 =175.75kn履帶吊作用點可能有偏差（約 20cm)，為了偏不利計算，使履帶的作用點分別在距次梁端頭 0.3m，即兩作用點相距 5.4m,計算簡圖如下：fa=

25、175.75kn最大彎矩為 175.750.3=52.73knm=170 mpa w=0.000875m3截面面積為 0.00763m2e=200gpai=0.0001576m4= (m+m自重)/w=58.48/0.000875=66.83mpa =170mpa（滿足強度要求） =fa/a=175.75/0.00763 =23.03mpa=170mpa0.5=85mpa（滿足強度要求） w=2fb(3l2-4b2)/(48ei)=2175.750.3(362-40.32)/(48200106 0.0001576) =7.5mm w=l/600=6000/600=10mm（滿足撓度要求）（4）

26、 雙拼 40a 工字鋼橫梁：方木面板自重:d面板=0.7560.20.510=4.5kn次梁自重： d次梁=652.710-310=3.162kn橫梁自重： q橫梁=0.0676210=1.352kn/m對于主梁的最不利荷載為滿載的混凝土攪拌車的后兩排輪胎中心位于主梁的跨中，為了偏不利計算，攪拌車的一側(cè)后兩排輪胎產(chǎn)生的作用力全部由位于主梁跨中的兩根次梁承受，即傳遞給一根次梁的作用力為 f1=f2=3001.31/2/2=97.5kn，再傳遞給主梁，主梁的受力簡圖，如下圖：受力計算:l=1.1ln=1.11.85=2.035m=170mpaw=20.00109=0.00218m3e=200gpa

27、i=20.0002172=0.000434m4m自重=（4.5+3.162）0.64+1/81.3522.0352=5.25 knmm輪胎=97.5(2.035-0.75)/2=62.64 knmm總=62.645.2567.89 knm=67.89/0.00218=31.14mpa =170 mpa （滿足強度要求）wmax=w次梁所傳力+w橫梁自重2fb(3l2-4b2)/(48ei)5ql4/(384ei)2(4.5+3.162+97.5)(32.0352-40.642)/(48200 1060.000434)51.3522.0354/(384200106 0.000434)0.54mm

28、 w=l/600=2035/600=3.39mm（滿足撓度要求）(5)棧橋樁的計算荷載的確定：方木面板自重：1.77560.20.510=11.25kn次梁自重：60.0527103=9.49 kn橫梁自重：0.067626/3=0.27 kn鋼管樁自重：785020（3.140.62/4-3.140.5922/4）10/1000=11.75kn最不利受力墩的受力狀況：取最不利受力狀態(tài)即 50t 吊車荷載 20t 作用情況考慮（考慮棧橋自重由各個墩的鋼管樁平均分攤，現(xiàn)在僅計算加荷載后的受力狀況。）綜合分析，最不利受力狀態(tài)為履帶吊吊 20t 重物，履帶的中心與鋼管樁中心重合時,考慮吊機的作業(yè)面的

29、那條履帶承受吊機與重物的重量總和的 3/4, 此 3/4 重量由 3 根樁來承受,中心樁承受 3/4 的重量,同時考慮嚴禁吊機吊運重物時行走,即這根樁承擔履帶吊與重物總和的(3/4)*(3/4)，(50+201.3) 103/43/4=427.5kn。履帶吊作業(yè)時，一根樁可能承受的最大荷載為：11.259.490.27+11.75427.5460.26kn 側(cè)摩阻力的確定：根據(jù)港口工程樁基規(guī)范,樁基宜選擇中密或密實砂層,硬粘性土層,碎石類土或分化巖等良好土層作為樁基持力層。根據(jù)地質(zhì)資料,第五層為粉質(zhì)黏土,中密。單樁垂直極限承載力設計值:pu= ufili+rak式中 u-樁身截面周長,u=3.

30、140.6=1.885m fi-樁在地基中穿過的各土層樁側(cè)單位面積摩阻力（kpa）li-樁側(cè)各土層的厚度（m）r-單位樁端阻力（kpa） a-樁身的截面面積 k-樁端閉塞系數(shù)，0.8-0.85 由地質(zhì)資料可以看出，ck2 處地質(zhì)條件最差（詳見附圖） ，故按ck2 地質(zhì)情況計算：土層名稱fi深度范圍樁長土深il淤泥0-0.23-5.735.52.751.47粉質(zhì)黏土30-5.73-6.630.95.951.13粉土33-6.63-13.6379.90.55粉質(zhì)黏土36-13.65-14.430.813.80.71粉質(zhì)黏土32-14.43-16.462.0315.450.71第五層粉質(zhì)黏土層單樁樁

31、端承載力標準 r=800kpa 則 pu =1.885(05.5300.9337360.8322.03)800(3.140.62/40.8)=843.9kn最大樁力 460.26kn安全系數(shù)為 843.9/460.26=1.83打入第五層即可滿足要求樁長為 l=20m 為保證樁基的安全性，我部準備采取壓載的方式檢驗樁基承載力，壓載噸位為 50t。上部結(jié)構也采取壓載的方法進行檢驗，檢驗合格后方可進行使用。(6)通過單樁水平承載力的值進行驗算：由于棧橋結(jié)構處于海水之中，海浪、水的流動以及風荷載、車動荷載等均會對樁產(chǎn)生一定的水平荷載，但是由于棧橋的設計頂標高為+4.5m，高出年平均高潮位（+3.77

32、m）為 0.73m。根據(jù)地質(zhì)資料可以知道棧橋地處淺海，水深不大，并且從當?shù)睾＠说馁Y料顯示出現(xiàn) 2.0m 以上浪高的情況就比較少見。因此，在本計算書中不考慮海浪對棧橋橋面的沖擊作用，只考慮水流及制動力、風載等的水平荷載作用。由建筑樁基技術規(guī)范可以查得計算水平荷載的公式為：rh=a3eixoa/vx其中 e彈性模量；i樁截面慣性距；xoa樁頂容許水平位移值；vx樁頂水平位移系數(shù)；a樁的水平變形系數(shù)；a=(mb0/ei)1/5其中 m樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)；b0樁身的計算寬度，圓形樁(d=600)取值為 b0=0.9(1.5d+0.5)；查得 m=2000kn/m4，計算得 b0=1.26m，

33、i=(d4-d4)/64=(0.64-0.5844)/64=6.5210-4，則a=(mb0/ei)1/5=20001.26/（2.01086.5210-4)1/5 =0.454 (1/m)因為樁的換算埋深 ah=0.45416.23=7.374，由此可以知道樁身的變形及內(nèi)力較小，可以忽略不計，土中應力區(qū)和塑性區(qū)的主要范圍也在上部的淺土層中。并通過 ah 值可以查表得出 vx =2.441(按照 ah=4 進行計算)，假定樁頂?shù)娜菰S偏移值為 xoa =7.6mm（詳見樁的水平位移計算）進行計算：rh=a3eixoa/vx= 0.45432.01086.5210-40.0076/2.441 =3

34、8 kna考慮海水的流動對樁產(chǎn)生的影響，由公路橋涵設計規(guī)范可以得到：p=kav2 /2g其中 p水流壓力；k形狀系數(shù)，圓形取 0.8；v水流速度，在此取 1m/s；水的容重,取海水的容重為 10kn/m3；a阻水面積，按照入水 8.4m 計算，則 a=0.68.4=5.04m2；可以算出p=0.85.041012/(29.8)=2.06kn； b. 考慮棧橋上車輛制動力產(chǎn)生的水平荷載對樁的影響：由公路橋涵設計規(guī)范對汽車制動力計算的規(guī)定為：當橋涵為一或二車道時，為布置在荷載長度內(nèi)的一行汽車車隊總重量的 10%，但不得小于一輛重車的 30%。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，由于棧橋上不會出現(xiàn)車隊的情況，因此僅

35、考慮單輛重車（滿載的砼攪拌車，總重為 30t）的工況，此時的水平制動力為：30t9.80.3=88.2kn即車輛的制動荷載 88.2kn 作用在棧橋上，方向于車輛的制動切線方向一致。c. 考慮風產(chǎn)生的水平荷載對樁的影響：由公路橋涵設計規(guī)范對風荷載的計算式為：k=k1k2k3k40式中 k為風荷載的標準值；k1為對設計風速頻率換算系數(shù)，取 0.85；k2為風壓體型系數(shù)，取 0.5；k3為風壓高度變化系數(shù)，取 1.0；k4為地形、地理條件系數(shù)，取 1.4；0為基本風壓值（kn/m2） ；0=v02/1600，取多年各月最大風速為 24m/s，求得基本風壓的值為 0.36kn/m2。得出風荷載的標準

36、值為：k =0.214kn/m2?？梢杂嬎銞虻膯慰鐧M向擋風面積為 4.98 m2單跨受風荷載產(chǎn)生力的大小為 1.07kn；縱橋向擋風面積為 7.63 m2，棧橋縱向受風荷載產(chǎn)生力的大小為 1.63kn。由以上計算可以得出水流的沖擊力、車輛制動力以及風荷載作用力的值都小于棧橋樁基的單樁水平承載力。(7)通過鋼管樁的應力及水平位移值進行驗算：a單樁壓桿穩(wěn)定計算：鋼管樁的長細比為：=l/i=l0/i其中 l 為計算長度； l0為鋼管長度，取 8.2m 進行計算；i 為慣性半徑，i=（i/s）1/2，600 內(nèi)壁 8mm 的鋼管樁i=0.208； 為長度系數(shù)，在計算中取 0.7?？梢郧蟮娩摴軜兜拈L細

37、比為 =27.540，因此可以認為鋼管樁為短桿構件，不需要再進行穩(wěn)定校核計算。此時最不利的情況為 4#附近的鋼管樁，此時水深為最大 5m 左右，樁頂距海底面高度為 5m。計算單樁樁頂?shù)乃轿灰疲涸谶M行單樁樁頂水平位移的驗算過程中，考慮單樁在風荷載、水流荷載、車輛動荷載等外部荷載同時作用在單樁且相互夾角為零的最不利情況。對于前面計算多種外部荷載考慮情況如下：車輛制動荷載為 88.2kn，考慮由 6 根鋼管樁受力，則單根樁受力為 14.7kn，作用點為作用在樁頂上；縱橋向的風荷載作用力為 1.63kn，考慮由 3 根樁進行承擔，則單樁受力為 0.54kn，作用點考慮作用在樁頂上。水流荷載為 2.0

38、6kn（由公式 p=kav2 /2g 求得） ，作用點為水深的 h/3m 處（h=5m） ，即樁與海床分界點上 1.67m 處。單樁的受力情況如下圖，其中 ha為車輛動荷載、hb為風荷載、hc為水流荷載，同時可以求得等效水平力 h=17.3kn；彎矩m=79.63kn.m；由港口工程樁基設計規(guī)范可以查到計算水平位移公式為：y=h0t3/(epip)ay+m0t2/(epip)by m=h0tam+m0bm t=(epip/mb0)0.2 zm=ht mmax=m0c2或 mmax=h0td2式中 y樁身在泥面或泥面以下的變形（m） ； h0作用在泥面處的水平荷載（kn） ； t樁的相對剛度系數(shù)

39、（m） ； ep樁材料的彈性模量（kn/m2)； ip樁截面的慣性矩（m4） ； ay、by、am、bm分別為變形和彎矩的無量綱系數(shù)； m0作用在泥面處的彎矩（knm） ； m樁側(cè)地基土的水平抗力系數(shù)隨深度增長的比例系數(shù) （kn/m4)； b0樁的換算寬度（m） ； zm樁身最大彎矩距泥面深度（m） ； h換算深度（m） ，根據(jù) c1=m0/h0t 或 d1=h0t/m0按表 查得； mmax樁身最大彎矩（knm） ； c2、d2無量綱系數(shù)。t(epip/mb0)0.2(2.01086.5210-4/20001.2)2.2mc1m0/h0t79.63/(17.32.2)2.092d1h0t/m

40、017.32.2/79.630.478查表得 h0.75m查表得 ay1.292、by0.588zmht0.752.21.65mmmaxm0c279.631.22297.3knm或 mmaxh0td217.32.22.641100.5knm取 mmax為 100.5knm yh0t3/(epip)ay+m0t2/(epip)by 17.32.23/(2.01086.5210-4)1.29279.63 2.22/(2.01086.5210-4)0.588 0.00356m當采用假想嵌固點法計算時，彈性長樁的受彎嵌固點深度可用m 法并按下式確定： tt式中 t受彎嵌固點距泥面深度（m） ； 系數(shù)，

41、取 1.82.2。 t樁的相對剛度系數(shù)（m） 。 oatt22.24.4m求樁頂?shù)乃轿灰屏繛椋簂=(ob/oa) =9.4/4.40.00356 =0.0076m 即鋼管樁樁頂?shù)奈灰屏繛?7.6mm。計算樁的應力max、min n/am/w 460.26/0.015（100.5+460.260.0076）/1.08710-3 3.071049.57104(kn/m2) max=3.071049.57104=126mpa170mpa，滿足要求。min=3.071049.57104=65mpa(拉應力)170mpa，滿足要求。在實際使用過程中，對樁基承載力和變形情況進行定期（每周）和不定期（大海

42、潮、冰凍等）檢查，做好記錄。3.23.2副棧橋計算副棧橋計算3.2.13.2.1 1#6#1#6#副棧橋副棧橋16副棧橋為 12m 寬，結(jié)構形式為 200mm200mm 木方滿鋪形成面板，次梁為 36a 工字鋼，間距 750mm，主梁為雙拼 40a 工字鋼，樁基為 600mm 鋼管樁，間距為 3m+3m+3m，兩側(cè)橫梁各懸臂1.5m。詳見附圖。荷載：堆貨荷載(小于 3t/m2)、流動機械荷載堆貨荷載(小于 3t/m2)：對面板進行驗算，16副棧橋上部結(jié)構形式與主棧橋一樣，由自重和堆荷產(chǎn)生的單米寬面板跨中彎距 m自重1/850.20.67520.057knmm堆荷1/8300.67521.71k

43、nmm=m自重+m堆荷0.057+1.711.767knm經(jīng)核算，堆貨荷載對面板、次梁、主梁產(chǎn)生的彎距都小于履帶吊或攪拌車荷載產(chǎn)生的彎距，故不必再進行驗算，只需驗算流動機械荷載即可。流動機械荷載：16副棧橋的上部結(jié)構形式于主棧橋一樣，故只需對橫梁和樁基進行驗算。 （1）雙拼 40a 工字鋼橫梁： 方木面板自重:d面板=0.7560.20.510=4.5kn次梁自重： d次梁=652.710-310=3.162kn橫梁自重： q橫梁=0.0676210=1.352kn/m對于主梁的最不利荷載為履帶吊的一條履帶正好位于橫梁的跨中,履帶產(chǎn)生的作用力由三根次梁承受。履帶吊通過次梁傳遞給橫梁的作用力：

44、f2=351.5kn，f1=f3=109.25kn（f1、f2、f3 是考慮由最不利荷載計算所得，即履帶正好處于次梁正上方，履帶中心線與一根次梁中心線重合，為了偏不利計算，一條履帶的作用力全部由一個排架的的橫梁承受，然后由簡支計算得履帶作用在次梁上的作用力，再傳遞給橫梁。具體計算如下：7603/4/1.15=495.65kn/m，fb=f2=2495.651.15/2(0.75-1.15/4)/0.75=351.5 kn, f1=f3=(570-351.5)/2109.25kn )鋼管樁雙拼40 工字鋼受力計算:l=1.1ln=1.12.4=2.64m=170mpaw=20.00109=0.0

45、0218m3e=200gpai=20.0002172=0.000434m4m自重=（4.5+3.162）3/22.64/2-（4.5+3.162）0.75+1/81.3522.642=10.63 knmm履帶=570/22.64/2-109.250.75=294.3 knmm總=294.310.63304.9 knm=304.9/0.00218=139.86mpa =170 mpa （滿足強度要求）wmax=w次梁所傳力+w橫梁自重fb(3l2-4b2)/(48ei)5ql4/(384ei)2.14mm w=l/600=2640/600=4.4 mm （滿足撓度要求） (2)棧橋樁的計算荷載的

46、確定：方木面板自重：3.2560.20.510=19.5kn次梁自重：60.0527105=15.81 kn橫梁自重：0.067623.25=0.44 kn鋼管樁自重：785020（3.140.62/4-3.140.5922/4）10/1000=11.75kn最不利受力墩的受力狀況：綜合分析，最不利受力狀態(tài)為履帶吊的一條履帶與攪拌車的一側(cè)后輪胎產(chǎn)生的作用力之和全部由一根鋼管樁承受，但當履帶吊吊運重物時嚴禁攪拌車在其旁邊經(jīng)過（在現(xiàn)場有標牌警告，并對駕駛司機進行教育） ，履帶的中心與鋼管樁中心重合時,一條履帶承受吊機重量的 1/2, 此 1/2 重量由 3 根樁來承受,中心樁承受 3/4 的重量,

47、即這根樁承擔履帶吊重量的(1/2)*(3/4)，501.3101/23/4=243.75kn。攪拌車的一側(cè)后輪胎產(chǎn)生的作用力為 301.3101/2=195kn 履帶吊作業(yè)時，一根樁可能承受的最大荷載為：19.515.810.44+11.75243.75+195486.25kn 側(cè)摩阻力的確定：根據(jù)港口工程樁基規(guī)范,樁基宜選擇中密或密實砂層,硬粘性土層,碎石類土或分化巖等良好土層作為樁基持力層。根據(jù)地質(zhì)資料,第五層為粉質(zhì)黏土,中密。單樁垂直極限承載力設計值:pu= ufili+rak式中 u-樁身截面周長,u=3.140.6=1.885m fi-樁在地基中穿過的各土層樁側(cè)單位面積摩阻力（kpa

48、）li-樁側(cè)各土層的厚度（m）r-單位樁端阻力（kpa） a-樁身的截面面積 k-樁端閉塞系數(shù)，0.8-0.85 由地質(zhì)資料可以看出，ck2 處地質(zhì)條件最差（詳見附圖） ，故按ck2 地質(zhì)情況計算：土層名稱fi深度范圍樁長土深il淤泥0-0.23-5.735.52.751.47粉質(zhì)黏土30-5.73-6.630.95.951.13粉土33-6.63-13.6379.90.55粉質(zhì)黏土36-13.65-14.430.813.80.71粉質(zhì)黏土32-14.43-16.462.0315.450.71第五層粉質(zhì)黏土層單樁樁端承載力標準 r=800kpa 則 pu =1.885(05.5300.9337

49、360.8322.03)800(3.140.62/40.8)=843.9kn最大樁力 486.25kn安全系數(shù)為 843.9/486.25=1.74打入第五層即可滿足要求樁長為 l=20m副棧橋與主棧橋受力相同，但比主棧橋樁數(shù)量多，更加穩(wěn)定，所以不必驗算水平承載力。3.2.23.2.2 11#30#11#30#副棧橋副棧橋1130副棧橋為 8m 寬，結(jié)構形式為 200mm200mm 木方滿鋪形成面板，次梁為 36a 工字鋼，間距 750mm，主梁為雙拼 40a 工字鋼，樁基為 600mm 鋼管樁，間距為 2.45m+2.45m+2.45m。詳見附圖。履帶吊和攪拌車都可以任意行走。1130副棧橋

50、的上部結(jié)構形式于主棧橋一樣，故只需對橫梁和樁基進行驗算。（1）雙拼 40a 工字鋼橫梁：方木面板自重:d面板=0.7560.20.510=4.5kn次梁自重： d次梁=652.710-310=3.162kn橫梁自重： q橫梁=0.0676210=1.352kpa履帶吊通過次梁傳遞給橫梁的作用力： f2=351.5kn，f1=f3=109.25kn（f1、f2、f3 是考慮由最不利荷載計算所得，即履帶正好處于次梁正上方，履帶中心線與一根次梁中心線重合，然后由簡支計算得履帶作用在次梁上的作用力，再傳遞給橫梁。具體計算如下：7603/4/1.15=495.65kn/m，fb=f2=2495.651.

51、15/2(0.75-1.15/4)/0.75=351.5 kn, f1=f3=(570-351.5)/2109.25kn )受力計算:l=1.1ln=1.11.85=2.035m=170mpaw=20.00109=0.00218m3e=200gpai=20.0002172=0.000434m4m自重=（4.5+3.162）3/22.035/2-（4.5+3.162）0.75+1/81.3522.0352=6.65 knmm履帶=570/22.035/2-109.250.75=208.05 knmm總=208.056.65214.7 knm=173.75/0.00218=98.49mpa =17

52、0 mpa （滿足強度要求）wmax=w次梁所傳力+w橫梁自重fl3/(48ei)+2fb(3l2-4b2)/(48ei)5ql4/(384ei)0.88mm w=l/600=2035/600=3.39 mm （滿足撓度要求）(2)棧橋樁的計算荷載的確定：方木面板自重：2.260.20.510=13.2kn次梁自重：60.0527104=12.65 kn橫梁自重：0.067628/4=0.27 kn鋼管樁自重：785020（3.140.62/4-3.140.5922/4）10/1000=11.75kn最不利受力墩的受力狀況：取最不利受力狀態(tài)即 50t 吊車荷載 20t 作用情況考慮（考慮棧橋自

53、重由各個墩的鋼管樁平均分攤，現(xiàn)在僅計算加荷載后的受力狀況。）綜合分析，最不利受力狀態(tài)為履帶吊吊 20t 重物，履帶的中心與鋼管樁中心重合時,考慮吊機的作業(yè)面的那條履帶承受吊機與重物的重量總和的 3/4, 此 3/4 重量由 3 根樁來承受,中心樁承受 3/4 的重量,同時考慮嚴禁吊機吊運重物時行走,即這根樁承擔履帶吊與重物總和的(3/4)*(3/4)，(50+201.3) 103/43/4=427.5kn。履帶吊作業(yè)時，一根樁可能承受的最大荷載為：13.212.650.27+11.75427.5465.37kn 側(cè)摩阻力的確定：根據(jù)港口工程樁基規(guī)范,樁基宜選擇中密或密實砂層,硬粘性土層,碎石類

54、土或分化巖等良好土層作為樁基持力層。根據(jù)地質(zhì)資料,第五層為粉質(zhì)黏土,中密。單樁垂直極限承載力設計值:pu= ufili+rak式中 u-樁身截面周長,u=3.140.6=1.885m fi-樁在地基中穿過的各土層樁側(cè)單位面積摩阻力（kpa）li-樁側(cè)各土層的厚度（m）r-單位樁端阻力（kpa） a-樁身的截面面積 k-樁端閉塞系數(shù)，0.8-0.85 由地質(zhì)資料可以看出，ck2 處地質(zhì)條件最差（見附圖） ，故按ck2 地質(zhì)情況計算：土層名稱fi深度范圍樁長土深il淤泥0-0.23-5.735.52.751.47粉質(zhì)黏土30-5.73-6.630.95.951.13粉土33-6.63-13.637

55、9.90.55粉質(zhì)黏土36-13.65-14.430.813.80.71粉質(zhì)黏土32-14.43-16.462.0315.450.71第五層粉質(zhì)黏土層單樁樁端承載力標準 r=800kpa 則 pu =1.885(05.5300.9337360.8322.03)800(3.140.62/40.8)=843.9kn最大樁力 465.37kn安全系數(shù)為 843.9/465.37=1.81打入第五層即可滿足要求，樁長為 l=20m 為保證樁基的安全性，我部準備采取壓載的方式檢驗樁基承載力，壓載噸位為 50t。上部結(jié)構也采取壓載的方法進行檢驗，檢驗合格后方可進行使用。副棧橋與主棧橋受力相同，但比主棧橋樁

56、間距小，更加穩(wěn)定，所以不必驗算水平承載力。3.2.33.2.3 7 7、10#10#副棧橋副棧橋710副棧橋為 16m 寬，結(jié)構形式為 200mm200mm 木方滿鋪形成面板，次梁為 36a 工字鋼，間距 750mm，主梁為雙拼 40a 工字鋼，樁基為 600mm 鋼管樁，間距為 4m+3m+3m，兩側(cè)橫梁分別為懸臂 1.9m、1.1m。詳見附圖。履帶吊只能在棧橋的右側(cè)（樁基間距3m+3m）行走，攪拌車可以任意行走（在現(xiàn)場有標牌警告，并對駕駛司機進行教育） 。710副棧橋的上部結(jié)構形式于主棧橋一樣，故只需對橫梁和樁基進行驗算。 （1）雙拼 40a 工字鋼橫梁： 方木面板自重:d面板=0.756

57、0.20.510=4.5kn次梁自重： d次梁=652.710-310=3.162kn橫梁自重： q橫梁=0.0676210=1.352kn/m對于主梁的最不利荷載為滿載的混凝土攪拌車的后兩排輪胎中心位于主梁的跨中，攪拌車的一側(cè)后兩排輪胎產(chǎn)生的作用力由三根次梁承受，輪胎對面板作用為 1m 寬的均布荷載，q3001.31/2=195kn/m，由簡直計算得，傳遞給輪胎正下方的那根次梁的作用力為 f=1950.5(0.75-0.25)/0.752=130kn，另外兩根次梁分別承受（195130/2）32.5kn，再傳遞給主梁，主梁的受力簡圖，如下圖：受力計算:l=1.1ln=1.13.43.74m=

58、170mpaw=20.00109=0.00218m3e=200gpai=20.0002172=0.000434m4m自重=（4.5+3.162）(0.62+0.75+0.62+0.752+0.62+0.75 3+0.62+0.754+0.62)/3.74(0.752+0.12)- （4.5+3.162）(0.752+0.75)+1/81.352 3.742=20.31 knmm輪胎=(1300.62+32.51.37+32.52.12+1302.87+32.5 3.62)/3.74(0.752+0.12)-(32.51.5+1300.75) =104.89 knmm總=20.31104.891

59、25.2 knm=125.2/0.00218=57.43mpa =170 mpa （滿足強度要求）wmax=w次梁所傳力+w橫梁自重fb(3l2-4b2)/(48ei)5ql4/(384ei)3.25mm w=l/600=3740/600=6.23mm（滿足撓度要求）下面對懸臂 1.9m 的橫梁進行核算，最不利的荷載并且偏不利計算為攪拌車一側(cè)的兩排后輪胎產(chǎn)生的荷載由最外側(cè)的兩根次梁承受，受力簡圖如下： m自重=1.9(560.2+1.352)1.9/2+3.162(1.9+1.15+0.4) =24.18knmm輪胎=97.5(1.9+1.15)=297.38knmm總=297.3824.18

60、321.56 knm=321.56/0.00218=147.5mpa =170 mpa （滿足強度要求）wmax=w次梁所傳力+w橫梁自重fl3/(3ei)fa2(3l-a)/(6ei)5ql4/(384ei) 2.87mm w=l/600=1900/600=3.17mm（滿足撓度要求）(2)棧橋樁的計算荷載的確定：方木面板自重：3.560.20.510=21kn次梁自重：60.0527105=15.81 kn橫梁自重：0.067623.5=0.47 kn鋼管樁自重：785020（3.140.62/4-3.140.5922/4）10/1000=11.75kn最不利受力墩的受力狀況：綜合分析，最