钢便桥和水上平台施工方案

1、三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案三江至柳州高速公路融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案一、编制依据1、交通部公路桥涵施工技术规范2、建筑地基基础设计手册3 、人民出版社路桥施工计算手册4 、公路施工手册5 、公路桥涵钢结构木结构设计规范6 、两阶段施工设计图二、钢便桥主要技术标准1、设计荷载：载重 750kN施工车辆2 、计算行车速度 5Km/h3、n6m连续贝雷梁桥4、桥面布置：净宽 6m三、主要施工机具1、25吨吊车 2台2、DZ60振动沉桩机（锤） 2 台3、铁锚4个4、40 电焊机 8 台5、等离子切割机2 台6、手拉葫芦 12 个（ 5T）7、5

2、T 卷扬机 2台8、大货车 2 辆9、50装载机 1台10、打桩船 1 艘四、工程概况融安融江大桥主桥跨越融江河床，水面宽约520m。工程起点桩号为LK1+276，终点桩号为 LK1+950，桥梁全长 674m，位于缓和曲线及直线上。主墩采用双柱多边形墩，过渡墩及引桥桥墩均采用圆柱式墩，桥台采用肋板式桥台，墩台均采用钻孔灌注桩基础。根据施工图纸及现场地形地貌并第1页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案结合荷载使用要求，现场勘查、结合桩基平台施工需要，我部拟定在大桥两岸各架设钢便桥一座，钢便桥桥面标高为119.00m。钢便桥规模为：三柳高速岸架设钢便桥2

3、52m，融江岸架设钢便桥168m，钢便桥全长约 420m，跨中 125m为融江通航通道。钢便桥标准跨径为 6m，桥面净宽为 6 米，桥位布置形式为：钢便桥布置在新建桥梁下游，便桥中心与主墩平台中心墩净距离 15 米。钢桥结构特点如下：1、基础结构：钢管桩基础2、下部结构：工字钢横梁3、上部结构：贝雷架纵梁4、桥面结构：装配式公路钢桥用桥面板5、防护结构：小钢管护栏及铁丝网防护五、钢便桥设计文字说明1、基础及下部结构设计本桥位于融江中，水面宽约520 米，主跨 3#墩和 4#墩水深约 12 米，边跨水深约 8 米。建成后的钢桥桥面标高按水面以上6 米控制。水下地质情况普遍为卵石、粘土。钢便桥钢管

4、桩基础布置形式：单墩布置3 根钢管（桩径 53cm，壁厚8mm），横向间距 2.5 米，桩顶布置 2 根 28cm工字钢横梁，钢管桩与钢管桩横向之间用 20 槽钢水平向和剪刀向焊接连接。为了增强便桥纵向稳定性，每间隔 2 个墩位设置 1 处加强排架墩基础（即单墩布置6 根钢管桩，纵横向间距 2.5 米）。两岸桥台采用U型桥台。钢便桥施工钢管桩技术要求：（1）严格按设计位置和标高打桩；第2页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案（2）钢管桩中轴线斜率 <1%L；（3）钢管桩入土深度必须大于 5 米，实际施工过程由于各墩地质情况不同，钢管桩终孔高程应以

5、 DZ60桩锤击振 5 分钟仍无进尺为准；（4）个别钢管桩入土深度小于 5 米锤击不下，且用 DZ60 桩锤击振 5 分钟仍无进尺，应当现场分析地质状况，采取措施加强受力；（5）钢管桩的清除按照当地河道管理要求，便桥折除时必须拔除钢管桩。2、上部结构设计桥梁纵向跨径均为 6.0 米，横向宽 6 米。根据行车荷载和桥面宽度要求， 6.0 米跨纵梁布置单层 6 片 3 组 150cm×300cm国产贝雷片，横向布置为（ 90+120+90+120+90）cm=510cm，贝雷片纵向用贝雷销连接，横向用剪刀撑连接以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用 U 型卡连接以防滑动。3、桥面结构

6、设计桥面采用装配式钢桥定型桥面板，单块规格为 6m× 1.5m，桥面板结构组成 8 厚印花钢板、底横肋用 I25a 工字钢，肋间距 30 , 制作好的桥面板安放在贝雷片横梁上并用螺栓连接。4、防护结构设计桥面采用小钢管（直径 4.8cm）做成的栏杆进行防护， 栏杆高度 1.2m，栏杆纵向 3.0m 一根立柱（与桥面槽钢焊接） ，高度方向设置 2 道横杆。六、桩基钻孔平台布置1、桩基钻孔平台的受力要求考虑到施工的安全，施工前必须要全面考虑施工荷载。施工平台所受第3页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案的荷载主要为材料、施工机械荷载即：钻机200

7、KN、吊车 350KN、混凝土及导管 400KN、钢筋笼 400KN。考虑实际施工作业可能出现的情况，必须按照最大荷载组合布载，最大跨进行计算。2、桩基钻孔平台的结构形式根据以上受力要求，考虑施工中各种不利因素，钻孔平台采用钢桩基础，工字钢横梁、工字钢分布梁、槽形面板。为保证下部桥梁施工合理利用平台，每个钻孔平台布置入下：主墩（ 3#、4#）施工时至少要上2 台钻机，冲击荷载大，施工平台采用直径30 厘米的钢管布置：横向跨径3 米（ 3× 6=18 米），纵向跨径（3.8+2.4+3.8=10米），以避开桩基护筒为原则，横梁采用4 根 I25a 工字钢、工字钢分布梁采用6 根 I25

8、a 型工字钢，面板采用20cm槽钢。5#过渡墩考虑到施工时至少要上2 台钻机，冲击荷载大，施工平台采用直径 30 厘米的钢管布置： 横向跨径 3 米（3×6=18 米），纵向跨径（4+4=8米），以避开桩基护筒为原则，横梁采用3 根双拼 I25a 工字钢、工字钢分布梁采用 6 根 I25 型工字钢，面板采用20cm槽钢。边墩（ 6、7、8、9、10）施工平台采用直径 30 厘米的钢管布置：横向跨径 3 米（ 3×6=18 米），以避开桩基护筒为原则，纵向跨径（ 4 米），工字钢横梁采用 2 根 I25a 型、工字钢分布梁采用 6 根 I25 型工字钢钢 , 面板 20cm

9、槽钢。实际施工中，钻孔平台工字钢分布位置可作适当调整。具体构造见“钢便桥及钻孔平台设计图”。七、钢便桥钢管桩承载力及稳定性计算1、钢管桩竖向荷载计算钢管桩承受的竖向荷载有便桥上部结构自重、人群荷载及车辆荷载，第4页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案分别计算如下：单跨结构自重 P1=mg=12380kg×9.8N/kg=121.3KN 人群荷载： 3.5KN/ 车辆荷载：拟按一台75 吨吊行走计算P2=(750KN÷3)+(3.5KN/ × 6×6÷3)=292.0KN每 根桩承 受的竖 向荷载 为P=

10、1.25 × (P1 ÷ 3+P2)=1.25 × (121.3 ÷3+292.0)=415.5KN钢管桩最重按 15KN考虑则每根桩承受的竖向荷载为P=415.5+15=430.5KN式中安全系数取1.25 ，不考虑浮力对结构受力影响。2、钢管桩沉入深度计算钢管桩入土深度L=2P/au ，式中 P为桩基容许承载力， 钢管桩采用振动沉桩， a 为振动桩对周围土层摩阻力影响系数，取a=1，u 为桩周长 u=D，为桩周围土的极限摩阻力。根据地质情况，河床为密实砂砾层，取2=50KN/m（取值见建设筑地基基础设计手册）故 L=2×430.5 

11、7;(1.0 ×3.14 ×0.529 ×50)=10.3m实际沉入深度为不小于10.3 米或者座入基岩上。单桩竖向承载力验算 :Ra=(uq sL+aAr)/2=( DqsL+aAr)/2=(3.14× 0.530 × 50 × 10.3+1 ×3500×(0.53 20.514 2) ×3.14)/2=520.3KN>430.5KN2根据地质情况， a 取值按 3500KN/m考虑，(a 取值见建设筑地基基础设计手册）满足承载力要求。第5页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢

12、便桥及钻孔平台施工方案式中：Ra-单桩竖向承载力特征值U-桩周长qs-桩侧土的侧阻力特征值L-土层厚度a-桩底抵抗力影响系数A-桩顶面积r-极限承载力3、钢管桩在水平力作用下弯曲应力验算钢管外径 D=53.0 ，管壁厚 8 ；最大水深 12m，施工时钢管上水平撑和斜撑焊接到水面以下4.0m，则计算时只对 8.0m 水深范围内钢管桩的弯曲应力进行验算。考虑到风对钢管桩的冲击力远远小于水流的冲击力，所以只按水流冲击力对钢管桩进行验算。冲击力 q=0.8A× 2/2g式中 A为钢管桩阻水面积， A=2rh=0.53 ×8.0=4.2 其中 r 为桩的半径，3h 为计算水深，取8.

13、0 米。 为水的容重， =10KN/m，q 为流水对桩身的荷载，按均布荷载计算。为水流速度，水流平缓，试验推测=2.0m/s ，有q=0.8A × 2× 4.23× 2.02×/2g=0.8 × 10KN/mm/s ÷ （ 29.81m/s 2)=6.85KN53 钢管桩的惯性矩I 、截面抵抗矩 W分别为：I= ×（ D4-d 4）/64=3.14 ×(53 4-51.4 4)/64=44672.8cm 4W=×（ D4-d 4）/32D=3.14 ×(53 4-51.4 4)/(32 

14、5;53)=1685.8cm3钢管桩入土后相当于一端固定, 一端自由的简支梁 , 其承受的最大弯矩和挠度变形为 :Mmax=9qL2/128= （9×6.85KN/m×8.0 2第6页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案3-6 3=M /W= 30.83KN.m×10 ÷1685.8×10 m=18.3MPamax =145MPa< 满足要求。f445×=0.00542 × qL /EI=(0.00542 × 6.85KN/m× 800 cm)/(2.1&#

15、215; 10max44672.8cm4)=1.6cm <f=(L/400)=L=2cm满足要求。式中 E 为钢材的弹性模量取 E=2.1×105MPa。4、钢管桩稳定性验算(1) 长细比计算： =L/i 其中 L 为钢管桩的计算长度； 根据一端固定，一端简支取 =1；i 为钢管桩的回转半径。I 为钢管桩截面惯性矩， A 为钢管桩截面面积。A=（D2d2）/4=3.14 ×(0.53 2-0.514 2)/4= 131.1cm 2i= (I/A)=18.5cm=L/i=1.0 ×800/18.5=43.0查建筑力学钢管稳定系数 =0.914(2) 计算稳定性

16、2=P/A=430500N/(0.914 ×13110mm)=35.93MPa<=145MPa满足要求。注：上式中 P 为竖向荷载， A 为钢管截面面积。便桥从桥台起中间每隔两墩设一个加强墩（即2 排 3 根，纵向间距2.5m) ，由于单排钢管桩布置已满足受力要求，双排加强墩钢管桩布置一定满足受力要求，这里不再验算。5、纵、横梁承载力验算(1) 纵梁承载力验算第7页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案恒载：每米纵梁上承载q1=124.6/36=3.46KN/m荷载 :960KN查施工手册静力计算公式M1max=1/4PL=0.250 &

17、#215;960×6=1440KN.mM2max=1/8qL 2=0.125 ×3.46 ×62Q1max=(0.5 0.5)P=1 ×960=960KN.mQ2max=0.5qL=0.5 ×3.46 ×6=10.38KNMmax=1440Qmax允许弯矩 MO=6 片×0.8( 不均衡系数 ) ×贝雷片单片允许弯矩第8页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案3贝雷片截面模量WO=3578.5 ×6 片=21471cm强度验算=Mmax/ WO=(1455.57 &

18、#215;106)/(21471 ×103)=67.79MPa< =210MPa贝雷片单片容许最大剪力R=245.2KN允许剪力 Q=6片× 0.8( 不均衡系数 ) ×245KN =1176KN即有 Qmax=970.83KN<Q=1176KN由此可知：Mmax<MO、< 、Q<Q， 6 米跨钢便桥纵梁用单层 6 片贝雷架架设安全。挠度验算贝雷片几何系数543E=2.05×10 MPa , I=250497cmW=3578.5cmOO( 按贝雷片几何特征表 )max3354×f =PL/ （ 48EI） =(96

19、0KN× 6 )/(48× 2.05 × 10 MPa× 250497cm6)=14mm <f=(12000/400)=30mm满足使用要求。由上可知：钢桥抗弯能力、强度、抗剪能力、挠度均满足使用要求。Mmax<MO、< 、Q<Q，6 米跨钢便桥纵梁用单层6 片贝雷架架设安全。（2）工字钢横梁计算模式分析：钢管立柱单排 3 根横向间距为 2.5m，因此按二等跨连续梁验算 , 计算跨径 L=2.5m, 横梁承担 6 片贝雷片传递来的荷载。 6 个集中力按路桥施工计算手册进行验算，按照 750KN 车辆位于墩位时验算（考虑 25% 安

20、全系数） +贝雷片自重 34KN+桥面横、纵梁自重 98.5KNP1=P/6=1103/6=183.83KNMmax=0.333P1L=0.333×183.83 ×Q=(1.333+1.333)P1=490.09KN横梁采用 2 根 28a 工字钢第9页共24页三江至柳州高速公路LK1+613融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案I43，I33=7114.14cm，W=503.15cmx:Sx=24.62cm, Sx=288.96cm, t=8.5mmxx横梁强度验算=Mmax/WO=153.04 ×106/(1006.3 ×103 )=152.08MPa

21、<1.3 =188MPa剪应力 =QSx/(I xt)=490.09 × 103 × 288.96 × 103/(14228.28 × 104 ×17.0)=58.55MPa< =110MPa符合要求。挠度 f=1.466P1 3/ （100EI）=1.466 ×183.83 ×2.5 3/(100 ×2.0 ×105×2×7114.14)=1.4f=1.4mm<2500/400=6 符合要求。八、钻孔平台受力计算（一） 3#、4#主墩平台1、为了满足水中墩台施工，

22、在桥墩处搭设施工平台， 平台高于水面 2m，净宽 10.0 米，长 18 米，用 4 排 30 钢管桩排架，最大间距为 3.8 米，打入土中。横梁采用 4 根 I25a 工字钢，纵梁采用 6 根 I25a 工字钢，桥面板结构采用槽钢 20 槽钢（净距 5 ）。2、平台钢管桩承受竖向荷载及桩长计算(1) 钢管桩承受竖向荷载计算每个钢管桩承受竖向荷载有自重、人群、材料荷载及施工机械荷载，分别计算如下：结构自重 P1=mg=30000× 10N/=300KN人群荷载： 3.5KN/m材料、施工机械荷载：钻机 200KN、混凝土及导管 300KN，钢筋笼 400KN。考虑实际施工作业，按照最

23、大荷载组合布载，对最大跨进行计算。P2=(200+300+400)KN÷4+3.5 KN/m2×3.8 ÷4=228.3KN第10页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案每根桩承受的竖向荷载为：P=1.25×（P1/28+P2）=1.25 ×（300/28+228.3 ）=298.76KN上式中安全系数1.25 ，浮力对结构受力影响不大, 不予考虑。(2) 钢管桩沉入深度计算桩入土深度 L=2P/au 式中 P 桩容许承载力，钢管桩采用振动沉桩， a 为振动桩对周围土层摩阻力影响系数，取a=1，u 为桩周

24、长， 为桩周围土的极限摩阻力，根据地质情况取 =50kPa.故 L=（2×298.76 ）/ （1.0 ×3.14 ×0.30 ×50）=12.7m实际沉入深度为不小于12.7 米或座于基岩上。3、平台钢管桩承载力稳定性检算钢管外径 D=30，管壁厚 8 ；在该平台处最大水深12 米，施工时钢管上斜撑和平撑焊到从台面以下8.0 米，则计算时只对6.0 米水深范围内钢管桩的弯曲应力进行计算。风对钢管桩的冲击力远远小于水流的冲击力，不做验算 , 只按水流冲击力对钢管桩进行验算。冲击力 q=0.8A× 2/2g式中 A为钢管桩阻水面积， A=2rh=

25、0.30 ×6.0=1.8 其中 r 为桩的半径，3h 为计算水深，取6.0 米。 为水的容重， =10KN/m，q 为流水对桩身的荷载，均按布荷载计算。为水流速度，试验推测得，=2.0m/s ，则有q=0.8A × 2× 1.83× 2.02×/2g=0.8 × 10KN/mm/s ÷ （ 29.81m/s 2)=5.28KN30 钢管桩的惯性矩I 、截面抵抗矩 W分别为：I= ×（ D4-d 4）/64=3.14 ×(30 4-28.4 4)/64= 7823.6cm 4第11页共24页三江至柳州高速

26、公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案W=×（ D4-d 4）/32D=3.14 ×(30 4-28.4 4)/(32 ×30)=521.6cm3钢管桩入土后相当于一端固定, 一端自由的简支梁 , 其承受的最大弯矩和挠度变形为 :Mmax=9qL2/128= （9×5.28KN/m×6.0 23-63=Mmax×10 ÷521.6 ×10 m=25.6MPa =145MPa< ，满足要求f max=0.00542 × qL4/EI=(0.00542× 5.28KN/m&#

27、215; 6004cm)/(2.1× 105 ×7823.6cm4)=2.0cm <f=(L/400)=3.0cm满足要求。上式中 E 为钢材的弹性模量取E=2.1×105MPa。4、钢管桩稳定性验算(1) 长细比计算： =L/i 其中 L 为钢管桩的计算长度； 根据一端固定，一端简支取 =1；i 为钢管桩的回转半径。i= 式中 I 为钢管桩截面惯性矩， A 为钢管桩截面面积。22222i= (I/A)=10.3cm=L/i=1.0 ×600/10.3=58.3查建筑力学钢管稳定系数=0.849(2) 计算稳定性2=P/A=298760N/(0.8

28、49 ×7340mm)=47.94MPa<=145MPa满足要求。式中P:竖向荷载A:钢管截面面积。5、纵横梁承载力验算(1) 纵梁承载力验算第12页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案模式分析：钢筋笼、灌车、钻机分别为四点受力，单个支点P=250KN。前支腿加强为6 根 I25 型钢，取钻机前支腿进行受力验算。由于自重相对于荷载较小，忽略不计，跨径取最大跨径3.8 米计算。在集中荷载作用下:Mmax=0.278PL=0.278×250×Qlmax=（1.167+0.167 ）P=（1.167+0.167 ）

29、5; 250=333.5KNI25 力学特征：Ix=5023.54 4,Wx=401.88 3 ,Sx=232.79 3,t=13.0纵梁强度验算：=Mmax/Wo=264.×1106/(2411.28 ×103)=109.5Mpa<1.3 =188Mpa 剪 应 力 r=QSx/(Ixt)=333.5 × 103 × 1396.74 × 103/(30141 × 104 ×78)=19.81Mpa<r=110Mpa钻孔平台前支腿采用6 根 I25 型钢受力满足要求。(2) 桩顶横梁受力验算桩顶由 4 根 I25

30、a 工字钢支撑最大跨径为3.8 米，承受钻机、混凝土铁斗及钢筋笼叠加的力，钻机、钢筋笼和混凝土受力为：200KN+300KN+400KN=900KN（由左右侧桩顶横梁支撑） ，简化为相同支座承担的均布荷载， q=900/8=112.5KN/m，2Mmax=0.125qL=0.125 ×112.5 ×Qlmax=(0.5+0.5)qL=1 ×112.5 ×3.8=427.5KNI25a力学特征： Ix=5023.54 4,Wx=401.88 3,Sx=232.79 3,t=13.0 横梁强度验算：=Mmax/Wo=202.×5106/(1607.

31、5 ×103)=125.9Mpa<1.3 =188.5Mpa第13页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案剪 应 力r=QSx/(Ixt)=427.5× 103 × 931.16 × 103/(20094 × 104 ×52)=38.1Mpa<r=110Mpa桩顶横梁采用 4 根 I25a 工字钢受力满足要求。（二） 5#过渡墩平台1、为便于水中墩施工，在桥墩处搭设施工平台，平台净宽8.0 米，长18.0 米，用 3 排 30 钢管桩排架，最大间距为4 米，打入土中。横梁采用 3 根

32、双拼 I25a 工字钢，纵梁采用每 6 根 I25a 工字钢，桥面板结构采用槽钢 20 槽钢（净距 5 ）。2、平台钢管桩承受竖向荷载及桩长计算(1) 钢管桩承受竖向荷载计算每个钢管桩承受竖向荷载有自重、人群、材料荷载及施工机械荷载，分别计算如下：结构自重 P1=mg=25000× 10N/=250KN人群荷载： 3.5KN/m2材料、施工机械荷载：钻机 200KN、混凝土及导管 300KN，钢筋笼 400KN。考虑实际施工作业，按照最大荷载组合布载，对最大跨进行计算。P2=(200+300+400)KN÷4+3.5 KN/m2×4÷4=228.5KN每

33、根桩承受的竖向荷载为：P=1.25×（P1/21+P2）=1.25 ×（250/21+228.5 ）=300.5KN安全系数 1.25 ，浮力不影响结构受力，不予考虑。(2) 钢管桩沉入深度计算桩入土深度 L=2P/au 式中 P 桩容许承载力，钢管桩采用振动沉桩， a 为振动桩对周围土层第14页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案摩阻力影响系数，取a=1，u 为桩周长， 为桩周围土的极限摩阻力，根据地质情况取 =50kPa.故 L=（2×300.5 ）/ （1.0 × 3.14 ×0.3 ×

34、50）=12.8m实际沉入深度为不小于12.8 米或座于基岩上。3、平台钢管桩承载力稳定性检算平台钢管桩承载力稳定性验算同3、4#平台，只以水深、水流、惯性矩有关，不再赘述。4、纵横梁承载力验算(1) 纵梁承载力验算模式分析：钢筋笼、灌车、钻机分别为四点受力，单个支点P=275KN。前支腿加强为6 根 I25 型钢，取钻机前支腿进行受力验算。由于自重相对于荷载较小，忽略不计，跨径取最大跨径4.0 米计算。Mmax=0.278PL=0.278×275×Qlmax=（1.167+0.167 ）P=（1.167+0.167 ）× 275=366.85KNI25 力学特征

35、： Ix=5023.54 4,Wx=401.88 3,Sx=232.79 3,t=13.0纵梁强度验算：=Mmax/Wo=305.×8106/(2411.3 ×103)=126.8Mpa<1.3 =188.5Mpa 剪 应 力 r=QSx/(Ixt)=366.85 × 103 × 1396.7 × 103/(30141 × 104 ×78)=21.79Mpa<r=110Mpa钻孔桩位处支腿采用6 根 I25 工字钢满足受力要求。(2) 桩顶横梁受力验算桩顶由 3 根双拼 I25a 工字钢支撑最大跨径为 4.0 米

36、，承受钻机、混凝土铁斗及钢筋笼叠加的力，钢筋笼和混凝土受力叠加为第15页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案200KN+300KN+400KN=900KN（由左右侧桩顶横梁支撑） ，简化为相同支座承担的均布荷载， q=900/8=112.5KN/m，2Mmax=0.125qL=0.125 ×112.5 ×Qlmax=(0.5+0.5)qL=1 ×112.5 ×4=450KNI25a 力学特征： Ix=5023.54 4,Wx=401.88 3,Sx=232.79 3,t=13.0横梁强度验算：=Mmax/Wo=2

37、25.×0106/(2411.28 ×103)=93.31Mpa<1.3 =188Mpa 剪 应 力 r=QSx/(Ixt)=450 × 103 × 1396.74 × 103/(30141 × 104 ×78)=26.73Mpa<r=110Mpa故桩顶横梁采用3 根双拼 I25a 工字钢受力较为安全。（三）边墩平台（ 6、7、8、9、10）1、为了满足水中墩施工，在桥墩处搭设施工平台，平台净宽4 米，长18 米，用 2 排30 钢管桩排架，最大间距为4 米，打入土中。横梁采用2 跟双拼 I25a 工字钢，纵梁采

38、用6 根 I25a 工钢，桥面板结构采用20 槽钢（净距 5 ）。为保证钢筋笼下放的安全，采用在平台上设置龙门吊进行钢筋笼安装。2、平台钢管桩承受竖向荷载及桩长计算(1) 钢管桩承受竖向荷载计算每个钢管桩承受竖向荷载有自重、人群、材料荷载及施工机械荷载，分别计算如下：结构自重 P1=mg=18000× 10N/=180KN人群荷载： 3.5KN/m2材料、施工机械荷载：钻机 100KN、混凝土及导管 300KN，钢筋笼 400KN。第16页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案考虑实际施工作业，按照最大荷载组合布载，对最大跨进行计算。P2=(1

39、00+300+400)KN÷4+3.5 KN/m2×4÷4=203.5KN每根桩承受的竖向荷载为：P=1.25×（P1/14+P2）=1.25 × （180/14+203.5 ）=270.5KN上式中考虑安全系数1.25 ，浮力对结构受力有利，故不以考虑。(2) 钢管桩沉入深度计算桩入土深度 L=2P/au 式中 P 桩容许承载力，钢管桩采用振动沉桩， a 为振动桩对周围土层摩阻力影响系数，取a=1，u 为桩周长， 为桩周围土的极限摩阻力，根据地质情况取 =50kPa.故 L=（2×270.5 ）/ （1.0 × 3.14

40、×0.3 ×50）=11.5m实际沉入深度为不小于11.5 米或座于基岩上。3、平台钢管桩承载力稳定性检算平台钢管桩承载力稳定性检算同上，钢管桩承载力稳定性只以水深、水流、惯性矩有关，在这里不再计算。4、纵横梁承载力验算(1) 纵梁承载力验算受力模式分析：钢筋笼、灌车、钻机分别为四点受力，单个支点P=270.5KN。前支腿加强为 6 根 I25 型钢，取钻机前支腿进行受力验算。由于自重相对于荷载较小，忽略不计，跨径取最大跨径4.0 米计算。Mmax=0.278PL=0.278×270.5 ×Qlmax=(1.167+0.617) ×270.5=

41、360.8KNI25a 力学特征： Ix=5023.54 4,Wx=401.88 3,Sx=232.79 3,t=13.0第17页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案纵梁强度验算：=Mmax/Wo=300.×8106/(2411.3 ×103)=124.7Mpa<1.3 =188Mpa 剪 应 力 r=QSx/(Ixt)=360.8 × 103 × 1396.7 × 103/(30141 × 104 ×78)=21.43Mpa<r=110Mpa钻孔桩位处支腿采用6 根 I

42、25a 型钢受力满足要求。(2) 桩顶横梁受力验算桩顶由 2 根双拼 I25a 工字钢支撑最大跨径为4 米，承受钻机、混凝土铁斗及钢筋笼叠加的力，钢筋笼和混凝土受力叠加为 400KN+400KN=800KN （由左右侧桩顶横梁支撑），简化为相同支座承担的均布荷载，q=800/8=100KN/m，2Mmax=0.125qL=0.125 ×100×16=200KN.mQlmax=(0.5+0.5)qL=1 ×100×4=400KNI25a 力学特征： Ix=5023.54 4,Wx=401.88 3,Sx=232.79 3,t=13.0 =Mmax/Wo=2

43、00×106/(1607 ×103)=124.4Mpa<1.3 =188Mpa剪 应 力r=QSx/(Ixt)=400× 103 × 931.16 × 103/(20094.4× 104 ×52)=35.65Mpa<r=110Mpa故桩顶横梁采用2 根双拼 I25a 工字钢满足受力要求。九、钢便桥及钻孔平台顺序为加快施工进度，钢便桥施工采用从两岸堤坝向河中的顺序进行，并在堤坝位置设置简易码头，考虑到主跨（70+125+70）m预应力混凝土量大，施工工期紧，施工中优先施工便桥及3#、4#墩，其它墩台钻孔平台紧跟的顺

44、序组织施工。钢管桩采用长度为12 米的平板车运输，在沉桩位置配合一台 25 吨吊车，利用吊车的主钩和副钩配合使用。施工首跨钢管桩沉桩在堤第18页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案坝上进行，以后沉桩时吊车设置在已成型的便桥上。吊车副钩将平板车上的钢管水平吊起，移动到适宜位置，调整钢管桩使其竖直，再利用吊车主钩吊起的振动锤上的液压钳将钢管固定，并通过液压钳调整钢管桩的竖直度，钢管桩的平面位置通过全站仪放样确定，钢管桩入土深度通过钢管桩的桩顶标高和钢管桩的长度进行控制。每完成一排两根钢管桩沉桩后立即进行连接系施工，并进行横梁、纵梁及桥面系的施工。为防止桥面

45、上材料和作业人员掉入河中，在便桥两侧设置钢管护栏。配备必要的安全防护设备及措施。十、钢便桥和钻孔平台的施工方法和步骤1、施工工艺流程（详见附图）2、施工方法和步骤(1) 钢管桩的制作及吊装堆放钢管桩采用购置设计规格的钢管，利用驳船和汽车运至工地，再根据每一根钢管桩水中位置及水深来确定第一节的长度，不宜大于15 米，并应考虑施工条件及地质情况。焊接和制作按公路桥涵施工技术规范的有关规定执行。管与管之间的连接采用槽钢水平向和剪刀向连接。钢管桩的吊运和堆放：吊装采用两吊点，两个吊点距离桩顶的距离分别为桩长的1/5 。陆地运送时采用拖板车，水上运送时采用驳船。连接好的钢管桩应堆放在岸边，便于吊装运输。

46、不同类型和不同尺寸的桩，考虑使用前后顺序分别堆放。当桩需要长时间堆放时，可采用多点支垫。钢管桩的堆放层数不得超过 3 层。(2) 插打钢管桩吊车就位后，在全站仪引导下进行定位，利用60KN振动锤夹具夹好钢第19页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案便桥和钻孔平台施工工艺流程图吊车就位钢管桩运输测量定位钢管起吊拔除钢管桩振动下沉偏位达到设计标高、桩顶处理横梁安装纵梁安装铺设桥面孔桩定位下一工序施工管桩，起吊后放入导向架内，开启振动锤进行插打钢管桩，浮吊保持钢管桩处于垂直状态， 在振锤的击振力作用下振动下沉。当桩灌入量小于5 /min 时，持荷 5 分钟，

47、钢管桩无明显下沉时方可停止振动。当第一节在场地上预制好的钢管桩长度不够时，采用边打边接桩的方法使钢管桩的长度满足要求。钢管桩焊接时先在底节钢管上焊槽钢水平向和剪刀向连接，第20页共24页三江至柳州高速公路LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案使钢管桩对接时比较容易。由于采用竖焊，所以一定要严格控制焊接质量，焊完后要检查焊接质量是否满足要求，对焊接不好、不牢固的情况要求重新焊接。(3) 桩顶处理每完成一根钢管沉桩后，按设计要求确定桩顶标高，将钢管桩找平，对超出标高部分用氧焊割除，低于标高的桩按实际长度接长至桩顶标高。钢管桩顶找平后， 在桩顶采用氧焊切割开槽工艺，开槽尺寸为：高度28cm，宽度 25cm，必须与周边满焊，并保证安装横梁水平。(4) 焊接平撑及斜撑按便桥及钻孔平台布置图所示在钢管桩身焊接平撑及斜撑，钢管斜撑每隔一跨变换一下方向，使得每孔之间形成剪刀撑形式。(5) 安装横梁桩顶采用氧焊切割开槽后，将工字钢横梁用吊车吊放至钢管桩桩顶，横梁根据设计平台采用工字钢放在桩顶的中心位置调整水平，检查后与桩顶槽口焊接。(6) 安装纵梁（贝雷梁）横梁安装完毕后按间距（90+120+90+120+90）安装贝雷梁纵梁，纵横梁相交部分采用钢筋制作成U 型将贝雷梁固定在横梁上，为