水中钢管桩施工方案

插花-冉庙大桥在水中桩基及承台施工过程中，需要打入钢管桩进行水中平台的施工水中平台的搭设，具体施工方法如下：

一、钢管桩平台设计 1、设计荷载

设计荷载包括平台自重（纵、横梁、台面）、钻机和辅助施工机械重力。并考虑1.2的附加系数作为水流冲击力和风力的影响，平台的设计总荷载为1.2Q（Q为总荷载）。验算倾覆时，倾覆系数不小于1.3。

2、钢管桩沉入深度

钢管桩采用29吨的振动锤击力打入，达到最后的停锤标准（一般连续锤击10次～20次，桩顶标高无明显变化）即可，根据实际施工地点地质情况，钢管桩入土深度一般为8～10米。

4、平台纵、横梁设计

按一般的材料力学和结构力学的原理进行，设计要点： ⑴、桁架梁上荷载应布置在桁架节点上，若需布设集中荷载于非节点上时，其杆件应加强；

⑵、在钢管桩头之间除用2米的工字钢横梁连接；

⑶、当平台距水面较高和流速较大时，钢管桩除在墩顶设横梁外，要求在水流方向用20槽钢焊接成剪刀撑，形成框架体系以保证稳定和施工安全。 二、设计计算

1、钢管桩计算 ⑴、钢管桩实际承载： P实 = 1.2×Q / N

=1.2×μ×（ Q1 + Q2 + Q3）/N = 1.2×1.3×（120 + 20+ 30）/10

= 26.52 吨 ＜ 30 吨 （满足施工受力要求） μ：钻机冲击荷载 Q1：1台钻机自重，12吨 Q2：平台上所有工字钢重量，2吨 Q3：平台上桁架重量，共3吨

⑵钢管桩的抗弯能力（按副航道通航船泊的撞击力计算） ①、顺桥向抗弯能力计算(顺桥向桩间距为7米，横桥向桩间距为6米，共有12根桩，按四根桩受力计算，撞击力取175KN计算)

M = （Q/N）×Lp = （175/4）×9.6 = 420 KN·M

W = 0.0982（D^4-d^4）/D

= 0.0982×(0.273^4-0.257^4)/0.273 = 0.0042 M3 σ = M / W

= 420 / 0.0042

= 100000 KN/ M2

= 100 MPa ＜ 145 MPa （满足施工受力要求） ②、横桥向计算（顺桥向桩间距为7米，横桥向桩间距为6米，共有12根桩，按四根桩受力计算，撞击力取400KN计算）

M = （Q/N）×Lp = （400/8）×9.6 = 480 KN·M

W = 0.0982（D^4-d^4）/D

= 0.0982×(0.273^4-0.257^4)/0.273 = 0.0042 M3 σ = M / W

= 480 / 0.0042

= 114285.7 KN/ M2

= 114.2 MPa ﹤ 145 MPa 故满足施工受力要求。

三、施工平台稳定性计算（按不利情况只放置一台钻机计算及副航道通航船舶撞击力计算）

1、顺桥向（撞击力取175KN计算） K = M稳/M撞

= G总×B/2 /（ Q撞 × H） = （Q1+Q2+Q3）×5.5/（175×1.5） = （120+20+30）×5.5/（175×1.5） = 3.56 ＞ K=1.3

2、横桥向 （撞击力取400KN计算）

K = M稳/M撞

= G总×L/2 /（ Q撞 × H） = （120+20+30）×6/（400×1.5） = 1.7 ＞ K=1.3（满足要求）

Q1：一台钻机自重，共12吨 Q2：平台上所有工字钢重量，2吨 Q3：平台上桁架重量，共3吨 G总：平台总重量

B/2：平台顺桥向侧翻，重心到侧翻中心线为5.5米

L/2：平台横桥向侧翻，重心到侧翻中心线为6米 H： 平台高度，按桁架高度1.5米计算 四、钢管桩平台施工 1、钢管桩施工

钢管桩的定位：首先测定桩位，当定位船抛锚定位后，先选用支架平台中的拐角点的一根钢管桩作定位桩，先行振入，然后依次振入其它三根拐角点上的钢管桩，最后以这四根桩作为其它钢管桩定位依据。

2、钢管桩施工技术要求： ⑴、钢管桩倾斜率： ≤1﹪ ⑵、钢管桩平面位置偏差：≤ 300mm

⑶、平台必须平整，各联结处要牢固，并定期测量钢管桩周围河床面标高，冲刷是否超过允许程度，根据施工需要可在钢管桩周围抛沙

袋。

⑷、严禁船只碰撞施工平台，夜间开启示警灯，设置救生圈以保证施工人员安全。 3、钢管桩施工工序

用全站仪在岸上沿着钢管桩顺桥轴线的方向定出两点，固定方向，放出每根钢管桩的距离，纵向打入4排273mm钢管桩入稳定土层，纵向4排桩间距为1m+7m+1m，横向4排桩间距为1m+6m+1m,用36工字钢连接间距1m的钢管桩，在工字钢上拼装纵横向组合钢架，钻机平台搭建完毕，为便于混凝土浇筑，可在平台上铺设36工字钢和木板。每个水中钻机平台均设置2个救生圈。