水上棧橋與施工平臺(tái)施工方案

1、青島路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司 水上鋼棧橋與鋼平臺(tái)專項(xiàng)施工方案目 錄一、 工程概況1二、 施工時(shí)間2三、 鋼棧橋及鋼平臺(tái)施工2四、 鋼棧橋及平臺(tái)架設(shè)10五、 鋼棧橋、鋼平臺(tái)驗(yàn)收12六、 鋼棧橋受力計(jì)算13七、 安全保證措施26八、 人員、材料、機(jī)械設(shè)備投入一覽表27惠澳高速西枝江大橋水上鋼棧橋與鋼平臺(tái)專項(xiàng)施工方案 一、 工程概況西枝江大橋長(zhǎng)湖岸位于馬安鎮(zhèn)雙寮村，澳頭岸位于三棟鎮(zhèn)沙澳村外江元組，橫跨西枝江，大橋兩岸分布有G324國(guó)道、惠澳大道及眾多鄉(xiāng)村簡(jiǎn)易公路，交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，交通條件便利。橋位區(qū)為西枝江沖積平原地貌，地形平坦，小河兩岸地面高程 12.614.8米。西枝江河床開(kāi)闊平坦，勘察期間河水水位為

2、11.3811.4米。該橋?yàn)檎w式橋梁，全長(zhǎng)870米，上部構(gòu)造為13×30m先簡(jiǎn)支后連續(xù)小箱梁+42+60+42m懸澆連續(xù)箱梁+11×30m先簡(jiǎn)支后連續(xù)小箱梁，下部構(gòu)造采用柱式臺(tái)配樁基礎(chǔ)、柱式墩配樁基礎(chǔ)，該橋樁基礎(chǔ)全部按鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)。本橋主橋平面位于直線段內(nèi)。（一）水系 西枝江地處蓮花山脈，是東江一級(jí)支流，發(fā)源于紫金縣竹坳，自上有楊梅水、小瀝河、安墩水、樓下水、白花河、梁化河及淡水河等集水面積超過(guò)100Km2的直流匯入，于惠州市東新橋下注入東江，全長(zhǎng)176Km。（二）氣象、水文條件 惠州市地處低緯度地區(qū)，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，高溫、多雨、濕潤(rùn)、具有明顯的干、濕季節(jié)。據(jù)惠陽(yáng)

3、站雨量統(tǒng)計(jì)，多年平均降雨量166.0mm，最大年降雨量2296.3mm（1951年），最小年降雨量696.6mm（1963年）。49月是暴雨較為集中的季節(jié)，約占全年暴雨日數(shù)的88.7%，又恰是連續(xù)暴雨，常引起山洪暴發(fā)，河水泛濫，毀壞房屋和農(nóng)作物。（三）地質(zhì)條件 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和本次勘察成果，橋位區(qū)無(wú)斷裂構(gòu)造分布；地表覆蓋層為粉質(zhì)黏土、粉砂、細(xì)砂及粗砂等，基巖主要為砂巖、礫巖及其互層，巖層穩(wěn)定。橋位區(qū)地表水、地下水對(duì)橋梁基礎(chǔ)開(kāi)挖影響較大；橋位處地下水、地表水對(duì)混凝土無(wú)腐蝕作用。 二、 施工時(shí)間 鋼棧橋、鋼平臺(tái)計(jì)劃2010年11月30日開(kāi)始施工，2011年2月30日完工，共計(jì)90天。 三、 鋼棧

4、橋及鋼平臺(tái)施工本工程主橋共有28個(gè)墩，其中6#20#共15個(gè)墩位于西枝江河堤內(nèi)，其中11#17#共7個(gè)墩位于水中，其余8個(gè)墩在兩邊的河岸上，惠州岸3個(gè)，澳頭岸5個(gè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，西枝江河堤內(nèi)岸上墩擬采用筑島的方式搭設(shè)便道和施工平臺(tái)，水中墩搭設(shè)鋼棧橋作為施工便道，搭設(shè)鋼平臺(tái)作為施工平臺(tái)。14#15#墩之間60m不搭設(shè)鋼棧橋留作通航水道。根據(jù)樁基礎(chǔ)及承臺(tái)的布置情況，對(duì)筑島、鋼棧橋及鋼平臺(tái)分述如下：（一）、筑島布設(shè) 從兩岸河堤用砂石鋪一條寬6.5米的便道至河岸邊，然后根據(jù)各墩位的布置情況用砂石筑施工平臺(tái)與便道相連。具體見(jiàn)主橋鋼棧橋、鋼平臺(tái)總體布置圖（二）、鋼棧橋布設(shè) 從西枝江兩岸分別布置鋼棧橋至

5、14#、15#墩，14#15#墩之間60米不設(shè)鋼棧橋留作通航水道。具體見(jiàn)具體見(jiàn)主橋鋼棧橋、鋼平臺(tái)總體布置圖鋼棧橋采用630×8mm的鋼管樁作支承樁。鋼管樁的縱向布置中心間距12.0m，樁橫向中心間距3.5米。鋼管樁頂橫向連接采用2I25b工字鋼，長(zhǎng)度5.0米。在2I25b工字鋼頂布設(shè)兩組貝雷片，貝雷片中心間距3.5米。貝雷片頂縱向均布20b工字鋼，間距0.75米。20b工字鋼頂橫向滿鋪16#槽鋼。具體如圖02、03圖02圖03（三）、鋼平臺(tái)置設(shè)根據(jù)樁基、承臺(tái)及系梁的平面布置，分別在14#、15#墩搭設(shè)12.5×7.5m鋼平臺(tái)，在13#、16#墩，搭設(shè)11.7×3.

6、8m的鋼平臺(tái)，在11#、12#、17#墩，搭設(shè)11.8×3.5m的鋼平臺(tái)。用以施工樁基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)的作業(yè)平臺(tái)。鋼平臺(tái)13#、16#墩采用530×8mm的鋼管樁作支承樁，11#、12#、14#、15#、17#墩采用430×6mm的鋼管樁作支承樁；樁頂采用I45b工字鋼橫梁，橫梁頂均布30b工字鋼，間距0.75米。平臺(tái)面板采用68mm厚防滑鋼板。具體見(jiàn)圖04、05、06。圖04圖05圖06（四）、鋼管樁樁基施工鋼管樁采用吊船配振動(dòng)錘進(jìn)行打設(shè)。1、振動(dòng)錘的選擇（1）振動(dòng)錘應(yīng)具有必要的起振力P0P00.6FF-樁土之間摩阻力，根據(jù)棧橋計(jì)算書，F(xiàn)按400KN考慮。則P024

7、0KN（2）振動(dòng)體系應(yīng)具有必要的振幅 振動(dòng)沉樁時(shí)，只有當(dāng)振動(dòng)錘使樁發(fā)生振動(dòng)的必要振幅A0使振動(dòng)力大于樁周土的瞬間全部彈性壓力，并使樁端處產(chǎn)生大于樁端地基的某種破壞力時(shí)，樁才能下沉。A0= 0.8N+1A0=N/12.5N-標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)。按上兩式計(jì)算取平均值，即可求出A0 值。樁下沉所必須的振幅為715mm。（3）振動(dòng)錘應(yīng)具的必要頻率振動(dòng)沉樁時(shí)，只有當(dāng)振動(dòng)錘的頻率n大于自重作用下樁能夠自由下沉?xí)r振動(dòng)頻率n0時(shí)，樁才能沉入預(yù)定的設(shè)計(jì)標(biāo)高。（4）振動(dòng)錘應(yīng)具有必要的偏心力矩振動(dòng)錘的偏心力矩KA0相當(dāng)于沖擊錘的垂參數(shù)。因此，偏心力矩愈大，就愈能將更重的樁沉入至更應(yīng)的土層中去。必要的偏心力矩KA0=A0&

8、#215;（QB+GP）（KN.cm）A0-振動(dòng)錘的必要振幅，如前所述；QB-振動(dòng)錘重量，本工程按60KN。GP-樁的重量，本工程最長(zhǎng)樁重70KN。（5）振動(dòng)體系應(yīng)具有降要的重量QB+GP振動(dòng)沉樁時(shí)，振動(dòng)體系必須具有克服樁尖處土層阻力的必要的重量。（6）振動(dòng)錘應(yīng)具有必要的振動(dòng)力FVFV=0.04n2M(KN)另外，在選定振動(dòng)錘時(shí)，還應(yīng)根據(jù)樁徑與長(zhǎng)度，考慮以下一定時(shí)間完成的打入為宜。2、振動(dòng)沉樁施工要點(diǎn)（1）振動(dòng)錘：選擇45KW振動(dòng)錘初打，60KW振動(dòng)錘補(bǔ)打。（2）接樁：鋼管樁的連接采用外拼及接頭對(duì)接焊連接，對(duì)外拼板均勻布置6塊，管樁對(duì)接時(shí)要保證管口平整、密貼。焊條采用國(guó)產(chǎn)J502，焊縫厚度應(yīng)滿

9、足要求。應(yīng)嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，焊接強(qiáng)度不小于主材強(qiáng)度。鋼管樁對(duì)接必須順直，順直度允許偏差0.5%。（3）開(kāi)始沉樁時(shí)宜用自重下沉，待樁身有足夠穩(wěn)定性后，再采用振動(dòng)下沉。（4）樁帽或夾樁器必須夾緊樁頭，以免滑動(dòng)降低沉樁效率、損壞機(jī)具。（5）夾樁器及樁頭應(yīng)有足夠夾持面積，以免損壞樁頭。（6）沉樁過(guò)程中應(yīng)控制振動(dòng)錘連續(xù)作業(yè)時(shí)間，以免因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成振動(dòng)錘損壞。（7）每根樁的沉樁作業(yè)，須一次完成，不可中途停頓過(guò)久，以免土的摩阻力恢復(fù)，繼續(xù)下沉困難。3、停錘控制標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)沉樁的停錘標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)以通過(guò)度樁驗(yàn)證的樁尖標(biāo)高控制為主，以最終貫入度作為校核。如果樁尖已達(dá)標(biāo)高而最終貫入度相差較大時(shí)，則應(yīng)查明原因，研究后另行確

10、定。采用樁尖標(biāo)高和貫入度雙控的方法作為確定停錘標(biāo)準(zhǔn)。本工程最終貫入度（最后連續(xù)三次振錘一分鐘）按3cm/min控制或通過(guò)試樁確定貫入度控制標(biāo)準(zhǔn)。4、出現(xiàn)異常情況的處理。 振動(dòng)沉樁過(guò)程中，出現(xiàn)樁的偏移、傾斜或回彈（嚴(yán)重時(shí)），以及其他不正常情況時(shí)，均應(yīng)暫停，并查明原因，采取措施方可繼續(xù)沉樁。5、測(cè)量控制 根據(jù)坐標(biāo)定出樁基的縱橫中心線。施工中測(cè)量控制應(yīng)注意下述幾點(diǎn)：（1） 打一根樁復(fù)核一根，做好測(cè)量記錄。（2） 測(cè)量人員應(yīng)對(duì)樁的就位，垂直度和打設(shè)標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保施工精度。（3） 沉樁完成后，測(cè)量人員應(yīng)根據(jù)軸線測(cè)出樁的平面偏位值，認(rèn)真做好記錄。棧橋施工總的測(cè)量工作歸納為：a、樁位測(cè)量；b、貫入度觀測(cè)

11、。（4） 貝雷桁架定位測(cè)量及復(fù)測(cè)。（5） 貝雷架撓度觀測(cè)。6、沉樁容許偏差垂直度：1%樁位：縱橋向40mm，橫橋向50mm。 四、 鋼棧橋及平臺(tái)架設(shè) （一）、鋼棧橋的架設(shè)1、鋼管的打入應(yīng)在棧橋的同一直線上，鋼管樁打入后，由測(cè)量人員測(cè)出鋼管樁頂標(biāo)高，割去多余的鋼管樁，并在鋼管樁上割槽，槽的大小應(yīng)比2I25寬度寬23cm。工字鋼底與管樁接觸處應(yīng)焊接，同時(shí)應(yīng)采用開(kāi)槽割除的鋼管加工成10cm寬（長(zhǎng)度根據(jù)需要定）加勁環(huán)板把工字鋼與鋼管焊接定位，每根鋼管焊4根四塊加勁環(huán)板。在鋼管樁的槽口上棧橋橫向架設(shè)5米長(zhǎng)2I25工字鋼。 2、橫梁2I25b工字鋼架設(shè)好后，在工字鋼橫梁上縱橋向設(shè)兩組貝雷片，貝雷片橫橋向間

12、距3.5m。貝雷片與2I25b工字鋼之間采用槽鋼10固定。3、貝雷片頂順橋向按0.75米的間距均布I20b。4、I20工字鋼頂橫橋向滿鋪槽鋼16，槽鋼16倒扣在I20工字鋼上。（二）鋼平臺(tái)的架設(shè)1、在鋼管樁打好后，應(yīng)把握好低潮位時(shí)間，采用剪刀撐和水平撐加固鋼管樁，水平撐和剪刀撐采用10，交叉點(diǎn)焊接，撐與鋼管樁采用鋼板連接。與鋼管樁焊接之前，應(yīng)將鋼管樁焊接處除銹。而且撐盡量在兩條鋼管樁的中心線上，以最大限度的達(dá)到受力要求。鋼管樁開(kāi)槽與棧橋鋼管相同，工字鋼需要搭接位置的管樁開(kāi)槽要能放置一根I45b。其余與棧橋的要求一致。2、在I45b上鋪設(shè)I30b，間距為0.75m,鋪設(shè)工字鋼時(shí)考慮樁基的施工順序

13、，可以預(yù)留部分鋼護(hù)筒的位置，其余的在以后施工中再逐漸拆除護(hù)筒位置的工字鋼。鋪設(shè)好工字鋼后必須馬上進(jìn)行加固。3、在I30b工字鋼上鋪設(shè)防滑鋼板，平臺(tái)的面板采用68mm的鋼板，鋼板利用船吊安裝，鋼板邊與工字鋼要全面焊接，確保焊接強(qiáng)度達(dá)到要求。橫向和縱向相鄰兩塊鋼板之間應(yīng)間隔3cm，保證滿足熱脹冷縮的要求，鋼板的縱向邊 必須與槽鋼焊接，在此處需要增加一根槽鋼，其余的槽鋼布置不能改變。棧橋和平臺(tái)搭設(shè)完畢后，設(shè)置安全護(hù)欄，護(hù)欄高度為1.2m，立桿的間距為2m，立桿焊接在工字鋼上，立桿及扶手均采用48×3.5mm鋼管，扶手與橋面之間設(shè)置兩道 16圓鋼。 五、 鋼棧橋、鋼平臺(tái)驗(yàn)收鋼棧橋、鋼平臺(tái)驗(yàn)收

14、從以下幾方面考慮：（一）、安全性、穩(wěn)定性從下到上開(kāi)始檢查：1、 檢查鋼管樁打入記錄，看打入深度是否滿足要求。每根鋼管樁入土深度需大于3.5米；2、 檢查鋼管樁頂橫梁工字鋼225b與鋼管樁之間的連接鋼板焊接是否牢固，焊腳高度大于6mm，焊縫長(zhǎng)度大于10cm；3、 檢查鋼管樁頂橫梁工字鋼225b與縱梁貝雷梁之間的固定槽鋼10是否在每個(gè)鋼管樁墩頂位置都進(jìn)行了固定，槽鋼與槽鋼之間，槽鋼與橫梁工字鋼225b之間所有接觸部位是否都進(jìn)行了滿焊，焊縫質(zhì)量是否滿足要求。焊縫要求飽滿，焊腳高度大于6mm，不能有焊渣、氣空之類的情況。4、 檢查縱梁貝雷梁與縱向均布工字鋼20b之間每根是否都進(jìn)行了卡扣連接，卡扣連接是

15、否牢固。5、 檢查縱向均布工字鋼20b與縱向滿鋪槽鋼16之間是否進(jìn)行了點(diǎn)焊，是否有漏點(diǎn)的情況。6、 檢查鋼平臺(tái)鋼管樁打入記錄，看打入深度是否滿足要求。每根鋼管樁入土深度需大于3.5米；7、 檢查鋼管樁頂橫梁工字鋼45b與鋼管樁之間的連接鋼板焊接是否牢固，焊腳高度大于6mm，焊縫長(zhǎng)度大于10cm；8、 檢查鋼管樁頂橫梁工字鋼45b與頂部均布工字鋼之間30b的點(diǎn)焊接是否牢固；9、 檢查各槽鋼斜撐與鋼管樁之間焊接是否牢固，要求滿焊，焊縫飽滿，焊腳高度大于6mm，不能有焊渣、氣空之類的情況。10、 檢查貝雷梁斜撐與貝雷梁之間的螺栓連接是否牢固。11、鋼棧橋成橋后，用50T重車在棧橋上來(lái)回走兩趟，測(cè)量觀

16、測(cè)變形。水平搖擺幅度不能大于左右各2cm；跨中最大饒度必須小于L/400，即1200/400=3cm。（二） 、使用性1、 檢查棧橋橋面寬度是否能滿足過(guò)車和堆放材料要求；棧橋橋面寬度為6米；2、 鋼平臺(tái)頂面寬度必須大于4米，即鉆機(jī)寬度2米，每邊1米工作寬度。 六、 鋼棧橋受力計(jì)算（一）、便橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介便橋結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖，便橋采用鋼管樁基礎(chǔ)，每排采用2根直徑為630mm的鋼管組成，鋼管樁頂嵌入225b工字鋼作為橫梁，橫梁上縱橋向布置兩組150cm高公路裝配式貝雷桁架主梁，每組兩片貝雷桁架采用90cm寬花架連接。貝雷桁架上橫鋪20b工字鋼分布梁，分布梁間距為75cm，分布梁頂沿順橋向鋪設(shè)16槽鋼橋面板。

17、（二）、便橋各主要部件的應(yīng)力計(jì)算便橋受力計(jì)算采用50T的重車進(jìn)行驗(yàn)算，前軸每個(gè)取5T，每個(gè)后軸取20T，取后軸進(jìn)行驗(yàn)算，在便橋橫橋向分布如下，取最不利位置：各主要部位受力，從下到上計(jì)算如下：1、貝雷桁架縱梁受力計(jì)算根據(jù)下面對(duì)橫向分布20b工字鋼梁的受力計(jì)算可以得知，兩組貝雷桁架中的外側(cè)貝雷片總有一片承受上拔力，貝雷片的受力極不均勻，取受豎直向下的最大荷載計(jì)算，單片貝雷架承受的最大荷載為7040×2=14080Kg(重車有兩個(gè)后軸)，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，貝雷架的跨中彎矩最大值Mmax=14.08×12/4=42.24t.m，單片貝雷片容許彎矩為78.8 t.m,所以貝雷桁架縱梁的受

18、力能滿足需要。注：貝雷片容許應(yīng)力取值，取至橋涵下冊(cè) 頁(yè)單片貝雷片的抗剪能力為24.5t，通過(guò)下面對(duì)橫向分布I20b工字鋼的受力計(jì)算知其最大支座反力為8645Kg，兩個(gè)重軸，此時(shí)貝雷片相當(dāng)于在跨中作用8645×2=17290Kg的集中力，顯然貝雷片的剪力等于8645Kg，小于該值24.5t，貝雷片抗剪能夠滿足要求。2、鋼管樁上橫梁受力計(jì)算橫梁支撐在鋼管樁上，其支點(diǎn)距離為350cm，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：先計(jì)算P的值：P=6m貝雷桁架重量及橋面系總重的1/8+后軸總重的1/4=約2000Kg+10000=12000Kg采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得該梁的彎矩圖如下：最大彎矩Mma

19、x數(shù)值為540000Kg.cmmax=639.5Kg/cm2=63.95MPaf=215Mpa其抗剪能力不需計(jì)算，能夠滿足要求。3、20b分布梁受力計(jì)算 1)、抗彎應(yīng)力計(jì)算重車采用兩個(gè)后軸，每個(gè)后軸重20t，每側(cè)分布寬度取為50cm，一側(cè)按作用在分布梁跨中時(shí)為分布梁跨中的最不利受力。分布線荷載q=10000/50=200Kg/cm。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得該梁的彎矩圖如下：跨中彎矩最大Mmax=332346.2Kg·cm分布梁為20b工字鋼，其截面抵抗矩W=250.2cm3所以橫梁的最大應(yīng)力max=1328.3Kg/cm2=132.8Mpaf=215Mpa橫梁抗

20、彎應(yīng)力能滿足規(guī)范要求。以上計(jì)算均為靜載受力時(shí)的應(yīng)力，考慮汽車荷載為動(dòng)載，查荷載規(guī)范知?jiǎng)恿ο禂?shù)為1.1，顯然，考慮動(dòng)載作用的最大應(yīng)力值近似等于上述計(jì)算的彎應(yīng)力乘以1.1，仍然小于規(guī)范要求的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。215Mpa。2）、抗剪能力計(jì)算采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得該梁的剪力圖如下：最大剪力為5807.8Kg，采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范4.1.2式計(jì)算工字鋼剪應(yīng)力：=，式中:V-計(jì)算截面沿腹板截面作用的剪力S-計(jì)算剪應(yīng)力處以上毛截面對(duì)中和軸的面積矩I-毛截面慣性矩tw-腹板厚度V=5807.8Kg S= 146.1cm3 I=2502cm4 tw=1.1cm=308.3Kg/cm2=30.8MPafv=

21、125Mpa(鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表3.4.1-1查得)，所以20b工字鋼抗剪能力滿足要求。3)、支座反力計(jì)算橫向分布I20b工字鋼的支點(diǎn)約束反力采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算如下：（其中結(jié)點(diǎn)編號(hào)參照上述計(jì)算簡(jiǎn)圖）反力計(jì)算約束反力值 ( 乘子 = 1)- 結(jié)點(diǎn)約束反力 合力 支 座 - - 結(jié) 點(diǎn) 水平 豎直 力矩 大小 角度 力矩- 2 0.00000000 -2616.88520 0.00000000 2616.88520 -90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 6809.06361 0.00000000 6809.06361 90.0000000 0.00000

22、000 6 0.00000000 9217.49116 0.00000000 9217.49116 90.0000000 0.00000000 8 0.00000000 6590.33041 0.00000000 6590.33041 90.0000000 0.00000000-由上述計(jì)算可知，外側(cè)貝雷片處的上拔力較大，為2616.88Kg，需做好橫向分布梁與貝雷梁的卡扣連接工作，每根橫向分布梁與貝雷梁的外接觸點(diǎn)必須進(jìn)行卡扣連接，每根橫向分布梁與貝雷梁連接兩處。4）、撓度計(jì)算采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算的最大撓度為0.05cm，0.05/260=1/5200f=1/400，撓度計(jì)算能滿足要求

23、。4、頂面16槽鋼橋面受力計(jì)算 1）、16槽鋼抗彎能力計(jì)算重車采用兩個(gè)后軸，每個(gè)后軸重20t，由于每側(cè)分布寬度為50cm，可以考慮作用在3片16槽鋼上面，在槽鋼上的分布寬度(即輪壓順橋向長(zhǎng)度)取為20cm，其分布線荷載q=10000/3/20=166.7Kg/cm。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得該梁的彎矩圖如下：跨中彎矩最大Mmax=35857Kg·cm 16槽鋼開(kāi)口朝下，由于其對(duì)Y軸的界面抵抗矩上下不一樣，開(kāi)口側(cè)的抵抗矩比腹板端要小很多，圖中彎矩也是下口的數(shù)值大，所以只計(jì)算開(kāi)口側(cè)的應(yīng)力即可。其開(kāi)口側(cè)截面抵抗矩W=17.55cm3所以橫梁的最大應(yīng)力max=2043Kg

24、/cm2=204.3Mpaf=215Mpa所以橋面16槽鋼受力能滿足要求。16槽鋼考慮動(dòng)載作用時(shí)的最大應(yīng)力值近似等于上述計(jì)算的彎應(yīng)力乘以1.1，max=204.3×1.1=224.7，略大于215，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范4.1.1，在主平面內(nèi)受彎的實(shí)腹構(gòu)件，考慮截面的塑性發(fā)展稀系數(shù)時(shí)，其抗彎強(qiáng)度需滿足下式要求：+f，本題只有繞y軸彎矩作用，查表5.2.1知，對(duì)開(kāi)口側(cè)=1.2,所以考慮截面的塑性發(fā)展時(shí)上面計(jì)算的應(yīng)力值需除以1.2，所以max=224.7/1.2=187.25MPaf=215Mpa，所以考慮截面塑性發(fā)展時(shí)，橋面16槽鋼受力是能夠滿足受力要求的。2）、16槽鋼抗剪能力計(jì)算采用清

25、華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得該梁的剪力圖如下：最大剪力為3006Kg，采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范4.1.2式計(jì)算槽鋼剪應(yīng)力：=，V=3006Kg 腹板側(cè)對(duì)中和軸的面積矩S1= 15.45×1.05=16.22cm3 開(kāi)口側(cè)對(duì)中和軸的面積矩S2= 7.52×2.17=16.3cm3取S=16.3 cm3 I=83.4cm4 tw=1cm=588Kg/cm2=58.8MPa fv=125Mpa所以16槽鋼抗剪能力滿足要求。3）、16槽鋼支座反力計(jì)算16槽鋼的支點(diǎn)約束反力采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算如下：（其中結(jié)點(diǎn)編號(hào)參照上述計(jì)算簡(jiǎn)圖） 結(jié)點(diǎn)約束反力 合力 支 座 - - 結(jié) 點(diǎn) 水平 豎

26、直 力矩 大小 角度 力矩- 1 0.00000000 -251.143156 0.00000000 251.143156 -90.0000000 0.00000000 2 0.00000000 1951.98090 0.00000000 1951.98090 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 1723.94940 0.00000000 1723.94940 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 2907.41573 0.00000000 2907.41573 90.0000000 0.00000000 5 0.0000000

27、0 331.629611 0.00000000 331.629611 90.0000000 0.00000000-由上述計(jì)算可知，16槽鋼上拔力只有251Kg，槽鋼與I20b工字鋼之間只需點(diǎn)焊即滿足要求。五、樁基施工平臺(tái)受力計(jì)算（一）、次梁30b工字鋼樁基荷載：沖錘120KN，樁機(jī)135KN，按前軸0.7進(jìn)行計(jì)算，樁機(jī)主梁間距 2.0m，滾輪間距6.0m。平臺(tái)取14#、15#墩平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下D=(1.2x135x0.7+1.4x120x0.7)/2=115.5KN1)、彎矩計(jì)算采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得該梁的彎矩圖如下：跨中彎矩最大Mmax=14437.5KN·cm

28、分布梁為30b工字鋼，其截面抵抗矩W=534.4cm3所以橫梁的最大應(yīng)力max=27.0KN/cm2=2.7Mpaf=215Mpa橫梁抗彎應(yīng)力能滿足規(guī)范要求。2）、抗剪能力計(jì)算采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得該梁的剪力圖如下：最大剪力為115.5KN，采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范4.1.2式計(jì)算工字鋼剪應(yīng)力：=，式中:V-計(jì)算截面沿腹板截面作用的剪力S-計(jì)算剪應(yīng)力處以上毛截面對(duì)中和軸的面積矩I-毛截面慣性矩tw-腹板厚度V=115.5KN S= 312.3cm3 I=7481cm4 tw=1.3cm=4.14KN/cm2=0.4MPafv=125Mpa(鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表3.4.1-1查得)，所以30b工字

29、鋼抗剪能力滿足要求。（二）、平臺(tái)主梁45b工字鋼的計(jì)算均布荷載：q=11.5.5x2/5.85=39.5KN/m彎矩：M=ql2/8=39.5x5.852/8=168.9KN.m剪力：Q=ql/2=39.5x5.85=230KN彎曲應(yīng)力：max=M/W=168.9x103/2x1500x10-6=56.3Mpa<w=145Mpa主梁受彎滿足要求。剪應(yīng)力：max=QS/Ib=(230x103x887x106)/(2x33759x10-8x0.012) =25.1Mpa<T=85Mpa變形;f=5ql4/384EI=(5x39.5x103x5.854)/(2x384x2.1x1011x

30、33759x10-8)=0.01<f=l/400=0.0146（三）、鋼管受力計(jì)算1、鋼管樁豎向受力計(jì)算P=115.5KN采用D260振錘，激振力為485KN>115.5KN2、鋼管樁在水流沖擊下穩(wěn)定計(jì)算鋼管樁水阻力R1按文獻(xiàn)公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 P39公式（2.3.10）知： R1 = K·A·（rv2/2g） (KN)式中： r 水的容重（KN/m3）,取r = 10(KN/m3) v 設(shè)計(jì)流速（m/s） v = 1·2·v。其中:1 鋼護(hù)筒入水后，因河床斷面縮小而引起的流速增大系數(shù)，應(yīng)由模擬實(shí)驗(yàn)確定，因缺乏此方面資料，取1=1.1； 2 鋼

31、護(hù)筒周邊渦流和吸力引起的流速增大系數(shù)，應(yīng)由模擬實(shí)驗(yàn)確定，因缺乏相關(guān)資料，取2=1.1； V。 墩位處水流速度1.0（m/s） A 鋼管樁阻力面積（m2）A = H·DH 套箱底到河床一段的高度，取28m；D 鋼護(hù)筒阻水寬度（m），取2m； g 重力加速度, g = 9.81（m/s2） K 形狀系數(shù)，按文獻(xiàn)2 P39表2.3.10選取，因鋼管樁為圓形結(jié)構(gòu)物，取K=0.8。則： R1 = K·H·D· r(1·2·v。)2/2g= 0.8×13×0.43×10×(1.1×1.1×

32、;1.0)2/(2×9.81)= 5.5（KN）鋼管樁受力受力模式計(jì)算：、鋼管樁入土后，頂端懸臂，鋼管樁入土按4.5米考慮，土體對(duì)鋼管樁的合力作用點(diǎn)在距鋼管樁底部1/3的位置。即鋼管樁入土3.0的位置。故鋼管樁懸臂長(zhǎng)度按10+3=13米考慮。按簡(jiǎn)化力學(xué)模型圖 1計(jì)算 (A端為河床) ； 圖 1均布荷載：q=R1/L=5.5/13=0.423KN/m截面慣性矩：W=0.0982(D4-d4)/D=0.0982（0.434-0.4184）=3.59e-4m3截面抵抗矩：I=0.0491(D4-d4)=0.0491（0.434-0.4184）=1.795e-4m4A端彎矩：Ma=2ql2/

33、3=2x423x132/3=47658N.MA端應(yīng)力：=M/W=47658/3.59e-4=1.32e8N/m2 =132Mpa<w=145Mpa滿足要求懸臂端位移：f=ql4/8EI =423x134/(8x2.1e11x1.795e-4)=2.3mm即鋼管樁頂部位移2.3mm，滿足要求。 七、 安全保證措施1、施工前需報(bào)航道等有關(guān)部門審批，發(fā)布施工通告，設(shè)立相應(yīng)通航、助航標(biāo)志。施工時(shí)及完成后要在適當(dāng)位置設(shè)立夜間警示燈，以引導(dǎo)過(guò)往船舶通行，確保過(guò)往船只的通航和施工安全。根據(jù)航道部門要求，在指定位置打設(shè)鋼管樁防撞墩，以策安全。2、在進(jìn)行水上作業(yè)平臺(tái)施工前，由現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)安員向各班組進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交