水上桩基础施工平台施工方案

1、一、工程概况北濠涌中桥上跨北濠涌，桥中心桩号为K0+337.804，斜交角度90度，孔数孔径（孔-m）3-16,桥梁全长，52.64米，宽度31米，总面积1631.84平方。桥梁基础采用柱式墩，单幅21.1米柱配21.3米钻孔灌注桩，采用一字桥台，单幅配61.2m钻孔灌注桩。二、施工方法 北濠涌为广州市海珠区主要排水河涌，为了不影响调水，同时结合现场实际情况,因此采用分左右幅（南北侧）搭设水上工作平台、施工栈桥的方案进行施工桩基、墩柱、盖梁。其优点是：搭设简便、受力稳定、无污染。 经过现场的勘察和实际情况的结合，在河堤旁打拉森钢板进行围堰，后搭设钢平台：施工工艺图如下：测量放线打钢管桩打拉森钢

2、板桩围护桩搭设钢平台桩围护回填桩钻孔桩机施工详细施工工艺如下:1、 安排专业测量人员对现场进行测量及放线。2、 在河堤旁进行拉森钢板桩的施工及围护。（不占用河涌水面）3、 船只及机械在河涌水面进行钢管桩（桩径530mm）的施工。4、 在钢管桩上安装I字钢管和20mm钢板的铺设。详细见北濠涌中桥钢平台及围堰立面图5、 对河堤进行（打拉森钢板桩处）回填，回填面标高与钢平台标高一致。6、 钻孔桩机和人员的进场及施工三、钢平台材料情况（1）花纹钢板：厚度为20mm，密度为7850kg/m3，弹性模量E为206103N/mm2。（2）I12工字钢：每米重量为11.55kg/m，截面积，截面惯性矩，截面抵

3、抗矩，半截面面积矩，腹板厚度，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离。（3）I20a工字钢：每米重量为27.91kg/m，截面积，截面惯性矩，截面抵抗矩，半截面面积矩，腹板厚度，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离，工字钢顶面宽度。（4）贝雷架：每片贝雷架重2.771kN。半边桥的双排单层不加强贝雷架梁的几何特性：，；半边桥的三排单层不加强贝雷架梁的几何特性：，。（5）钢板、槽钢、工字钢容许弯曲应力，容许剪应力。考虑到是临时结构，按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86），可提高1.40，则，。四、活载情况（1）由于栈桥通过人群不是很多，故人群荷载取经验数值，即人群纵向荷载。（2

4、）重车30t：按一台计。（3）履带-50：按一台计。五、结构内力验算（分别按重车30t和履带-50取设计荷载）（一）、花纹钢板桥面钢板厚2cm，其下纵向I12工字钢间距为30cm。汽车后轮着地宽60cm，不管车轮怎样移动，均能压到两根工字钢上。根据上述情况，桥面钢板厚度较小，相对于工字钢其刚度很小，而汽车轮作为一个弹性固体，当车轮作用钢板面上（指工字钢之间的钢板）时，钢板因其刚度较小，很快发生弹（塑）性变形，汽车轮着地面应力也很快发生重新分布，在工字钢顶面上的应力很大，而在钢板上（指工字钢之间的钢板）的应力很小。因此，可以说汽车轮荷载直接由工字钢承担。所以即使两工字钢之间的钢板被轮压坏，不参与

5、承担车轮荷载，车轮也可以作用于工字钢上，由工字钢承担车轮荷载。故，在此不对钢板进行验算。（二）、I12工字钢梁为了方便计算，验算按较安全的单跨简支梁考虑，跨距l=0.75m，取一根I12工字钢验算。1、恒载：钢板：自重。I12工字钢：自重。所以，恒载。2、活载：重车30t：按重车30t后轴的一个轮压计，一个后轮横桥向宽为0.6m，重车30t的单个后轴重120kN，所以单个后轮重60kN。则，此时单个后轮荷载施加到一根I12工字钢上，考虑到冲击系数取值为1.2，则。履带-50：按履带-50一边履带计，查设计规范得履带-50一边履带重250kN，履带宽70cm，工字钢组间距为30cm，因此履带至少

6、压到2根I12工字钢，则单根工字钢承受履带吊的荷载为，考虑到冲击系数取值为1.2，则。3、强度验算：（1）重车30t：最大弯矩：（当汽车荷载作用在跨中时）弯矩计算简图抗弯强度按容许应力法计算：式中 同一截面处绕x轴的弯矩；对x轴的净截面模量；钢材的抗弯强度设计值，由上述材料情况知。所以 ，满足要求。最大剪力：（当汽车荷载作用在支座处时）剪力计算简图抗剪强度按容许应力法计算：式中 计算截面沿腹板平面作用的剪力；计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；毛截面惯性矩；腹板厚度；钢材的抗剪强度设计值，由上述材料情况知。所以 ，满足要求。I12工字钢与I20a工字钢接触处I12工字钢局部压应力验算根据规

7、范可按下式计算：式中 集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；集中荷载增大系数；对一般梁，；集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，按下式计算：集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对钢轨上的轮压可取50mm；自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离；轨道的高度，对梁顶无轨道的梁；钢材的抗压强度设计值，由上述材料情况知。支座反力为36.11kN。支承长度为I20a工字钢顶面宽度，局部压应力为，满足要求。（2）履带-50：最大弯矩：弯矩计算简图抗弯强度按容许应力法计算：式中 同一截面处绕x轴的弯矩；对x轴的净截面模量；钢材的抗弯强度设计值，由上述材料情况知。所以 ，满足要求。最大剪力：剪力计算简图抗剪强度按

8、容许应力法计算：式中 计算截面沿腹板平面作用的剪力；计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；毛截面惯性矩；腹板厚度；钢材的抗剪强度设计值，由上述材料情况知。所以 ，满足要求。I12工字钢与I20a工字钢接触处I12工字钢局部压应力验算根据规范可按下式计算：式中 集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；集中荷载增大系数；对一般梁，；集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，按下式计算：集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对钢轨上的轮压可取50mm；自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离；轨道的高度，对梁顶无轨道的梁；钢材的抗压强度设计值，由上述材料情况知。支座反力为10.82kN。支承长度为I20a工字钢

9、顶面宽度，局部压应力为，满足要求。、（三）I20a工字钢梁履带吊机半边重250kN，且I20a工字钢间距为0.75m则履带吊机横桥向的线性分布荷载为；重车30t的单个后轮重60kN，且I20a工字钢间距为0.75m，则重车30t横桥向的线性分布荷载为。所以相比下重车30t对I20a工字钢的压应力和剪应力要大于履带吊机对I20a工字钢的压应力和剪应力。因此验算只取重车30t来验算。1、恒载：钢板：因为I20a工字钢间距为75cm，所以可取钢板面积为3.5m0.75m进行计算，则钢板自重。I12工字钢：因为I20a工字钢间距为75cm，所以可取I12工字钢长度为0.75m进行计算，又3.5m范围内

10、I12工字钢按30cm间距布置，共有13根I12工字钢，则自重。I20a工字钢：自重所以，恒载。2、活载：人群荷载重车30t：按重车30t后轴的一个轮压计，重车30t后轴重120kN，所以单个后轮重60kN。则，考虑到冲击系数取值为1.2，则3、强度验算：最大弯矩：为了方便计算，将重车30t的后轴荷载简化为集中力P，则，再考虑冲击系数取值为1.2，则。当P作用在一根I20a工字钢上时，I20a工字钢所受的弯矩最大，如下面的工况图所示。由于I12工字钢与I20a工字钢之间点焊联结，所以I12工字钢与I20a工字钢组成的结构为一个超静定结构。图3-1I25a工字钢受弯矩最大工况图集中力P在支点B处

11、的荷载有I12工字钢和I20a工字钢共同承担，所以移除B支点的I20a工字钢后I12工字钢受力情况如下：图3-2：I12工字钢受力简图在工况图3-1的模式下，B支点处的I20a工字钢受力情况如下图所示：图3-3：I20a工字钢受力简图图3-3中，考虑到I20a工字钢下的贝雷梁的宽度为1.2m，则由桥涵设计规范知I20a工字钢的计算跨距为，式中为贝雷梁的净跨，为I20a工字钢的高度。设A、B、C三点的竖向变形为A、B、C。I12工字钢在图3-2所示模式中的刚度系数为k1，I20a工字钢在图3-3所示模式中的刚度系数为k2。在图3-1中I12工字钢在A、B、C三点的支反力分别力为FA、FB、FC，

12、在图3-2中，集中力P在支点B处的荷载有I12工字钢和I20a工字钢共同承担，设集中力P对I12工字钢受力为FD，则由边界变形协调条件得： 设A和C为x，B为y，则上述式子为： 由、式得： 由、式得： 由和式得： 又由图3-2和图3-3所示的两个模式，假定其最大挠度为1mm，则有I12工字钢的刚度系数为；I20a工字钢的刚度系数为。式中钢材的弹性模量，；截面惯性矩；计算跨径；图2-3中距支点的距离。又考虑到重车的后轴无论怎样都可以压到2根I12工字钢，所以这里I12工字钢按2根计，则,所以I12工字钢的刚度系数为I20a工字钢的刚度系数为。所以，由式得将y带入式得将x、y值带入、式得所以 由图

13、3-3得I20a工字钢受的最大弯矩为抗弯强度按容许应力法计算式中 同一截面处绕x轴的弯矩；对x轴的净截面模量；钢材的抗弯强度设计值，由上述材料情况知。所以 ，满足要求。最大剪力：（当汽车荷载作用在支座附近时）剪力计算简图由上面的简图可看成下面三个简图进行叠加：剪力计算简图1剪力计算简图2剪力计算简图3简图1：简图2：简图3：比较三个计算简图的最大剪力知，最大剪力出现在支座A处，由剪力叠加得最大剪力为抗剪强度按容许应力法计算：式中 计算截面沿腹板平面作用的剪力；计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；毛截面惯性矩；腹板厚度；钢材的抗剪强度设计值，由上述材料情况知。所以 ，满足要求。工字钢与贝雷架

14、梁接触处工字钢局部压应力验算根据规范可按下式计算：式中 集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；集中荷载增大系数；对一般梁，；集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，按下式计算：集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对钢轨上的轮压可取50mm；自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离；轨道的高度，对梁顶无轨道的梁；钢材的抗压强度设计值，由上述材料情况知。支座反力为97.10kN。支承长度为一片贝雷架顶面宽度（从安全因素考虑，只选取一片贝雷架），局部压应力为，满足要求。贝（四）、雷架梁I、双排单层形式：除9m跨径外均为此形式的贝雷架梁，这里计算就取最大跨径进行计算，即l=18m。这里验算的是一边贝雷架梁。1

15、、恒载：钢板：按18m6m的面积考虑，则钢板自重。I12工字钢：6m桥宽范围内布置有21根I12工字钢，则自重。I20a工字钢：18m范围内I20a工字钢按75cm间距布置，则自重贝雷架梁：由桥涵施工规范知，贝雷架每片重2.771kN，考虑各连接片和销子的重量，则贝雷架每片的重量再增大15%，所以每片贝雷架重3.187kN，故18m跨径内双排单层的贝雷架自重所以，恒载。一边贝雷架梁所受的恒载为2、活载：人群荷载重车30t：为安全起见，将重车30t的荷载简化成集中力，这里考虑重车一边压在贝雷架梁上，则，考虑到冲击系数取值为1.2，则履带-50：查设计规范得履带-50总重500kN，这里考虑履带吊

16、机一边压在贝雷架梁上，则履带范围内纵向线性荷载为，考虑到冲击系数取值为1.2，则3、强度验算：（1）重车30t：最大弯矩（当汽车荷载作用在跨中时）弯矩计算简图根据装配式公路钢桥使用手册查桁架容许内力表知，双排单层不加强形式的桁架的容许弯矩为所以 ，满足要求。最大剪力：（当汽车荷载作用在支座处时）剪力计算简图根据装配式公路钢桥使用手册查桁架容许内力表知，双排单层不加强形式的桁架的容许弯矩为所以 ，满足要求。挠度验算：（弯矩最大时其挠度也最大）满足要求。（2）履带-50：最大弯矩（当履带车荷载作用在跨中时）弯矩计算简图根据装配式公路钢桥使用手册查桁架容许内力表知，双排单层不加强形式的桁架的容许弯矩

17、为所以 ，满足要求。最大剪力：（当履带车荷载作用在支座处时）剪力计算简图根据装配式公路钢桥使用手册查桁架容许内力表知，双排单层不加强形式的桁架的容许弯矩为所以 ，满足要求。挠度验算：（弯矩最大时其挠度也最大）因为是临时性结构，不存在行车舒适性要求，所以在不影响栈桥使用安全及功能要求下，该挠度值根据经验是可行的，因此满足要求。II、三排单层形式：在桥墩附近处的栈桥设一9m跨。由于此跨径内主要是履带吊机进行起重作业，故只按履带-50进行计算。考虑履带吊机起重作业时其荷载主要作用于一边的贝雷架梁，所以这里只验算一边贝雷架梁的强度。1、恒载：钢板：按9m6m的面积考虑，则钢板自重。I12工字钢：6m桥

18、宽范围内布置有21根I12工字钢，则自重。I20a工字钢：9m范围内I20a工字钢按75cm间距布置，则自重贝雷架梁：由桥涵施工规范知，贝雷架每片重2.771kN，考虑各连接片和销子的重量，则贝雷架每片的重量再增大15%，所以每片贝雷架重3.187kN，故9m跨径内三排单层的贝雷架自重。所以，恒载：一边贝雷架梁所受的恒载为2、活载：履带-50：查设计规范得履带-50总重500kN，考虑到履带吊吊重时可能重心偏移至一边履带上，则履带范围内纵向线性荷载为，由于起吊重量为21t，所以3、强度验算：最大弯矩（当履带车荷载作用在跨中时）弯矩计算简图根据装配式公路钢桥使用手册查桁架容许内力表知，三排单层不

19、加强形式的桁架的容许弯矩为所以 ，满足要求。最大剪力：（当履带车荷载作用在支座处时）剪力计算简图根据装配式公路钢桥使用手册查桁架容许内力表知，三排单层不加强形式的桁架的容许弯矩为所以 ，满足要求。挠度验算：（弯矩最大时其挠度也最大）满足要求。六、栈桥桩基验算考虑到河床顶面淤泥较松散，故计算时淤泥层减去2m。由于履带吊机行走时的荷载比30t汽车行走时的荷载大，所以桩基验算只取履带吊机验算。（一）、履带吊机行走时：1、恒载：钢板：按18m6m的面积考虑，则钢板自重。I12工字钢：6m桥宽范围内布置有21根I12工字钢，则自重。I20a工字钢：18m范围内I20a工字钢按75cm间距布置，则自重贝雷

20、架梁：由桥涵施工规范知，贝雷架每片重2.771kN，考虑各连接片和销子的重量，则贝雷架每片的重量再增大15%，所以每片贝雷架重3.187kN，故18m跨径内双排单层的贝雷架自重所以，恒载。2、活载：履带-50：查设计规范得履带-50总重500kN，则履带范围内纵向线性荷载为，考虑到冲击系数取值为1.2，则3、墩顶荷载：由前面的计算可知作用于两根桩的墩顶垂直竖向荷载为、（二）、履带吊机作业时（靠水中平台附近9m跨）：1、恒载：钢板：按9m6m的面积考虑，则钢板自重。I12工字钢：6m桥宽范围内布置有21根I12工字钢，则自重。I20a工字钢：9m范围内I20a工字钢按75cm间距布置，则自重贝雷

21、架梁：由桥涵施工规范知，贝雷架每片重2.771kN，考虑各连接片和销子的重量，则贝雷架每片的重量再增大15%，所以每片贝雷架重3.187kN，故9m跨径内三排单层的贝雷架自重。所以，恒载一边贝雷架梁所受的恒载为2、活载：履带-50：查设计规范得履带-50总重500kN，则履带范围内纵向线性荷载为，由于起吊重量为21t，所以3、墩顶荷载：由前面的计算可知单根桩的墩顶垂直竖向荷载为满足要求。七、防洪防台措施 （一）、防洪措施 1、视水情和气象预报，设专人负责，一旦发现有可能危及工程安全和人身财产安全的洪水或气象灾害的预兆时，应立即采取有效的防洪和防止气象灾害的措施，以确保工程和人身财产的安全及保证

22、工程按计划进行。 2、施工时应保护当地防汛设施与防汛器材的安全，保障防汛道路的畅通，服从地方防汛指挥部门的汛前检查及清障要求，防汛抢险的调遣。 3、施工期间派专人定期巡视检查大堤在施工期内的运行状况，发现异常情况应立即向监理单位报告，及时采取补救措施。 4、平台周围用编织袋堆围水沟拦截周边的水流，防止其流入工区。 5、施工营地及设施的建设不应影响当地防洪的安全，任何影响行洪的建筑物都应在汛期来临前拆除。 6、洪水到来前对拟停放机械设备的地方，修筑排水设施以便及时排放积水，防止暴雨冲沟、坍塌，确保安全。 7、提前做好交通设备的维修和保养工作，使之处于完好状态，以备渡汛抢险急用。 （二）、确保大堤

23、安全渡洪的措施 1、认真贯彻实施中华人民共和国防汛条件细则，以“预防为主，以消为辅”为指导思想，结合本工程的实际情况，部署、落实好各施工项目的防汛安全工作，制定防汛计划，确保施工期间安全渡汛。 2、项目经理部成立防洪领导小组，工程队成立防洪抗洪抢险小分队，负责本单位的防洪工作。 3、汛期之前，对本单位驻地、工地、料库、料场进行全面检查，了解水情和排水情况，查看有无水害隐患。对于侵占河道、阻碍排洪的工程，会同有关部门进行现场联合检查，共同确定必须处理的项目，发现易受水害的隐患，限期解决。 4、在汛期中，施工用的机具、材料、设备等，放置在不易被水淹没的高处。因施工需要或地形限制必须设在河滩和低凹地

24、时，采取措施防止被水淹没和洪水冲走。 5、与当地气象部门加强联系，了解近期气象预报，掌握雨汛情况，做到心中有数，一旦遇有灾害性天气和水情，及时做出部署。 6、防汛期间，管理人员24 小时轮流值班。防汛重点施工项目设专用通讯工具，以便及时了解现场情况。汛期准备充足的器材、运输工具及劳力等，以备应急抢险。 （三）、防台风措施 1、成立防台抗灾工作领导小组，制定防台风计划和防台抗灾措施，接受业主和地方部门的统一指挥，在台风季节，密切注意天气情况，加强值班，做好一切防台抗灾工作。 2、保持和气象部门联系，一旦气象部门发布台风警报，施工现场需做好抗台准备。 3、组织精干的抢险队伍，配备先进的通信设备，随

25、时掌握台风中机械、设备、人员等的情况，随时准备抢险。 4、储备抗台抗灾物资，在台风期随时待命，保证抗台抢险时，资员充足，政令通达。 5、组织抢险突击队，昼夜值班，现场工地领导值班并任抢险突击队领导。 6、台风来临前，料库要做好物资的防潮和抗台防风材料的采购工作，整理回收和加固施工现场的施工用料和生产电器设备。 7、遇到六级以上大风、暴雨等恶劣天气，一律禁止室外作业，各种棚架、构筑物和机械设备，要有应策措施，如生产、生活用房逐间加固，各类机械设备开至安全避风处。 八、环境保护措施 对于施工中可能产生的各种环境污染，我们将建立相应体制，按照“预防为主、防治结合”的原则进行环境保护。 （一）、水质污

26、染控制措施与本工程有关的水质污染主要有：施工废泥浆污染；施工产生的水质污染；生活废水排放；机械施工。 （1）、废泥浆污染控制在钻孔灌注桩施工过程中不可避免地会有废泥浆产生，在完工之后也会有多余的泥浆需要处理。这种含泥量和 PH 值超过排放标准的废浆不能排入河涌里，需经过一系列的处理后运输至指定地点排放。 a、减少泥浆污染源在施工过程中，对使用过的性质有变化的泥浆尽量对其调整，包括对循环过程中的泥浆加水或添加增粘剂、分散剂、膨润土浆以及在沉淀池内扰动泥浆破坏胶体结构从而改善性能等，以提高泥浆的重复使用率，减少总泥浆量和降低废浆量。 b、废浆处理废浆将通过化学处理和机械处理相结合的办法进行处理。废

27、泥浆先通过沉淀槽和机械分离装置，除去土块、泥团及粗颗粒，然后添加化学促凝剂加以混合，使废泥浆中的土粒，特别是膨润土颗粒凝集为沉降速度较大的絮凝体，再将经过絮凝处理和废浆以螺旋泵送到离心机内，废浆通过离心作用分离为固体物质和清水。固体物质排出后可作为一般的弃土处理，清水流出后经过 PH 调整槽进行酸度调整，合格后循环利用。 (2)、施工过程的水质污染控制 a、泥沙再悬浮控制 泥沙再悬浮将对水质造成影响，为减少泥沙再悬浮，施工清挖时将以抓斗式开挖为主，施工阶段在桥梁一侧施工便道外侧布设防泥帘幕，以有效防止再悬浮泥沙飘移。 b、特别注意降低抓斗的提升速度，将泥沙的再悬浮降低到最低程度。 (3)、生活

28、污水排放控制生活污水中有机物含量较高，肥效高，呈中性，一般不含有毒物质，但是含有致病菌和悬浮物。根据规范有关条款的规定，我们将采取一级处理系统进行处理，污水处理流程图。格珊消毒沉淀池污水处理流程图(4)、施工机械污染控制 施工机械在施工期间经常检查运行状况，保持良好状态，严防油料泄漏出造成水质污染。同时，严禁向水中投放杂物、垃圾和排放废水废油及冲洗物等。 九、安全施工措施 (一)、安全施工的组织保证措施 （1）、建立安全保证体系为了保证工程施工安全，建立起以项目经理为首的安全保证体系，由主管生产的项目经理任组长，工地设专职安全员，各施工队具体负责，以加强施工作业现场控制为重点，以定期检查为主干

29、，专项与群体检查相结合。深入开展创建安全标准工地活动，确保本合同工程安全、优质、高效建成。安全管理保证体系见表。 （2）安全生产目标及方针 a、安全生产目标 a) 无人身重伤及其以上事故。 b) 无汽车行车责任重大事故。 c) 无等级火警事故。 b、安全生产方针 安全第一，预防为主。 c、安全生产标准 严格执行建设部 1999 年 5 月 1 日施行的建筑施工安全检查标准（JGJ5999）及广东省、广州市有关施工安全生产条例。 （3）安全教育和训练 a、对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，经考核合格后，方准许其进入操作岗位。 b、对起重、焊接和车辆驾驶等特殊工种的工人，进行专门的安全操作训练。 c、在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行新操作方法和新岗位的安全教育。 d、设立每周一次的安全活动日，在班前班后会上检查安全生产的活动情况，并对职工进行经常性的安全教育和安全宣传活动。 （4）落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度 建立健全各项安全生产的规章和管理制度，体