水中樁基鉆孔樁施工工作平臺搭設(shè)施工技術(shù)

水中樁基鉆孔樁施工工作平臺搭設(shè)施工技術(shù)1工程概況湖南懷新高速公路長樂坪舞水河特大橋是懷新高速公路新晃段跨越舞水的特大橋，總長592.08m。橋孔布置為：懷化岸引橋4×30m+主橋43+4×50+43m+貴州岸引橋6×30mT梁（預(yù)應(yīng)力砼先簡支后連續(xù)T梁），水中墩采用直徑250cm樁基礎(chǔ)，最大樁長31m，其中6～9號為水中墩，最大水深6.5米，下游2km處為獅子巖水電站,因橋位屬庫區(qū)范圍、水流速較慢。2工程地質(zhì)及水文橋位處舞水河成U型河谷,河床沉積層為卵石土,中密,飽和,卵石成分為石英砂巖,硅化板巖,硅質(zhì)巖等,磨圓性好,分選性差,粒徑5-10cm,含量>60%,含少量漂石,砂礫充填,沉積層厚度4-13m,沉積層以下為強(qiáng)風(fēng)化至弱風(fēng)化硅化板巖，灰黑色砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板層狀，有硅化，局部夾硅化砂巖，局部含炭質(zhì)多，巖質(zhì)軟。3樁基施工方案水中樁基施工依托水上工作平臺，安裝導(dǎo)向架，插打鋼護(hù)桶，架設(shè)鉆機(jī)，成孔采用JKS-10型沖擊鉆反循環(huán)成孔，灌孔在平臺上下鋼筋籠、安裝導(dǎo)管及混凝土儲料斗灌注水下混凝土。4工作平臺搭設(shè)鋼管樁平臺搭設(shè)圖4.1根據(jù)設(shè)計位置用振動打樁錘插打鋼管樁至設(shè)計深度，鋼管樁在打入過程中，用四根攬風(fēng)繩固定、矯正其位置及垂直度，攬風(fēng)繩雙八字形布設(shè)，固定在岸邊埋設(shè)的地籠或其它固定物上，一端攬風(fēng)掛5噸手動葫蘆調(diào)整繩長。4.2樁頂標(biāo)高比設(shè)計最高水位高出100cm，割除高出部分，相臨鋼管樁間用雙［14a（［14a焊成［］形）設(shè)剪刀撐和橫撐連接為整體并減少樁的自由長度，樁頂焊接10mm厚鋼板樁帽，其周邊寬出樁外圍15cm，樁帽下設(shè)牛腿。4.3沿橫橋向在樁帽頂架設(shè)貝雷梁，兩片貝雷間每節(jié)橫向用支撐架相連，待對側(cè)貝雷梁安裝完畢后，兩組貝雷梁每隔6m用雙［14a以剪刀撐形式相連，增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。4.4安裝導(dǎo)向架,打設(shè)鋼護(hù)桶至設(shè)計深度。4.5架設(shè)平臺頂鋪裝。采用I36a作順橋向橫梁,每臺鉆機(jī)下鋪設(shè)9根,其中鉆機(jī)兩頭(一頭為提升鉆頭扒桿,另一頭為卷揚(yáng)機(jī))各架設(shè)兩根,兩根I36a并排焊接在一起提高承載力和剛度,其余5根均勻分布在鉆架下。人行道部分在工字鋼上沿橫橋向布設(shè)［14a一側(cè)各兩列，槽鋼與工字鋼焊接相連，既增強(qiáng)工字鋼、鋪裝層的穩(wěn)定性。槽鋼上鋪竹撬板，并與槽鋼相連。4.6吊鉆機(jī)就位,平臺四周用φ50鋼管安裝防護(hù)欄桿。5鋼管樁設(shè)計：單臺鉆機(jī)整機(jī)重22噸，其中鉆頭重10噸，一臺鉆機(jī)產(chǎn)生的荷載（自重及動載）由4根鋼管樁直接承擔(dān)，在考慮鋪裝層，貝雷梁，連接件及鋼管樁自重荷載，每根鋼管樁計算承載力按30噸計，受力統(tǒng)計過程略。一個工作平臺上兩臺鉆機(jī)同時開鉆。鋼管樁選用φ529mm鋼管，壁厚8mm，材質(zhì)為A3鋼。下打時，鋼管下口50cm高度范圍用10mm厚鋼板設(shè)刃腳加固，以防卷板，此法在使用過程中起到良好效果。釋5.尼1類鋼管樁軸向極棟限承載力計算嘴共承鋼管樁的承載菊能力由兩個方鷹面組成，一方董面為土體的承投載能力，另一毛方面是鋼管樁量自身的承載能蒜力，前者取決享于土體的性質(zhì)拳，鋼管樁樁徑槍及打入土體深熔度，后者取決紡于鋼管樁樁徑嘉，壁厚，自由恥長度。鋼管樁蟻的承載能力對季鉆孔工作平臺家使用的穩(wěn)定性果和安全性起者辮決定性的作用舊，計算時鋼管久樁安全系數(shù)棵取五K=3.錄5腔。虹冰土承載力及鋼絹管樁入土深度旦計算運(yùn)鋼管樁需考慮習(xí)底端閉塞效應(yīng)掉及其擠土效應(yīng)晌，鋼管樁單樁塑軸向極限承載飽力斤P通j吐用如下公式計嫁算：瓦P閱J唉=棍λ表S談U書Στ拖i張L功i燒+襲λ塊P院A刺δ北R式中：飲λ尸S醋—樣側(cè)阻擠土效應(yīng)儀系數(shù)搭λ劇P干—設(shè)樁底閉塞效應(yīng)戴系數(shù)羨h散b多—最樁端進(jìn)入持力懼層深撕度醬(病m)辟d蝦s領(lǐng)—背鋼管樁內(nèi)撓徑玻(劣m)術(shù)U呢—夏—智樁周發(fā)長昌(董m)吸A乎—旗—大樁底投影面餡積之(鏈m咐2育)踢L宣i復(fù)—妥—捏樁深入易第爭i及層持力層深竭度娃(孩m)申τ設(shè)i帥—愛—保為記L冒i蒸土層樁側(cè)極限徐摩阻烈力形(威KPa),援δ挑R朝—撒—校土層極限摩阻種力頑(沫KPa),該以下為長樂坪餡舞水河特大橋輕鋼管樁計算實敞例，本橋參照模地質(zhì)勘探資料遙，水中樁部分沒為砂卵石單一勿飽水中密土層意。私對于閉口鋼管舌樁決：趁λ論S造=河1欠，玩λ絮P棕=1潑對于敞口鋼管允樁揭λ風(fēng)S缸查《基礎(chǔ)工程爹》摟表堆3-墊7炮確盼定典,節(jié)鴉λ玻P糧按下式計算：檔當(dāng)柳h跟b忙/d般s替＜奧5局時踩，魔λ牙P錯=0.16杜*(裙h舊b爬/d山s扔)*唱睜λ需S幻當(dāng)角h奸b態(tài)/d辛s伴≥昂5伍時烘，倉λ井P位=0.括8灑λ搶S旬樁入土深雀度普≥喚3醬m榆，賴即榆h瞎b命/d缸s洪≥政5思，割λ艙P(yáng)固=0.哀8員λ叨S眨=0.744涂查驚表借3-歇7教知練λ蘋S蹈取鎖值役0.93墨查鳥表詠3-漏4惱知牢τ敢i歷=55Kp蛋a重查初表械3-祥5洞知毫δ工R勾=4500彼Kpa捎U季=添π脅*D=鄭1.662m蜂A菜=榆π熟*(D蜜2膊-d燈2伴)/4=辛0.0130壽94m腹2攔D捏、防d賢分別為鋼管樁毫外徑和內(nèi)徑色P難J兵=叼λ碑S柏U朋Στ截i岸L壩i徑+脅λ族P讀A故δ石R身=85.01吉1*L擁i睛(律KN)+43澆.84(KN鍛)俗P還J勤取貴300KN企,悉計算復(fù)得玩L喂i搬=紋3.02m字，取入土深度學(xué)為女3.0m創(chuàng)。騾插鋼管樁穩(wěn)定性串檢算音鋼管樁穩(wěn)定性剩檢算按壓桿穩(wěn)進(jìn)定問題計算。涂φ均529m醉m敲，壁纏厚鼓8m茄m昌鋼管慣性串矩功I骨=莖π數(shù)*(D態(tài)4遵-d取4烤)/64=4校4439.1除cm許4欠面師積印A違=躲π陵*(D須2著-d壇2扇)/4=13時0.9cm肯2像回轉(zhuǎn)半避徑穿i糞=殃√糖(潤I/A)=1碎8.43cm泉長細(xì)芳比市λ還=價μ話L/i=81枯.39傻查《公路橋涵蔬鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)傘構(gòu)設(shè)計規(guī)范》傳，軸向受壓構(gòu)燥件的縱向彎曲覆系割數(shù)事φ益1障=0.71朋鋼管樁軸向受旺壓計算應(yīng)虛力受σ女j奔=K勵*接（查N/評A然）碧=80.2M憑Pa豈允許應(yīng)每力雹σ盯=趨φ寸1獨(dú)*記［限σ申］遮=99.1收MP苗a燕＞脅σ歸j逆鋼管樁的插打番使盲用近DZ90威A霧型振動錘，額否定激振靠力悄570K井N帶，其值為鋼管你樁計算承載力但的兩倍，插打除過程中如遇不蜓良地質(zhì)情況，疏大卵石未擊碎只前的阻力，鋼意管樁瞬時軸向鍬受壓計算應(yīng)力癢σ魔S殊=N/A=4乓3.5Mp槳a標(biāo)＜允許應(yīng)力蓮σ車=99.1罰Mp患a允。紅結(jié)論：當(dāng)單根襪鋼管樁打入土五中洞3.休0如米如時率,筑樁底及樁側(cè)土謎體將提徐供智300K勢N赤的承載力，且陪鋼管樁的強(qiáng)度蝶及穩(wěn)定性是保設(shè)證的?，F(xiàn)在工燃作平臺已使用焦完畢，結(jié)構(gòu)穩(wěn)貢定可靠。鋒5.鉗2避工作平臺鋪裝抄型材的選取萌份燕橫橋向貝雷梁賺架設(shè)完畢，在姻貝雷梁上鋪設(shè)刊順橋負(fù)向撫I李36a驢縱梁，再在其傾上架設(shè)鉆機(jī)，痕鉆機(jī)扒桿支點來下位置置兩根膀并列焊接在一嶄起氣的績I弊36a遠(yuǎn)，此位置承擔(dān)梯鉆頭、扒桿、疲鉆架一部分自繭重及鉆頭起落芳引起的動載株約雜3芒0虛噸，縱梁設(shè)計騾時榜,椅以強(qiáng)度和剛度巧作為控制條板件豆,安以下對縱梁強(qiáng)絲度和剛度進(jìn)行份檢足算驚,炊型鋼受力圖式過如下：瘋紹強(qiáng)度檢算濾截面抵抗焰矩走W悶x襯=1755.陵2cm胃3形鞭咳彎嗽矩出M懂A澆=M穗B俯=P*a=2種1OKN.m紀(jì)危險截面計算繩應(yīng)撲力稱σ串=M捐A病/W插x野=119.6既Mpa謀<偶［俊σ橡］宅=140M繭pa麻冰鋼度檢算步慣性事矩犯I倆x逮=31592賣cm困4雙縱向抗彎彈性吳模常量拌E=210*嚷GPa旗撓綠度揪f弊A口=f園B拌=(Pa/6訪E*I*L)墊*((2a+恭c)L霧2磁-4a隱2子L+2a咬3皇-a嶄2綢b-c遮3術(shù))=0.00尖67m仔剛度相對踢值茫0.0067燭/5=1/7束45<1/4宇00規(guī)結(jié)侵論竿:略厘雙絮I36姓a假縱梁強(qiáng)度及剛住度均能滿足要犧求。任6盤主要施工機(jī)械伶及人員配昌備攝望名稱頌規(guī)格濃數(shù)量奧名稱血規(guī)格口數(shù)量洗工作船阻100猾噸身1侵臺粒氧焊蹈一套催機(jī)動拖船蘿20究匹馬力祝1鄉(xiāng)臺練操作人員該領(lǐng)工員衰1偏人蠅吊車姐25御噸燒1秘輛增吊車司機(jī)呆1壇人續(xù)振動錘絨DZ脾90A驟1槳臺誼拖船司機(jī)瘡1眼人嶄卷揚(yáng)機(jī)舌5洗噸失4課臺孫電工蟻1制人冊手動葫蘆乏5謙噸懇4洽臺擊操作工人梢8擱人撞電焊機(jī)半袋2野臺冒7其工作平臺搭設(shè)默注意事項聾7.望1對工作船的固開定怎:見船甲板四角各禍固定一盟臺注5逮噸卷揚(yáng)駁機(jī)悶,溉鋼絲繩拉于岸暴邊事先埋好的芝地籠上或已打雖好的鋼管樁遮上泄,鞭或鋼絲繩前端壤掛錨下至河尸床福,勻然后收緊鋼絲冰繩。宮7.瓦2被吊車的固定：室船在水上起吊獲時，為平衡起戴吊產(chǎn)生力矩，蔑船體必將傾斜天（船體兩側(cè)產(chǎn)猛生浮力差用于余平衡起吊產(chǎn)生斃的力矩），吊忙車四個支腿和群伸開的大梁必系須用鋼絲繩牢爭固在船甲板上嫁，避免吊車滑址移事故的發(fā)生斯，否則嚴(yán)禁開片始起吊作業(yè)。狹吊車支腿位置艷受力集中，船遷甲板下支撐及膜甲板面需作加猾固處理。言7.物3許振動錘與鋼管悄樁的連接固躺定透:數(shù)打樁前振動錘伍必須與鋼管樁休牢固焊休接有,讓操作時提前加戰(zhàn)工一個振動錘勁連接樁鑰帽況,坑與振動錘栓接肆一端為日40mm必厚鋼板制作的疑法蘭粒盤尚,項與鋼管樁相接居端為一高褲60cm溉,扔外徑略小于鋼講管樁內(nèi)徑的馳10mm奉鋼板卷成的鋼予桶荒,割滴打樁時，將樁沾帽鋼桶插入鋼騙管樁內(nèi)，鋼管填樁與法蘭盤焊蚊接牢靠。族7.喂4花貝雷梁與樁帽語的連接固定：香貝雷梁為一種決優(yōu)越的跨越結(jié)意構(gòu)，其連接采防用銷接和栓接沫，嚴(yán)禁對其進(jìn)避行焊接作業(yè)，破與樁帽連接時抄在樁帽上焊接斜扁擔(dān)梁夾持固功定貝雷梁。旨7.切5公作業(yè)工作面：喬為保證水上作膜業(yè)人員安全，奮必須穿救生衣佳上崗，鋼管樁貍上進(jìn)行焊接作磁業(yè)時，作業(yè)人捏員置于提前加貍工好的鋼筋吊慘藍(lán)中，將吊藍(lán)盆掛在可靠的掛穩(wěn)點上。懷7.盟6殲鋼管樁的拔出伸：平臺使用完御畢先將鋼管樁膚以上部分逐一想拆除，鋼管樁面的拔出待蓋梁瞧施工完后，在男架橋機(jī)通過時款拔出鋼管樁，罩或用振動拔樁坊錘將其拔出。泛8怖經(jīng)濟(jì)效果比較選掘舉通過對工作平跳臺各組成構(gòu)件松的力學(xué)檢算，旱在保證結(jié)