錢塘江「水上巴士」碼頭工程濱江站鋼平
臺施工方
案浙江省第一水電建設集團
錢塘江「水上巴士」碼頭工程濱江站專案部
二oo八年六月六日
一、工程概況
「水上巴士」濱江點位於錢塘江南岸的濱江區的聞濤路北側，西興大橋和復興大橋間的江濱公園射潮廣場上游440m處。該站點為第一碼頭南岸復建工程，復建二個25m×7m碼頭平台，後接60m長鋼筋砼棧橋。該站點防洪堤為斜坡式防洪堤，棧橋基礎直接設定在斜坡防洪堤上，棧橋採用3跨20m現澆預應力砼連續梁結構。
1.1水文
本工程潮位特徵如下：
最高潮位：7.61m 平均高潮位：4.31m
平均潮位：3.97m 平均低潮位：3.63m
警戒水位：6.82m 最低潮位：2.01m
潮湧：本工程地點潮湧較大，最大潮高2.50m左右。
1.2地質
本工程按其成因、物理力學性質等可將地基分成6層8亞層，。其中碼頭樁基要求深入6-2細砂層。
二、平台設計
本工程水上鋼平台基礎採用鋼管樁（φ550）基礎，貝雷架上部結構，頂部鋪設工字鋼軌道作為樁機行走平台。鋼管樁間i30工字鋼作為承重樑聯接，分部梁為單排單層的貝雷架結構，鋼管間加固採用14號槽鋼焊成的桁片焊接。
2.1平台頂高程
由於鋼平台使用時間短，主要施工時段為農曆5、6月份，使用期間潮汛不大，根據最高潮位7.61m，平台頂設計高程為7.5m，可滿足施工使用。
2.2鋼管樁入土深度
本工程水上平台主要作為樁機施工平台施工，施工荷載約10噸，加上平台自重，經計算單根樁承載力約10噸，鋼管樁設計入土深度大於5m，滿足承載力要求。
二、施工流程
三、施工工藝
3.1鋼管樁打設
鋼管樁打設前，需先進行放樣定位，並測定平台底河床高程，樁頂高程根據平台頂高程推算約6.0m。打設採用定位駁船上停放振動式打樁機施工，打設時根據河床底高程，根據樁長推算出樁頂控制高程進行施工控制。
施工完鋼管樁超出部分用氣割予以割除，不夠長的進行接樁，接樁採用焊接，要求滿焊，並用6mm鋼板對焊縫進行焊接加固。
3.2縱向i30工字鋼聯接
鋼管樁施工完畢後，樁頂進行破口割除，將i30工字鋼嵌入鋼管缺口中，點焊固定，然後對工字鋼和鋼管底部介面用200×300×20的肋板進行滿焊加固。
3.3鋼管樁加固
鋼管樁縱向加固直接採用14號槽鋼聯接，橫向加固由於跨度較大（8.9m），採用14號槽鋼焊接成桁片結構進行加固，與鋼管樁之間連線均採用焊接。
3.4貝雷架鋪設、固定
分部梁為單排單層的貝雷架結構，貝雷片與承重樑i30工字鋼之間採用u型螺栓固定，貝雷片之間採用14號槽鋼和鋼軌固定，片與片之間用剪刀撐加固。
四、質量、安全
1、鋼管樁入土深度必須滿足設計要求，以保證整體承載力符合施工要求。
2、所有接頭質量必須達到焊接質量要求，防止區域性漏焊的存在。
3、樁位定位必須準確，鋼管樁打設時誤差應小於20cm，以保證下步承臺砼施工時鋼套箱能沉放到位。
4、平台搭設完成，鑽機就位後，鑽孔初期應加強平台穩定性觀測，如發現異常，及時停止施工，採取措施加固。
5、平台搭設完成後，應加強夜間照明警示，防止過往船隻碰撞平台。
6、平台外側打設4根鋼管樁，作為系船柱，防止船隻直接碰裝平台。
7、作業人員一律佩帶安全帽、安全帶，並穿戴救生衣。
8、平台搭設完畢後，操作平台應用輕軌搭設木板平台和欄杆。
五、工期
施工時間：2008.6.10—2008.6.30
六、機械、人員投入
6.1機械投入
船吊1艘、電焊機3臺、運輸船1艘、打樁船1艘、全站儀1臺、2噸手拉葫蘆2只。
6.2人員投入
計畫投入人員15人，其中管理技術人員3人、電焊工3人、起重工2人。
鋼平台結構受力驗算
一、鋼平台荷載形式
根據施工現場實際情況, 棧橋荷載形式如下：
貝雷片單片重量 0.27t
gps150迴旋鑽機 8t
單樁鋼筋籠2.8t
導管2t
二、棧橋貝雷片承載力計算
棧橋貝雷片承載力分兩種工況進行計算，分別為鑽孔作業和鑽機移位位於跨中。
1、鑽孔作業
計算簡圖如下：
集中荷載q=ka×（8+2.8+2）=15.36 t
ka——衝擊係數，取1.2
分布荷載q=（0.27×2+0.3）÷3=0.28 t/m
跨度l=20m
最大彎矩mmax= m集中+ m集中=13.06×3+（0.28×202）÷8=39.
18+14=53.18 t.m＜[m]=168.
75 t.m（加強型單排單層結構）
最大剪力qmax=13.06+0.28×20÷2=15.86t＜[q]=24.52 t（加強型單排單層結構）
經計算，滿足強度要求。
2、移位於跨中時
計算簡圖如下：
集中荷載q=ka×8=9.6 t
ka——衝擊係數，取1.2
分布荷載q=（0.27×2+0.3）÷3=0.28 t/m
跨度l=20.0 m
最大彎矩mmax= m集中+ m集中=4.8×10+（0.28×202）÷8=48+14=62 t.m＜[m]=168.75 t.m（加強型單排單層結構）
最大剪力qmax=4.8+0.28×20÷2=7.6 t＜[q]=24.52 t（加強型單排單層結構）
經計算，滿足強度要求。
三、鑽機軌道承載力計算
當鑽機位於軌道中間時，該工況為最大工況，其計算簡圖如下：
集中荷載q=ka×（8+2.8+2）÷2=7.68 t
ka——衝擊係數，取1.2
跨度l=4.0m
最大彎矩mmax= m集中 =3.84×2=7.68 t.m
σ= mmax/w=7.68×÷（4×102）=1882 kg/cm2＜[σ]=2100 kg/cm2
選用4根14號工字鋼作為行走軌道（兩根、兩根拼成軌道），經計算，滿足強度要求。
四、平台貝雷片承載力計算
貝雷片承載力分兩種工況進行計算，分別為鑽孔作業和鑽機移位位於跨中。
1、鑽孔作業
計算簡圖如下：
集中荷載q=ka×（8+2.8+2）÷4=3.84t
ka——衝擊係數，取1.2
分布荷載忽略不計
跨度l=9m
最大彎矩mmax= 2.56×3=7.68 t.m＜[m]=39.4 t.m（單排單層結構）
最大剪力qmax=2.56+3.84=6.4t＜[q]=12.26 t（單排單層結構）
經計算，滿足強度要求。
2、移位於跨中時
計算簡圖如下：
集中荷載q=ka×8÷4=2.4 t
ka——衝擊係數，取1.2
分布荷載忽略不計
跨度l=9m
最大彎矩mmax= 2.4×3=7.2 t.m＜[m]=39.4 t.m（單排單層結構）
最大剪力qmax=2.4t＜[q]=12.26 t（單排單層結構）
經計算，滿足強度要求。
五、縱向i30工字鋼承重樑承載力計算
計算簡圖如下：
根據平台貝雷片承載力計算，當鑽機作業時，承重樑集中荷載最大。
鑽機荷載： 2.56+3.84=6.4 t
上部平台自重： 0.27×4+0.3=1.38 t
集中荷載q=6.4+1.38=7.78 t
分布荷載忽略不計
跨度l=4m
最大彎矩mmax= 3.89×2=7.78 t.m
σ= mmax/w=7.78×÷534=1456.9 kg/cm2＜[σ]=2100 kg/cm2
經計算，選用30號工字鋼作為承重樑，滿足強度要求。
六、單樁最大需承力計算
1、單樁最大需承力
鑽機作業時施工荷載顯然大於樁機移位時施工荷載，因此計算時只需鑽機作業時與上層結構自重荷載組合時的工況，此時該側樁的承載力最大。
計算簡圖如下：
根據平台貝雷片承載力計算，當鑽機作業時，承重樑集中荷載最大，集中荷載q=6.4+1.38=7.78 t
分布荷載忽略不計
跨度l=4m
最大承載力 p=0.688×7.78×2=10.7t
2、鋼管樁入土深度
根據《公路橋涵地基與基礎設計規範》jtj024-85第4.3.2條
[p]=（u∑ailiτi+amaσr）/k
式中：u—周長 u=1.727m，樁徑55cm
k—安全係數，取k=1.55
τ—極限側磨阻力，取下限25kpa
a—樁的截面積，a=0.2374m2
li—各土層厚度，入土深度5m，扣除沖刷層1m，取4m
ai、a—分別為震動沉樁對各土層樁周摩阻力荷樁底承壓力影響係數，錘擊沉樁取1.0
σr—樁尖處土的極限承載力，取100kpa
m—開口樁樁尖承載力影響係數，取 0.696
[p]= （1.727×4×25+0.696×0.2374×100）/1.55=12.2t＞10.7 t
取樁的入土深度為泥面以下5m(包含沖刷1.0m)，滿足承載力要求。
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