+M
最大弯矩M= ql2/8+ pl /4=80.9kN.m
+-
最大剪力Q=ql/2+p=129.4kN
(2)底横梁I40a 工字钢N2 检算
因桩间距即跨径为3米和2米,故汽车吊有两个支腿的荷载通过纵梁传递给横梁,钢管桩在3米跨径范围内,N1横梁传递给底纵梁工字钢的最大支座反力:129KN,则每根上纵梁传递的荷载为129 KN/3=43KN
按按单跨3m 简支梁分析工字钢受力情况,计算简图如下:
q=43KN3
+
最大弯矩M= ql2/8=48.4kN.m
+-
最大剪力Q=ql/2 =64.5kN
I40a 工字钢截面特性参数: 〔σ〕=145MPa ; 〔τ〕=85MPa
A=86.1cm2; b=14.2cm ;d=1.05cm; Ix/Sx=34.1m ;Ix=21720cm4 Sx=631.2cm Wx=1090cm3 ;Iy=660 cm3;ix=15.9cm; iy =2.77cm 需用工字钢根数:
n=Mmax/( Wx〔σ〕)=48.4×103/(1090×145)=0.3 根 取n=1 根满足要求(每排钢管桩顶布置1 根)。
剪应力 τ= Qmax * S /(I *d)/n=64.5 /0.3410/0.0105=18MPa < [τ]=85 Mpa
经以上计算,每1 根钢管桩顶布置1 根40a工字钢。 3)局部集中受力计算:(假设汽车吊支腿直接传递力至N2 上) 当25T 汽车吊在平台上吊放钻机时,按单跨2.5m 简支梁考虑,汽车 吊支腿传递力考虑为:107.5KN,汽车吊的支腿伸开时横向距离为
2.5m,支腿传递的荷载直接传递到钢管桩上,故只需钢管桩承载力满足要求。 (3)钢管桩桩长的确定及承载力检算
40a#工字钢下部设置300mm钢管桩,由以上计算可知,钢管桩桩顶最大受力:P=107.5kN
考虑结构安全,取单桩设计承载力为160 kN,选用钢管外径D=300mm、壁厚t=8mm。(I=7827cm4 A=73.4cm2 i=(I/ A)1/2=10.3cm)
1)按地质资料计算的单桩承载力确定钢管桩长度
打入桩的容许乘载力为:[P]=1/2(UΣαi×fi×li + λARα) αi、α——分别为打入桩对各土层桩周摩阻力和桩底承压力影响系数。(αi、α土层埋深5 米以下时取0.8,10 米时取1)打入桩均取1 , λ——系数,砂类土当D/d≥1 时λ=1
A——桩底支承面积A =0.0073m2 R——桩尖土的极限承载力
[P] ——轴向受压桩的容许承载力(kN)
U ——桩身截面周长(m) U =πd=3.14×0.3=0.942m fi ——桩侧土的极限摩阻力(kPa) li ——各土层的厚度(m)
根据北横引河桥《岩土工程勘探报告》及施工图,栈桥施工区域的土层主要为粉细砂和泥质粉砂岩土,计算取fi =130kPa,R=600 kPa。钢管桩打入土层的最小深度计算如下:
li=(2[P]-ARα)/(UΣαi*fi )
=(160*2-0.8*0.0073*600)/(0.942*130*0.8)
=3.23m
故桩身入土深度均满足要求。 2)按桩身强度检算单桩承载力
钢管桩按一端自由,一端嵌固的等截面压杆考虑,受力简图见图:杆件长取12米
杆件长细比λ=l0 / i=12/0.103=116<[λ] =150
按长细杆计算,利用欧拉公式
临界荷载Pcr=π2EI /(4l2) = π2 × 210 × 109 × 7827 × 10-8/4/12/12 =281.35 kN 取安全系数nst=2 则
钢管桩容许荷载 [Pcr]=Pcr / nst r=281.35/ 3=140.7kN P<[Pcr] 满足要求。
4.2.3 栈桥安全防护措施
(1)安全保证措施计划
栈桥及栈桥施工中将面临水中作业的施工安全问题。栈桥的搭设、拆除施工,
要制定有针对性的施工安全计划安全技术措施。
①吊运桩机过程中,应防侧倾,防止碰撞钢管桩。
②搭设栈桥的钢管桩双向应加剪力撑,加固单桩的稳定性。控制钢管桩的垂直度。
③栈桥及加宽平台上应设防护栏,水上救生设备。 ④栈桥加宽平台上机电设备用电要规范。
⑤栈桥平台施工开始时即设置航标,悬挂夜间红灯示警等通航导向标志,并打设钢管桩防撞墩,以策安全。
⑥平台要四周挂红灯,施工平台前后50米挂扬声器,专人监视,防止来往船只碰撞施工平台。
⑦栈桥加宽时,平台的作业人员要全部撤离现场,待平台加宽完毕后在施工。钢栈桥加宽时要禁止行人及机械通行,待加宽完毕后再开放通行。
(2)生产措施
加强各级安全教育,大力宣传安全生产的重要性,加强领导、人人重视、清除麻痹思想,学习和自觉遵守安全生产操作规程。
①工程设专职安全检查员,负责进行经常性的安全检查和督促工作,及时消除安全方面的隐患,做到安全生产、文明施工、有备无患。
②对进场的工人作好三级安全教育及水上作业的专向安全教育。对施工机械设备进行维修保养,使其处于良好的技术状态,严禁机械带病作业。
③施工用电气设备由专职电工负责架设安装,专人管理任何人不得乱拉电线、装电器设备。所有电器设备都应安装漏电保护开关。并经常检查设备及线路的可靠性。夜间施工,必须具有足够的照明。
④防火安全,慎之又慎,施工现场配有适用的消防器具。台风季节和洪水期间及早做好防范工作,注意收听天气预报,及时做好抗洪防风安排。 进入施工现场,必须一切听从指挥,不准穿拖鞋作业,必须配戴安全帽,起重机臂下不得站人。水上作业必须穿救生衣,配备求生船。与当地海事、公安部门密切联系,组织联防,搞好冶安保卫工作台,特别是夜间的冶安工作,确保正常的生产秩序。高空作业必须有防范措施,如安全网、安全带、防护栏等。工作平台尽量避免超荷载堆放东西,尽可能少放东西,防止事故发生。
⑤特种工种操作者必须持证上岗。 凡有高血压、心脏病、恐高症,血晕症、有癫病史等人员不得从事高空作业。使用吊机配合施工时,必须通过技术人员的核算、检查认可试吊使用。
4.3 水中围堰施工
(1)北横引河水中围堰
根据目前对现场水位的测量可知,北横引河当前水深为3m,承台与现有河道斜交,承台最边缘位于河岸距离约为25m,采用单个承台用9米单层Ⅳ型拉森钢板桩围堰的方法,即BHPL09、BHPR08、 BHPL10、BHPR09分别做4个围堰,围堰离承台外边的距离为1米,以保证钻机足够的工作空间。拉森钢板桩施工前在两个承台之间采用工字钢和桐木桩搭设临时栈桥直通河岸,以便拉森桩施工、桩机、工作人员和设备的通行。水中围堰结束后,将围堰中的积水抽至承台底标高,围囹支撑,然后具体围堰见下图 ,81571m36.991m6m1m60m,131m1m15,15136m6m36.991m1m1m60m1m1m6m1,216
(2)八滧港水中围堰
根据目前对现场水位的测量可知,承台位置八滧港最大水深为6m,承台与现有河道斜交,承台最边缘位于河岸距离约为21.4m,采用单个承台用单层12米长Ⅳ型拉森钢板桩围堰的方法,即BHPL12、BHPR12、 BHPL13、BHPR13做4个围堰,围堰离承台外边的距离为1米,以保证钻机足够的工作空间。施工顺序为先围其中一个,承台施工结束后再对另外一个围堰施工。拉森钢板桩施工前在两个承台之间采用工字钢和桐木桩搭设临时栈桥直通河岸,以便拉森桩施工、桩机、