水下桩基施工专项方案.doc

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1、目 录一、工程概况1二、编制依据及参考资料1三、水文及地质资料及现场环境2四、栈桥设计2五、栈桥搭设施工4六、检算资料6七、水中钻孔平台搭设方案12八、环水保措施19九、应急方案20 施工栈桥及水中墩钻孔平台搭设专项方案一、工程概况左幅30号桥台钻孔灌注桩2棵，桩径1.8米，桩长28米，总计56米；右幅29号桥台钻孔灌注桩2棵，桩径1.8米，桩长30米，总计60米。除去左、右幅21、22、23、24号桥墩为水下灌注桩，需单独进行桥梁桩基础施工设计方案，现将余下桥墩情况简介如下：左幅129号桥墩采用桩径1.82.5米钻孔灌注桩，最大桩长39米，总长1622米；右幅128号桥墩采用桩径1.82.5

2、米钻孔灌注桩，最大桩长29米，总长1474米。大桥共有水中墩4处，分别是21#墩、22#墩、23#墩和24#墩，四处水中墩均采用2.5m桩基础，桩长39m。二、 编制依据及参考资料1、 工程招标文件、施工合同；2、 工程施工图设计；3、 工程地质勘察报告；4、现行国家施工质量验收规范；公路工程技术标准（JTG B01-2003）公路桥梁抗震细则（JTG /TB02-01-2008）桥梁用结构钢（GB/T714 -2008）公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50-2011）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002 建筑地基处

3、理技术规范JGJ79-2002 建筑钢结构焊接技术规范JGJ81-2002 钢筋焊接及验收规程JGJ182003 路桥施工计算手册三、水文及地质资料及现场环境1）地形地貌桥区属构造剥蚀低山丘陵地貌区，冲沟内为山麓斜坡堆积，冲沟发育。谷底宽缓平坦，被坡洪积层所覆盖，地表垦为农田或居住区；由下第三系芦山组粉砂岩、泥质粉砂质地层组成。2）地层岩性据地面调查及钻探揭露，场地内主要出露地层为第四系全新统冲洪积层（Q4dl+pl）、白垩系灌口组（K2g），具体各地层由新到老分述如下： 第四系全新统现代河流冲洪积层（Q4-2al+pl）卵石：杂色，松散稍密，成分以灰岩、石英砂岩、花岗岩为主，磨圆度较好，次圆

4、状，颗组组成200mm含量约占25%，20020mm含量约占30%，202mm含量约占30%，其余充填粉砂，少量粘粒。 第四系全新统阶地冲洪积层（Q4-1al+pl）粉质粘土：褐灰色，可塑，稍湿，干强度一般，无光泽，稍有光滑面，切面完整，局部含小角砾，分布于平坝表层，厚度0.71.4m。卵石：灰褐色，石质成分以石英岩、砂岩、花岗岩为主，风化弱，呈次圆圆状。一般粒级组成：20060mm约65，6020mm约15，202mm约5，余为砂及粉、粘粒，层内结构不均。松散稍密状，饱和，透水性较好。广泛分布于桥址周围平坝、河床地带，调查厚度4.916.7m。 白垩系上统灌口组（K2g）粉砂质泥岩：砖红紫红

5、色，矿物成分以粘土矿物为主，石英、长石次之，粉砂质结构，中厚层状构造，钙泥质胶结。结构不均，局部泥质或粉，层理面结合一般，裂隙面附钙质薄膜、石膏等。层间偶夹薄层砂岩。该层分布于整个场地，卧于覆盖层下。3）水文地质 地表水桥址周围场地均为现有农田、河谷，地表水主要为天全河河水，水深最深达15m，下游建有一电站，水位变化大，主要受下游水电站影响。地下水场区内地下水类型主要第四系松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水：A第四系松散堆积层孔隙潜水主要赋存于Q4-1al+pl及Q4-2al+pl卵石层中，接受大气降水及河水的补给，顺地形向河下游排泄，具埋藏浅，分布广，连续贯通，渗透性好，是良好赋存层，水量较丰，

6、受季节影响明显，其渗透系数k=100500m/d。勘察期间测得孔内稳定地下水埋深为4.56.5m（冬季枯水期）。B、基岩裂隙水主要赋存于K2g 层的裂隙中，接受上覆孔隙水及远地地下水的补给，顺地形向坡下及溪沟排泄。因场地地表、地下水排泄距离短、迅速，加之泥岩透水性差，补给有限；而远地地下水的补给受地形所限，补给量不大，故该类地下水水量较贫乏，并具季节性。在本次地质调绘中，测区未见有泉水出露四、栈桥搭设施工（一）、栈桥方案本工程项目拟建栈桥结构形式为单层贝雷桁架，使用900型标准贝雷花架进行横向联结，栈桥纵向标准设计跨径为15m，栈桥宽6m；桥面系为专用桥面板；横向分配梁为I25b，间距为0.7

7、5m；基础采用100010mm钢管桩，为加强基础的整体稳定性，每排钢管桩间均采用12.6号槽钢连接成整体；墩顶横梁采用2工45b。栈桥平行线路方向，跨越天全河大约长180m，栈桥垂直河道，栈桥桥面与河堤齐平，桥台置于河岸两侧。 栈桥桥面高出常水位2m，遇一般性洪水不影响正常施工，遭遇特大洪水时，水流从栈桥上漫过，洪水过后，检查维修栈桥，确保施工安全。栈桥及平台平面布置图（二）、荷载设计上部结构恒重(1)10mm钢板：78.5kg/m2；(2)工12.6纵向分配梁：14.2kg/m；(3)工25b横向分配梁：42kg/m；(4)贝雷梁：270kg/片；(5)工45b桩顶分配梁：87.4 kg/m

8、。活荷载 (1) QUY50A 液压履带式起重机：自重50t；履带接地比压0.069Mpa；(2)人群荷载：2.5kN/m2。考虑施工实际情况，栈桥及平台上只行走1台QUY50A液压履带式起重机。施工时考虑1.2的动载系数并且不考虑人群荷载和履带吊同时作用。当履带吊工作时，尽量将履带吊安放在钢管桩桩顶处。（三）、栈桥施工1、钢管桩施工钢管桩施工从岸的一端逐孔推进施工,钢管桩沉放使用履带吊配合振动锤打设，管桩由履带吊吊装依靠管桩自身重力插入河床覆盖层，同时租用两条浮船作为临时作业平台，以便于人员施工，钢管桩打设利用全站仪定位及校核。每一个支承墩钢管桩逐排打设后随即进行横纵联系，安装贝雷架与底横梁

9、固定，在贝雷架上铺设分配横梁及10mm厚花纹钢板，并加强连接，履带吊过跨再逐跨起吊钢管并进行定位逐排打设，依靠振动锤冲击力和钢管桩重力插入覆盖层中。钢管桩每天施打完毕后，用12.6工钢焊接钢管桩横向剪刀撑联系，以防管桩受水流冲击倾斜或疲劳破坏，降低管桩的承载能力。栈桥开始施工时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等导向标志，以保证安全。钢管桩沉放应注意：振动锤重心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上，每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。每排钢管桩下沉到位后，应立即进行管桩之间的剪刀撑焊接连接，增加管桩的稳定性，避免水的反复冲击产生钢管的疲劳断裂，以至发生意外事件，连接

10、材料采用20a槽钢。型钢尺寸需根据现场尺寸下料，焊缝质量满足规范要求。沉桩到位后，用水准仪测出桩顶高程，为切割桩头安装墩顶纵梁横梁提供数据。钢管桩之间利用12.6工槽钢焊接接作剪刀撑，施工过程中，安排专人对河床冲刷深度进行定期测量，及时掌握冲刷深度。2、纵横分配梁及梁部安装2根I45b工字钢安装经测量放线后，直接嵌入桩顶内。钢管桩与工字钢间焊接钢板与钢管桩良好结合在一起。3、贝雷片拼装贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，吊车起吊安装在桩顶工字钢横梁上。贝雷片的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。贝雷片安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块，将其固定在横梁上。贝雷片

11、任何位置严禁施焊，主梁等构件采用人工配合履带吊进行安装就位。4、在横桥向的分配梁I25b工字钢上，按设计间距用槽钢焊接好限位挡块，防止贝雷片产生较大的横向位移，贝雷片拼装完毕吊装到位后，其上铺设I12.6工桥向分配梁，间距100cm，I22a工字钢与贝雷片间采用20“U”型螺栓固定，每组贝雷片与工字钢横梁相交处设一套螺栓。5、花纹钢板面板与工字钢和槽钢焊接连接，桥跨面板按10米左右设置12cm宽伸缩缝隙。6、栈桥栏杆高1.2m，立柱采用50mm钢管焊接，立柱间距2m，焊在栈桥I12.6横梁上，钢管立柱上纵向最上一道用50mm钢管，下面设3道16钢筋做护栏。栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到

12、简洁美观。电缆、水管等搁置托架用50角钢焊接在桥面外侧I12.6工字钢上，每根分配梁上焊一根角钢，电缆和输水管等设施搁置在上面并分两侧布置，减少对交通的干扰。在栈桥两端设置车辆限速行驶警示牌，以及车辆限重标志牌，在桥两头设置岗亭和调度员。栈桥安排专门的卫生打扫人员，保证栈桥的清洁，栈桥上两边每隔10m交替布置路灯，供夜间照明。、纵横分配梁和主梁等构件采用人工配合履带吊进行安装就位。（四）、检算资料4.1栈桥内力计算栈桥恒载包括10mm钢板，工12.6纵向分配梁，工25b横向分配梁，贝雷梁，工45b桩顶分配梁。4.1.1工12.6纵向分配梁计算4.1.1.1 QUY50A液压履带式起重机作用偏安

13、全假定纵向分配梁为简支梁作为计算模型，计算跨径为横向分配梁间距1.5m。荷载分析（计算宽度取0.25m）： 自重均布荷载：忽略不计 人群荷载：不考虑与履带吊同时作用 QUY50A液压履带式起重机轮压：履带接地比压0.069Mpa，q=0.0690.25=17.25kN/m， 计算模型简图见图4-1.图4-1 履带吊作用工12.6分配梁计算模型计算得：；。满足要求。4.1.1.2人群荷载作用偏安全假定纵向分配梁为简支梁作为计算模型，计算跨径为横向分配梁间距1.0m，人群荷载简化作为均布荷载（自重忽略）。考虑1.2的动载系数。计算模型见图4-2。图4-2 人群荷载作用工12.6分配梁计算模型；。满

14、足要求。4.1.2工25b横向分配梁计算4.1.2.1 QUY50A液压履带式起重机作用假定横向分配梁为简支梁作为计算模型。荷载分析（计算宽度取1.5m）： (1)恒载自重：忽略不计 (2)施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用 (3)QUY50A液压履带式起重机轮压：履带接地比压0.069Mpa，接地宽度为0.76m，q=0.0691.5=103.5kN/m。考虑1.2的动载系数。计算模型荷载分布见图4-3，由有限元计算得弯矩、剪力分别见图4-4，4-5。图4-3 履带吊作用工25b分配梁计算模型图4-4弯矩图图4-5剪力图计算得：；满足要求。4.1.2.2人群荷载作用偏安全假定横向分配梁为

15、简支梁作为计算模型。人群荷载简化作为均布荷载（自重忽略）。考虑1.2的动载系数。计算模型见图4-6。由有限元计算得弯矩、剪力分别见图4-7，4-8。图4-6人群荷载作用工25b分配梁计算模型图4-7弯矩图图4-8剪力图计算得：；由计算可知：人群荷载作用时比QUY50A液压履带式起重机作用时更安全。4.1.3贝雷梁计算4.1.3.1 QUY50A液压履带式起重机作用贝雷梁的最大跨径为15m，当履带吊单边轮重作用在最大跨径的中间时为贝雷受力最不利。荷载分析： (1)自重均布荷载计算：钢板自重：78.5kg/m2 6m(栈桥宽) 180m(栈桥长)84780kg；工12.6纵向分配梁自重：14.2k

16、g/m45m(栈桥长)24(栈桥横断面上分配梁的根数)61344kg；工25b横向分配梁自重：42kg/m6m(栈桥宽)124(栈桥纵断面上分配梁的根数)31248kg；采用3组双排单层贝雷架，每组贝雷自重：270kg/片60片232400kg；自重均布荷载为：；(2)人群荷载：不考虑与履带吊同时作用；(3)QUY50A液压履带式起重机轮压：履带吊单边作用在单组贝雷上，q=52.44 kN/m。工况一：当履带吊作用在靠平台处的最大跨径时(见图4-9)，由有限元分析计算得弯矩、剪力、支反力分别见图4-1012。图4-9工况一贝雷计算模型图图4-10工况一贝雷弯矩图图4-11工况一贝雷剪力图图4-

17、12工况一贝雷支反力图计算得：；最大支反力为264.87kN;采用3组双排单层贝雷架，M= 1576.7 kNm，Q490.5 kN；，。满足要求。工况二：当履带吊作用在远离平台处的最大跨径时(见图4-13)，由有限元分析计算得弯矩、剪力、支反力分别见图4-1416。图4-13工况二贝雷计算模型图图4-14工况二贝雷弯矩图图4-15工况二贝雷剪力图图4-16工况二贝雷支反力图；最大支反力为434.23kN;采用3组双排单层贝雷架，M= 1576.7 kNm，Q490.5 kN；，。满足要求。4.1.3.2人群荷载作用偏安全考虑，将人群荷载作为均布荷载作用在贝雷梁上，考虑1.2的动载系数。计算模

18、型及由有限元分析计算得的弯矩、剪力和支反力分别见图4-1720图4-17人群荷载作用贝雷计算模型图图4-18人群荷载作用贝雷弯矩图图4-19人群荷载作用贝雷剪力图图4-20人群荷载作用贝雷支反力图；最大支反力为264.28kN;采用3组双排单层贝雷架，M= 1576.7 kNm，Q490.5 kN；，。满足要求。4.1.4工45b桩顶分配梁计算 偏安全假定桩顶分配梁为简支梁作为计算模型，最大跨径为3.5m，主要承受贝雷在履带吊作用时的最大支反力和人群荷载，贝雷的最大支反力为Q434.23kN，人群荷载为：q=1.22.516.2548.75kN/m，计算模型简图见图4-17，由有限元计算得分配

19、梁弯矩、剪力及支反力分别见图4-1820。图4-17桩顶分配梁计算模型图图4-18桩顶分配梁弯矩图图4-19桩顶分配梁剪力图图4-20桩顶分配梁支反力图计算得：；单根钢管桩的支反力为1417.82-552.93864.89kN；双工45b的截面特性为：；，。满足要求。4.1.5钢管桩计算每根桩顶安装两根工45b分配梁，每根桩顶分配梁自重为87.4kg/m65.244kN。单根钢管桩的支撑力为864.89+5.24=870.13 kN，按单桩承载力为880 kN计算。钢管桩采取直径为1000mm，壁厚10mm的钢管，钢管桩的长度为28m。其截面性能参数为：面积A=311cm2，截面模量为W=76

20、21.5cm3，回转半径为r=0.35m。钢管桩的自重为G=282.44=68.32kN。则单桩的钢管桩的轴向应力为=（F+G）/A=（880+68.32）/311=30.5MPa196MPa故钢管桩的强度满足要求。单根钢管桩的长细比为=28/0.35=80，查公路桥涵钢结构及木结构设计规范得轴心受压构件的纵向弯曲系数为1=0.440，则钢管桩的轴向应力为=（F+G）/A=（880+68.32）/311=30.5MPa1 =1960.440=86.24MPa故钢管桩的稳定性满足要求。5.计算结果汇总经计算，栈桥结构都能满足要求。各构件的内力计算结果分别见表一表一 栈桥内力汇总(kN m) (k

21、N)( MPa)( MPa)( MPa)( MPa)是否满足规范要求工12.6分配梁4.8563132419685满足工25b分配梁9.1970.762233.319685满足贝雷梁612.6223.9M= 1576.7 kNm，Q490.5 kN满足工45b分配梁430.2827.94143.480.719685满足钢管桩31.1121.9满足五、水中钻孔平台搭设方案5.1、施工方案5.1.1、钻孔平台搭设在施工栈桥搭设完成后，即在栈桥一侧向墩位处搭设水中钻孔平台，平台顶高度与栈桥一致，平台外边缘要求距钻孔桩中心距离不小于2m。钻孔平台按1t/m2活荷载设计，同样采用履带吊配合振动锤打入钢管

22、桩做桩基础。始阳天全河大桥四处水中墩均采用2.5m桩基础，每个钻孔平台采用4排5列共20根1000mm钢管桩基础，平台尺寸为20*24m（具体尺寸见后附图）。施工前根据平台设计图，利用全站仪准确定出管桩位置，利用履带吊配合DZ60振动锤将管桩打入河床中。管桩完成打设后，搭设工字钢垫梁、分配梁和桥面钢板，并完成工字钢梁的固定连接后。完成钻孔平台搭设后，对钻孔平台用栏杆进行围护，再用振动锤打入钻孔桩钢护筒。钢护筒直径较设计桩径大200-400mm，钢护筒打入河床内深度不小于2m，顶面高度较钻孔平台面低0.6m左右。在钢护筒侧焊好导流凹槽，接好PVC管至泥浆船，便于将泥浆引入泥浆船中，防止泥浆溢出对

23、河道进行污染，泥浆船内安放泥浆泵将泥浆抽至岸上泥浆池中。在平台搭设及钢护筒埋设完成后，冲击钻钻机就位准备钻孔。在钻孔平台搭设施工过程中，在陆上完成储浆池的选址开挖，泥浆船移动至钻孔位置，每个钻孔平台在钻孔过程中采用泥浆泵配两只50T泥浆船，船内设沉淀仓和泥浆循环仓，钻孔完成后采用循环法清孔，桩基灌注前抽干泥浆船内泥浆至河岸侧储浆池，钻孔检查合格后吊车下钢筋笼，用导管法灌注水下砼。5.1.2、为方便水上钻孔桩施工，栈桥桥面与钻孔桩平台齐平, 栈桥与钻孔平台连成一个整体，栈桥及施工平台台面均高出常年洪水水位2m以上。栈桥位置与施工便道相连并尽量靠近桥墩承台，以方便施工运输。5.1.3、施工方法根据

24、本工程特点，确保按期完工，施工采用50T履带吊配合DZ60振动锤打设钢管桩，利用履带吊配合人工吊铺设桥面系和平台面系。5.2、施工作业根据现场实地情况及工期要求，平台施工以多工作面展开，采用16吨汽车吊配合拼组平台，加工型钢，吊装材料,加工好的工字钢梁及零部件由履带吊运至施工处且配合打设钢管桩并铺装上部结构。5.2.1、平台下部结构施工原材料进场施工工艺框图施工准备半成品加工测量放样吊装半成品运输就位测量放样打设钢管桩打设管桩桩施打钢管桩测量放样履带吊钢管桩平联牛腿施工测量放样桩顶纵、横梁架设工字钢梁安装、分配梁和钢板铺设栏杆施工、打设钢护筒钢管桩的运输钢管桩在岸边加工场进行加工，利用履带吊进

25、行场内搬运。钢管桩下沉施工钢管桩下沉采用履带吊配合振动锤施工。首先起吊钢管桩，在测量人员的测量控制下，钢管桩精确定位，钢管桩嵌入河床覆盖层后，履带吊松钩，用振动锤打设钢管桩。在打设钢管桩的过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度及管桩入岩深度，发现偏差要及时纠正。按此方法，逐步完成每跨钢管桩的施工。钢管桩间剪刀撑、桩顶垫梁施工钢管桩施工完成后，及时进行钢管桩间剪刀撑和桩顶垫梁施工。技术人员实测桩间距离并在后场下料，同步进行剪刀撑、桩顶垫梁的加工。在施工过程中现场技术人员及时检查焊缝质量，合格后进行纵横垫梁的架设。履带吊悬吊纵梁（横梁）安装就位后并简易固定，电焊工按测量放样位置及时焊接纵、横梁，平台的

26、下部结构施工完成。5.2.2、平台上部结构安装施工平台上部结构的安装仍采用履带吊配合人工进行。完成一排管桩打设连接后根据平台高度切割管桩柱头，嵌入I45b工字钢垫梁，完成履带吊的打设范围后，架设I45a工字钢分配梁，按40cm间距交叉满铺I12.6工字钢梁，并用“U”型螺栓完成固定连接后，铺设10mm花纹钢板，履带吊前移完成下一排钢管打设。5.2.3、平台面施工平台分配梁安装完成后进行平台面系（桥面系）施工，用履带吊吊装钢板进行安装，桥面板与分配梁接触点采用花焊，焊缝质量要满足要求，每块面板间设置1cm的伸缩缝，用于防止因温度变化而引起的钢板翘曲起伏，最后安装护栏立杆及护栏扶手。5.3、内里计

27、算5.3.1、荷载布置1）上部结构恒重(1)10mm钢板：78.5kg/m2；(2)工12.6纵向分配梁：14.2kg/m；(3)工25b横向分配梁：42kg/m；(4)贝雷梁：270kg/片；(5)工45b桩顶分配梁：87.4 kg/m。2）活荷载 (1)栈桥活荷载：QUY50A 液压履带式起重机：自重50t；履带接地比压0.069Mpa；人群荷载：2.5kN/m2。2）平台活荷载(1)QUY50A 液压履带式起重机：自重50t；(2)人群荷载：2.5kN/m2；(3)钻机自重：钻机及附属设备重量为150kN；(4)钻头自重120kN；(5)首盘混凝土(含料斗)自重：首盘混凝土方量为7.85

28、4m3，料斗自重为4t，其总重量为7.85424+40=228.5 kN；(6)首节钢护筒自重35t；(7)导向架重量32kN；(8)水流压力：水流压力作用于水位以下水深1/3处，其荷载为 (KAV2)/(2g)(0.8291100.52)/(210)2.9kN。考虑施工实际情况，栈桥及平台上只行走1台QUY50A液压履带式起重机。施工时考虑1.2的动载系数并且不考虑人群荷载和履带吊同时作用。当履带吊工作时，尽量将履带吊安放在钢管桩桩顶处。5.3.2、平台内力计算平台恒载包括10mm钢板，工12.6纵向分配梁，工45b横向分配梁，2工45b桩顶分配梁。5.3.2.1工12.6分配梁计算履带吊工

29、作时，将履带吊支撑在工45b主梁上，所以只考虑履带吊在未工作时对工12.6分配梁的作用。偏安全假定纵向分配梁为简支梁作为计算模型，计算跨径为横向分配梁间距1.0m。因工12.6分配梁的跨径相对于栈桥要小，所以此工况下工12.6分配梁更安全。5.3.2.2双工45b分配梁计算A、工况一：钢护筒下放偏安全假定分配梁为简支梁作为计算模型，计算跨径为6.9m。QUY50A液压履带式起重机作用在跨中时，分配梁弯矩最大。在此工况下，将用履带吊下放导向架（32 kN）和首节钢护筒（350 kN），取最大荷载作为控制荷载，即控制荷载为50t+35t85t。荷载分析： (1) 恒载均布荷载：钢板自重：78.5k

30、g/m2 6.9m1m541.65kg；工16分配梁自重：20.5kg/m1m/根26根533kg；;(2)人群荷载：不考虑与履带吊同时作用 (3)QUY50A液压履带式起重机轮压：履带吊轮压85t/2/4.6990.6kN/m，假设刚好处在分配梁中线上。计算模型及荷载分布见图4-21。图4-21工45b分配梁计算模型图由有限元分析计算得弯矩、剪力及支反力分别见图4-2224。图4-22工45b分配梁弯矩图图4-23工45b分配梁剪力图图4-24工45b分配梁支反力图计算得：；支反力为219.74kN。；。满足要求。在履带吊工作时，应尽量将履带吊安放在钢管桩桩顶处。B、工况二：双工45b分配梁

31、受人群荷载作用偏安全假定分配梁为简支梁作为计算模型，人群荷载为均布荷载，考虑1.2的动载分项系数。模型及由有限元分析计算得的弯矩、剪力和支反力分别见图4-2528。图4-25计算模型图图4-26弯矩图图4-27剪力图图4-28支反力图计算得：；支反力为14.13kN。；。满足要求。C、工况三：钻机进行钻孔施工偏安全假定分配梁为简支梁作为计算模型，计算跨径为6.9m。荷载分析： (1)恒载均布荷载：87.4kg/m2=174.8 kg/m=1.748 kN/m；(2)人群荷载：2.5 kN/m2；(3)钻机自重：钻机及附属设备重量为150kN；(4)钻头自重120kN；计算模型及荷载分布见图4-

32、29。图4-29计算模型图由有限元分析计算得弯矩、剪力及支反力分别见图4-3032。图4-30弯矩图图4-31剪力图图4-32支反力图计算得：；单根钢管桩的支反力为97.42kN；。满足要求。D、工况四：混凝土浇筑偏安全假定分配梁为简支梁作为计算模型，计算跨径为6.9m。荷载分析： (1)恒载均布荷载：87.4kg/m2=174.8 kg/m=1.748 kN/m；(2)人群荷载：2.5 kN/m2；(3)钻机自重：钻机及附属设备重量为150kN；(4)首盘混凝土(含料斗)自重为228.5 kN；计算模型及荷载分布见图4-33。图4-33计算模型图由有限元分析计算得弯矩、剪力及支反力分别见图4

33、-3436。图4-34弯矩图图4-35剪力图图4-36支反力图计算得：；单根钢管桩的支反力为129.97kN；。满足要求5.3.2.3工45b桩顶分配梁计算荷载分析：(1)恒载均布荷载计算：钢板自重：78.5kg/m2 5.3m8m3328.4kg；工16分配梁自重：20.5kg/m7.652m/根2根3294.186kg；工45b分配梁自重：87.4kg/m5.3m/根14根6485.08kg；工45b分配梁自重：87.4kg/m2174.8 kg/m；恒载均布荷载为：；(2)施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用 (3)QUY50A液压履带式起重机轮压：计算跨径为5m。QUY50A液压履带

34、式起重机作用在跨中时，分配梁弯矩最大。计算模型及由有限元计算得的弯矩、剪力及支反力分别见图4-3740。图4-37工45b桩顶分配梁计算模型图图4-38工45b桩顶分配梁弯矩图图4-39工45b桩顶分配梁剪力图图4-40工45b桩顶分配梁支反力图计算得：；单根钢管桩的支反力为296.56kN；。满足要求。5.3.2.4钢管桩计算当履带吊行走至桩顶位置处进行钢护筒的吊装时，钢管桩受力最不利。通过计算得单桩桩顶所受最大受力为F=597.9kN。钢管桩采取直径为1000mm，壁厚10mm的钢管，钢管桩的长度为35.3m。其截面性能参数为：面积A=311cm2，截面模量为W=7621.5cm3，回转半

35、径为r=0.35m。钢管桩的自重为G=35.3X2.44=86.132kN。则单桩的钢管桩的轴向应力为=（F+G）/A=（597.9+86.1）/311=22.0MPa196MPa故钢管桩的强度满足要求。单根钢管桩的长细比为=35.3/0.35=100.9，查公路桥涵钢结构及木结构设计规范得轴心受压构件的纵向弯曲系数为1=0.581，则钢管桩的轴向应力为=（F+G）/A=（597.9+86.1）/311=22.0MPa1 =196X0.581=113.9MPa故钢管桩的稳定性满足要求。5.3.2.5.计算结果汇总经计算，平台结构都能满足要求。各构件的内力计算结果分别见表一。表一 平台内力汇总(

36、kN m) (kN)( MPa)( MPa)( MPa)( MPa)是否满足规范要求工45b分配梁496.44219.74165.4842.819685满足桩顶分配梁376.81286.56125.655.919685满足钢管桩22.0113.9满足六、水下桩基施工（1）、施工准备a、施工测量根据钻孔平台的结构及受力特点，在搭设钻孔平台时，已把主护筒埋置到位。按照规范要求对桩位进行精确放样。在施工过程中要经常对桩位进行复核，复核次数不小于3次。b、平整场地及设备进场按照施工总平面图的布置，建造临时设施，确保设备的进场安装调试。c、材料的试验和储存堆放按照设计和施工配合比，编制材料的需要量计划，

37、及时组织进场所需各种材料，按规定的地点和指定的方式进行储存和堆放，并进行原材料的各种试验，如钢材的力学性能试验。（2）、施工工艺过程和步骤a、钻孔泥浆及水头恰当的泥浆性能对成孔至关重要，施工中每小时和每一地层抽验比重、粘度、含砂率及PH值不少于一次，全面掌握孔内泥浆性能的变化情况是否在设计实验的泥浆指标范围内，以便及时调整，同时通过泥浆面观察孔壁的稳定情况，保证孔壁的安全。泥浆主要由膨润土、水、增粘剂组成，根据以往施工经验，泥浆基本配比确定为：水：膨润土：CMC=100kg：6.0kg:0.1kg膨润土经试验合格后使用。泥浆各项指标满足技术规范的规定要求。护筒内水头保持在1.52.0m。土层内

38、钻进阶段泥浆指标见下表：项目名称PH值比重粘度（s）胶体率失水率含砂率指 标8101.081.10232696%以上20以下4%以内b、成孔钻进钻机安装就位后，调整底座并保持平稳，以保证在钻进和运行中不产生位移及沉陷，否则找出原因，及时处理。钻孔前应先在直接投入少量粘土，因桩基施工场地河床起伏较大，且基本没有覆盖层。在刚开孔时用冲击锤以小冲程反复冲击造浆，冲程不大于70cm，加强护壁强度。在钻孔过程中应始终保持孔内水位与江面水位高差在1.5米到2.0米范围，以防泥浆溢出，掏渣后应及时补上水。护筒脚下的砾石层一般还比较松散，应认真进行施工，在砂或砾石夹土等松散层钻进时可按1：1投入粘土和小片石，

39、片石粒径不大于15cm，用冲击钻锥以小冲程反复冲击，使泥浆和片石挤入孔壁，必要时须重复回填反复冲击23次。当冲到护筒脚以下两米后，调整冲程，调整时应根据土、石基岩层情况来规定，一般在通过坚硬密实、砾石或基岩、漂石之类的土层中应采用高冲程。在通过松散层或砾石类土层宜用中冲程。因冲程过高对孔内振动过大引起坍孔，在坍塌或流砂地段宜用小冲程并应提高泥浆的粘度和相对密度。在通过漂石或岩石层如表面不平整应投入粘土和片石将表面填平再用冲击锥进行冲击钻进，以防止发生斜孔、坍孔事故。冲程的大小和泥浆的稠度应按通过的土层情况来掌握，当通过砂、砂砾石或砂含量较大的卵石层，宜采用12米的小冲程，加大泥浆稠度反复冲击使

40、孔壁坚实，防止坍孔。当通过粘质土层时，因本身土层可以造浆应降低输入孔内的泥浆稠度，并采用12米小冲程，以防止卡钻或埋钻。通过坚硬砾石层及漂石、基岩时可采用45米大冲程使坚硬的岩石破碎，泥浆浓度、粘度相对密实，在任何情况下最大冲程不宜超过6m，以防止卡钻或使孔壁不圆。钻孔过程中，及时填写钻孔施工记录，交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况及下一班应注意事项。钻孔作业分班连续进行；经常对钻孔泥浆进行检验，不合要求时，及时调整；随时捞取渣样，检查土层是否有变化，当土层变化时及时报监理工程师并记入记录表中，且与地质剖面图核对。因故停止钻进，孔口加护盖。严禁钻头留在孔内，以防埋钻。c、检孔孔径检

41、查是在桩孔成孔后、下入钢筋笼前进行的，是根据设计孔径制作笼式检孔器入孔检测，检孔器长10m(4-6倍桩径)，外径等于桩基钢筋骨架外加10cm，采用22钢筋加工而成。检测时，将检孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象，应采取措施予以消除。经监理工程师验收合格后，方可进行下道工序的施工。d、清孔 冲钻孔到设计标高或经监理工程师认可的标高后，可及时进行清孔工作，清孔的目的是抽换孔内的泥浆，清除渣和沉淀层，尽量减少孔底的沉淀厚度，防止桩底存留过多过厚的沉淀层而降低桩的承载力。其次，清孔是为灌注水

42、下砼创造良好条件，使测深正确，灌注顺利。终孔检查合格后，应迅速进行清孔，不得停留时间过长，使泥浆渣沉淀过多，造成清孔工作的困难，甚至坍孔。清孔应分两次进行：第一次清孔是在钻孔深度达到设计标高、未吊入钢筋笼前，务必要使泥浆的相对密度控制在1.10以内，含砂率小于2%，胶体率大于99%，沉淀厚度小于5cm；在吊入钢筋笼骨架后、未浇注水下砼前，对钻孔内泥浆各项性能指标进行检测，如不能达到规范规定的要求，应进行第二次清孔，相对密度控制在1.08内后方可灌注水下砼。e、钢筋笼制作安装与下导管钢筋笼制作钢筋笼加工制作在钢筋加工场内进行。加工场设砼台座，上每隔2m设弧形钢板胎模，在底胎模铺设过程中用经伟仪及

43、水准仪进行轴线控制和找平。为保证钢筋笼上、下及断面齐平并防止钢筋笼在制作过程中发生纵向变形，在底胎模一端头设10MM钢板挡板，并用I16支撑稳固。钢筋笼制作时，先在制作好的加劲箍内加焊“十”支撑（支撑采用级钢筋32），然后在底胎模上按设计间距进行布置，并在底胎模及施工脚手架上加以固定，用锤球控制和检验其垂直度。在固定主筋时，应保证每根主筋纵向顺直，避免出现蛇形或波浪形弯曲现象。在钢筋笼制作完成后，用预制场内龙门吊将其吊运至绕箍区，进行绕箍。在每节钢筋两端接头断面错开的1.5M范围之内，为方便钢筋连接，螺旋钢筋盘绕收拢预留在两端头接头断面外，暂不绑扎固定，待现场主筋连接好后，再下放绑扎到位。螺旋

44、箍绑扎完成后进行砼垫块的安装。垫块每间隔2M呈梅花形布置,厚度为2cm.钢筋笼焊接及管道安装钢筋笼主筋的接长采用墩粗直螺纹连接，每个断面的接头数量不大于50%，相邻断面间距不小于1.5M。为保证在钢筋笼接长时主筋、及声测管的对位准确，先在台座上按通长钢筋笼进行主筋的接长和制作，在形成通长钢筋笼并完善各种支撑后，在相邻段相互连接的同一根主筋上作上标记，以便在分段节长时以此根主筋为基准进行钢筋笼的对齐。声测管的安装在钢筋笼制作过程中同时同槽制作，形成方式与钢筋笼相同， 在钢筋笼上的固定必须牢固.加劲箍的焊接采用手工搭接焊，焊条型号为J506焊条，单面施焊，焊缝长度30.从事钢筋笼的各种焊接操作的焊

45、工必须是经考核合格后，方能持证作业。钢筋笼分段、分节和标识钢筋笼分段、分节完成后，在每节钢筋笼的两端头用铁丝挂牌，作好分节、分段及上、下端标识。标识完成后，用吊车将钢筋笼从底胎模上吊出，进行螺旋钢筋的盘绕及吊耳的焊接施工。吊耳（环）设置及使用钢筋笼设吊耳，除最顶上的一节吊耳设在距钢筋笼顶端20CM外，其余每个吊耳均设在第二个加劲箍下方。最顶上一节设置吊耳位置加劲箍采用双加劲箍，并进行支撑加强。在设置吊耳位置的加劲箍进行加强。吊耳与主筋间的焊接材料采用J506焊条，焊缝长度及厚度符合要求。钢筋笼的运输钢筋笼运输按先底节，后顶节的顺序进行。钢筋笼在后场用吊车吊至改制拖车上，四周塞垫稳固，两侧用花兰螺丝或手拉葫芦锁死。钢筋笼运输。钢筋笼的接长、下放钢筋笼接长前应管钳、氧气、乙炔、接长的螺旋钢筋、扎丝、电焊机、焊条、5T手拉葫芦等工用具准备到现场。并将起重用的各种型号的卡环、钢丝绳备妥。为加快钢筋笼在成孔后的接长进度，先