中港二航局株洲湘江四桥塔吊专题施工方案.docx
《中港二航局株洲湘江四桥塔吊专题施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中港二航局株洲湘江四桥塔吊专题施工方案.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
中港二航局株洲湘江四桥塔吊专题施工方案
株洲市湘江四桥主桥
水中主墩塔吊施工
技
术
方
案
中港二航局株洲湘江四桥
项目经理部
二00五年四月
目录
一、塔吊总体布置2
二、塔吊基础布置4
三、塔吊基础结构计算6
1、基本条件6
1.1、地质条件6
1.2、流速6
1.3、泥面标高6
1.4、水面标高6
2、塔吊基础平台结构尺寸6
3、桩的嵌固点计算6
4、计算荷载8
5、计算模型及结果9
5.1、计算模型9
5.2、计算结果10
四、安全文明生产13
一、塔吊总体布置
株洲芦淞大桥桥型为三塔斜拉桥。
主桥为75m+2×140m+75m四跨三塔单索面斜拉桥，桥宽29m，其结构形式为塔梁固结、塔梁与墩分离、墩顶设支座。
下部结构（20～22号主墩）为C30钢筋砼六边形柱式墩，墩高18～20m，顺桥向宽300cm（墩底扩大为500cm），墩顶设盖梁，梁高250cm，承台顺桥向宽810cm，横桥向长2336cm，高400cm。
基础采用10根Φ220cm群桩嵌岩桩基础，桩底奠基于微风化泥质粉砂岩中。
边塔高21m，中塔高30m，采用实心矩形截面，布置在中央分隔带上。
斜拉索为竖琴形单索面，横向分两排。
考虑到基础直到上部结构施工高空起吊作业较多，且其它起重设备无法满足起吊的需要，在每墩的上游布置一台125t.m塔吊。
以21#墩为例，塔吊总体布置见图1、21#墩塔吊布置。
塔吊布置时，即考虑到基础施工的需要，同时需考虑上部结构施工时，塔吊与箱梁间的净间距在1米左右，同时塔吊的吊高超过塔柱最高点6米，塔吊基础平台的顶标高取+40.2m，同时作为主配电柜的平台。
在桥面箱梁顶部布置塔吊附墙一道，塔吊的性能见表1、125t.m塔吊性能参数表
表1、125t.m塔吊性能参数表
幅度R（m）
2.5-15.2
16
18
20
22
24
26
28
30
起重量Q（t）
a=4
6.00
5.75
5.02
4.43
3.97
3.58
3.22
2.97
2.72
a=2
3.00
2.83
幅度R（m）
32
34
36
38
40
42
44
46
50
起重量Q（t）
a=4
2.51
2.33
2.16
2.02
1.89
1.77
1.66
1.56
1.39
a=2
2.62
2.44
2.27
2.13
2.00
1.88
1.77
1.67
1.50
图1、21#墩塔吊布置
二、塔吊基础布置
塔吊基础采取锚桩处理工艺，每塔吊基础采取4根φ720mm钢管桩，钢管桩通过一操作平台，利用正循环钻φ800mm孔，将φ720mm钢管桩插入孔内，钢管桩底口采取6根I14工字钢作为锚筋。
钢管桩内水下浇注混凝土，将φ720mm钢管桩与周围岩层，通过锚筋、6米高混凝土连接成一整体。
钢围堰就位，完成封底混凝土浇注后，利用型钢将塔吊基础与钢围堰连成一整体。
塔吊基础布置见图2、21#墩塔吊基础结构。
因钢管桩无法通过施振的方式，保持钢管桩在水中单根稳定，塔吊基础钢管桩需通过锚桩的方式来实行。
施工工序为：
操作平台加工→抛锚→操作平台就位→下钢护筒→钻孔桩施工→载桩→钢筋笼下放（利用型钢代替）→混凝土浇筑→活动平台吊离→护筒吊离。
图2、21#墩塔吊基础结构
三、塔吊基础结构计算
1、基本条件
1.1、地质条件
取地质钻孔23#墩-1（原墩位编号与现墩位编号相差2）的地质资料，其具体地质特性见表1.1、21#主墩地质情况一览表：
表1.1、21#主墩地质情况一览表
地层
代号
岩土名称
层厚
（m）
层底标高（m）
推荐承载力
σ0（kPa）
极限摩阻力
τi（kPa）
Q4
中砂
0.4
20.48
150
40
Q4
强风化
1.9
18.58
400
100
Q4
弱风化
17.1
1.48
1200
100
1.2、流速
按流速V=2.0m/s考虑
1.3、泥面标高
原泥面标高：
20.88m
考虑覆盖层冲刷,冲刷后泥面标高：
20.48m
1.4、水面标高
取：
40.0m
2、塔吊基础平台结构尺寸
塔吊基础平台尺寸：
5m×6m，基础采用φ720×12钢管桩4根，横梁采用1000×500mm的箱梁，塔吊基础平台布置上下两层平联，平联均采用φ420×8钢管，下层平联布置在标高+32.5m处，上层平联布置在标高+36.2m处。
3、桩的嵌固点计算
由《港口工程桩基规范》JTJ254－98得：
T-桩的相对刚度系数（m）
EP―桩材料的弹性模量（kN/m2），取2.1×108kN/m2
IP―桩截面的惯性矩（m4），取I=1.4110-3m4
m―桩侧地基土的水平抗力系数随深度增长的比例系数（kN/m4）取10000
b0―桩的换算宽度（m），b0为2d，d为桩受力面的桩宽或桩径
取b0＝2×0.72＝1.44
所以得出：
t＝ηT＝2.0×1.83＝3.66m
t–受弯嵌固点距泥面深度（m）
η–系数，取1.8∽2.2。
桩顶铰接或桩的自由长度较大时取较小值，桩顶嵌固或桩的自由长度较小时取较大值。
取2.0。
泥面标高为+20.5m
得出嵌固点标高为：
20.5－3.66＝16.84m，取14.5m。
单根钢管桩垂直极限承载力按《港口工程桩基规范》P8计算，计算式为：
Qd——单桩垂直极限承载力设计值（kN）
γR——单桩垂直承载力分项系数。
取1.45
U——桩身截面周长（m）。
U=0.8×3.14=2.512m
qfi——单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值（kPa）
li——桩身穿过第i层土的长度（m）
qR——单桩极限摩阻力标准值（kPa）
A——桩身截面面积（m2）,A=0.82×0.25×3.14=0.5024m2
桩身穿过第i层土的长度（m）
4、计算荷载
4.1、水流力
根据《港口工程荷载规范》中13.0.1条计算
水流流速V=2.0m/s
水流力标准值Fw=Cw（/2）V2A
=0.73×1.0/2×2.02×0.72×（40.0-20.5）
=20.5kN/根
作用于标高33.5m处
4.2、塔吊荷载
载荷工况
基础载荷
建筑物载荷
P1（kN）
P2（kN）
M（kN.m）
MK（kN.m）
F1（kN）
F2（kN）
F3（kN）
F4（kN）
工作工况
460
50
1515
200
36.7
27.8
77.4
102.4
非工作工况
400
80
1900
0
48.4
98.4
125.8
148.4
5、计算模型及结果
5.1、计算模型
在计算过程中平联与钢管桩固结，钢箱梁与钢管桩间固结，钢管桩在标高20.5m处嵌固。
计算时考虑结构的自重、水流力的作用，塔吊的荷载。
钢围堰与塔吊基础间的连接作为安全储备，计算时不予考虑。
计算模型见图5.1、塔吊基础计算模型
图5.1、塔吊基础计算模型
5.2、计算结果
见图5.2.1、塔吊基础加载后应力及变形图（工作工况）、图5.2.2、塔吊基础加载后应力及变形图（非工作工况）、表5.2、塔吊基础计算结果汇总。
图5.2.1、塔吊基础加载后应力及变形图（工作工况）
图5.2.2、塔吊基础加载后应力及变形图（非工作工况）
表5.2、塔吊基础计算结果汇总
计算工况
工况一（工作工况）
工况一（非工作工况）
最大综合应力σmax（MPa）
96．6
85．6
平台最大位移（cm）
2．7211
2．1768
钢管桩最大压力（kN）
723．65
752．52
钢管桩最小压力（kN）
（钢管桩无上拔力）
213．49
184．28
从结果可知，塔吊基础最大综合应力均小于A3的容许应力，平台的最大位移小于h/200，钢管桩的最大压力小于单桩的垂直极限承载力，塔吊基础结构是安全的。
塔吊附墙受力简单，且为厂供件，不再列出计算式。
四、安全文明生产
1、进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业必须系好安全带，水上作业必须穿好救生衣。
钻孔操作时必须按照钻孔操作规程。
2、岗位分工明确，各种机械的使用必须由专人操作，且必须有上岗证。
3、施工中做好班前安全交底、班上安全检查等工作。
4、夜间施工要有充足的照明，平台要挂好航行标识。
5、加强安全意识及安全技术的教育，各工种严格执行操作规程。
6、设专、兼职安全员，加强施工全过程的安全监督，发现问题及时整改。
7、施工平面的空档处必须系挂好安全网或铺设脚手板。
8、在平台周围、测量点周围加设栏杆。
9、加强用电的规范管理。
10、人员上下较频繁处，要加强对栏杆、爬梯的检查。
升级会员 