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1、株洲市湘江四橋主橋水中主墩塔吊施工技術方案XX株洲湘江四橋項目經理部 四 月目 錄一、塔吊總體布置2二、塔吊基礎布置4三、塔吊基礎結構計算61、 基本條件61.1、地質條件61.2、流速61.3、泥面標高61.4、水面標高62、塔吊基礎平臺結構尺寸63、樁的嵌固點計算64、計算荷載85、計算模型及結果95.1、計算模型95.2、計算結果10四、安全文明生產13一、塔吊總體布置株洲蘆淞大橋橋型為三塔斜拉橋。主橋為75m+2140m+75m四跨三塔單索面斜拉橋，橋寬29m，其結構形式為塔梁固結、塔梁與墩分離、墩頂設支座。下部結構（2022號主墩）為C30鋼筋砼六邊形柱式墩，墩高1820m，順橋向寬2、300cm(墩底擴大為500cm)，墩頂設蓋梁，梁高250cm，承臺順橋向寬810cm，橫橋向長2336cm，高400cm。基礎采用10根220cm群樁嵌巖樁基礎，樁底奠基于微風化泥質粉砂巖中。邊塔高21m，中塔高30m，采用實心矩形截面，布置在中央分隔帶上。斜拉索為豎琴形單索面，橫向分兩排。考慮到基礎直到上部結構施工高空起吊作業較多，且其它起重設備無法滿足起吊的需要，在每墩的上游布置一臺125t.m塔吊。以21#墩為例，塔吊總體布置見圖1、21#墩塔吊布置。塔吊布置時，即考慮到基礎施工的需要，同時需考慮上部結構施工時，塔吊與箱梁間的凈間距在1米左右，同時塔吊的吊高超過塔柱最高點6米，塔吊基礎3、平臺的頂標高取+40.2m，同時作為主配電柜的平臺。在橋面箱梁頂部布置塔吊附墻一道，塔吊的性能見表1、125t.m塔吊性能參數表表1、125t.m塔吊性能參數表幅度R（m）2.5-15.21618202224262830起重量Q（t）a=46.00 5.75 5.02 4.43 3.97 3.58 3.22 2.97 2.72 a=23.00 2.83幅度R（m）323436384042444650起重量Q（t）a=42.51 2.33 2.16 2.02 1.89 1.77 1.66 1.561.39a=22.62 2.44 2.27 2.13 2.00 1.88 1.77 1.671.504、圖1、21#墩塔吊布置二、塔吊基礎布置塔吊基礎采取錨樁處理工藝，每塔吊基礎采取4根720mm鋼管樁，鋼管樁通過一操作平臺，利用正循環鉆800mm孔，將720mm鋼管樁插入孔內，鋼管樁底口采取6根I14工字鋼作為錨筋。鋼管樁內水下澆注混凝土，將720mm鋼管樁與周圍巖層，通過錨筋、6米高混凝土連接成一整體。鋼圍堰就位，完成封底混凝土澆注后，利用型鋼將塔吊基礎與鋼圍堰連成一整體。塔吊基礎布置見圖2、21#墩塔吊基礎結構。因鋼管樁無法通過施振的方式，保持鋼管樁在水中單根穩定，塔吊基礎鋼管樁需通過錨樁的方式來實行。施工工序為：操作平臺加工拋錨操作平臺就位下鋼護筒鉆孔樁施工載樁鋼筋籠下放(利用型鋼代替)5、混凝土澆筑活動平臺吊離護筒吊離。圖2、21#墩塔吊基礎結構三、塔吊基礎結構計算1、 基本條件1.1、地質條件取地質鉆孔23#墩-1（原墩位編號與現墩位編號相差2）的地質資料，其具體地質特性見表1.1、21#主墩地質情況一覽表：表1.1、21#主墩地質情況一覽表地層代號巖土名稱層厚(m)層底標高(m)推薦承載力0 (kPa)極限摩阻力i (kPa)Q4中砂0.420.4815040Q4強風化1.918.58400100Q4弱風化17.11.4812001001.2、流速按流速 V=2.0m/s 考慮1.3、泥面標高原泥面標高：20.88m考慮覆蓋層沖刷,沖刷后泥面標高：20.48m1.4、水面標6、高取：40.0m2、塔吊基礎平臺結構尺寸塔吊基礎平臺尺寸：5m6m，基礎采用72012鋼管樁4根，橫梁采用1000500mm的箱梁，塔吊基礎平臺布置上下兩層平聯，平聯均采用4208鋼管，下層平聯布置在標高+32.5m處，上層平聯布置在標高+36.2m處。3、樁的嵌固點計算由港口工程樁基規范JTJ25498得： T - 樁的相對剛度系數（m）EP 樁材料的彈性模量（kN/m2），取2.1108 kN/m2IP 樁截面的慣性矩（m4），取I=1.41310-3 m4m 樁側地基土的水平抗力系數隨深度增長的比例系數（kN/m4）取 10000b0 樁的換算寬度（m），b0為2d，d為樁受力面的樁寬或7、樁徑 取 b020.721.44所以得出： tT2.01.833.66mt 受彎嵌固點距泥面深度（m） 系數，取1.82.2。樁頂鉸接或樁的自由長度較大時取較小值，樁頂嵌固或樁的自由長度較小時取較大值。取2.0。泥面標高為+20.5m得出嵌固點標高為：20.53.6616.84m，取14.5m。單根鋼管樁垂直極限承載力按港口工程樁基規范P8計算，計算式為： Qd單樁垂直極限承載力設計值（kN）R單樁垂直承載力分項系數。取1.45U 樁身截面周長(m)。U=0.83.14=2.512mqfi單樁第i層土的極限側摩阻力標準值(kPa)li樁身穿過第i層土的長度（m）qR單樁極限摩阻力標準值（kPa8、）A樁身截面面積（m2）, A=0.820.253.14=0.5024m2樁身穿過第i層土的長度（m）4、計算荷載4.1、水流力根據港口工程荷載規范中13.0.1條計算水流流速 V=2.0 m/s水流力標準值 Fw=Cw(r/2)V2A =0.731.0/22.020.72（40.0-20.5） =20.5kN/根作用于標高 33.5m處4.2、塔吊荷載載荷工況基礎載荷建筑物載荷P1(kN)P2(kN)M(kN.m)MK(kN.m)F1(kN)F2(kN)F3(kN)F4(kN)工作工況46050151520036.727.877.4102.4非工作工況400801900048.498.4129、5.8148.45、計算模型及結果5.1、計算模型在計算過程中平聯與鋼管樁固結，鋼箱梁與鋼管樁間固結，鋼管樁在標高20.5m處嵌固。計算時考慮結構的自重、水流力的作用，塔吊的荷載。鋼圍堰與塔吊基礎間的連接作為安全儲備，計算時不予考慮。計算模型見圖5.1、塔吊基礎計算模型圖5.1、塔吊基礎計算模型5.2、計算結果見圖5.2.1、塔吊基礎加載后應力及變形圖（工作工況）、圖5.2.2、塔吊基礎加載后應力及變形圖（非工作工況）、表5.2、塔吊基礎計算結果匯總。圖5.2.1、塔吊基礎加載后應力及變形圖（工作工況）圖5.2.2、塔吊基礎加載后應力及變形圖（非工作工況）表5.2、塔吊基礎計算結果匯總計算工況10、工況一（工作工況）工況一（非工作工況）最大綜合應力max(MPa)966856平臺最大位移（cm）2721121768鋼管樁最大壓力（kN）7236575252鋼管樁最小壓力（kN）（鋼管樁無上拔力）2134918428從結果可知，塔吊基礎最大綜合應力均小于A3的容許應力，平臺的最大位移小于h/200，鋼管樁的最大壓力小于單樁的垂直極限承載力，塔吊基礎結構是安全的。塔吊附墻受力簡單，且為廠供件，不再列出計算式。四、安全文明生產1、進入施工現場必須戴好安全帽，高空作業必須系好安全帶，水上作業必須穿好救生衣。鉆孔操作時必須按照鉆孔操作規程。2、崗位分工明確，各種機械的使用必須由專人操作，且必須有上崗證。3、施工中做好班前安全交底、班上安全檢查等工作。4、夜間施工要有充足的照明，平臺要掛好航行標識。5、加強安全意識及安全技術的教育，各工種嚴格執行操作規程。6、設專、兼職安全員，加強施工全過程的安全監督，發現問題及時整改。7、施工平面的空檔處必須系掛好安全網或鋪設腳手板。8、在平臺周圍、測量點周圍加設欄桿。9、加強用電的規范管理。10、人員上下較頻繁處，要加強對欄桿、爬梯的檢查。