1、呼準鐵路黃河特大橋工程鉆孔平臺施工方案中鐵十四局集團三公司呼準鐵路項目經理部二00四年五月鉆孔平臺施工方案一、 編制依據1、 呼準鐵路黃河特大橋施工設計圖2、 呼準鐵路黃河特大橋水文、地質資料3、 雙壁鋼圍堰施工圖4、 大橋施工工期安排二、 編制依據1、 滿足施工操作、工期、及施工安全2、 滿足設計及規范要求三、 工程概況1、 水文氣候黃河河面寬約640m，常年有水，水深3.0m左右，流速較大（約1.5m/s），旱季及上游調配時形成夾心灘，根據設計資料：設計水位H1%=987.45m，設計流量Q1%=6510m3。黃河汛期為69月份（降水期，年最大降水量399mm），春季有凌汛。2、 工程簡況
2、26#28#墩位于黃河主河槽內，設計承臺尺寸10.6*9.6*3.0m，下設8根長度分別為39m，與38m的1.5m的鉆孔灌注樁，承臺底標高在977.88979.58m之間，地質層為砂石與泥巖，交替出現，巖石極限抗壓強度在300500Kpa之間（實際巖石強度要比設計高），地層中有承壓水存在。四、 施工方案的確定26#28#墩位于黃河主河槽中，且地層為軟質泥巖與砂巖交替。施工要求鉆機自重較輕，施工占用空間相對較小，便于平臺作業，且適合于巖層鉆孔。因此考慮采用沖擊鉆施工樁基。根據施工工期與施工需要，每個平臺至少布置兩臺沖擊鉆。鉆孔平臺以雙壁鋼圍堰作為圍水結構和平臺承載基礎，用貝雷梁作主縱梁支承于鋼
3、圍堰上，工字鋼作橫梁，其上梁設20*20cm方木（具體見鉆孔平臺施工圖）。1、鉆孔平臺高度的確定根據施工工期安排，26#28#墩基礎施工要經過汛期，因此必須根據汛期水位來決定平臺的高度，以保證平臺施工需要。而大橋設計水位H1%=987.45m，且根據對橋位處進行實際考查：一年中水位最高為凌汛期水位，又根據今年三月份實測和近幾年凌、洪汛期水文資料：H最高=986.2m。根據以上資料，擬將平臺頂標高設計H=986.50m，略高于可能出現的水位。當汛期水位超過該水位時，撤出鉆機，暫停作業。2、設計菏載確定及結構檢算由于施工工期要求，每個平臺按2臺沖擊鉆進行鉆孔，鉆機型號ZZ-5型，自重9T，錘頭重3
4、.5T，鉆機平面尺寸4.5*2.2m。工作時，由于沖擊鉆錘頭的加速提升會導致超重，且因錘頭對巖石的沖擊會產生沖擊力（沖擊力由于其確定因素較復雜，因此準確計算較困難。計算時采取乘沖擊系數的方法，沖擊系數按1.2考慮）。1）工作時錘頭重量計算：根據鉆機工作性能：錘頭38次/分，行程L=80cm，因此提升時錘頭重量按下式計算：t=60/38=1.579s t/2=0.7895s根據公式：S=1/2at2 a=2.567m/s2p錘=m（g+a）=3500*（10+2.57）=43984.9N4.4T2）工作時鉆機重量計算：則P機靜=4.4+9=13.4T由于施工時錘頭沖擊,造成鉆機整體存在沖擊,沖擊
5、系數按1:2考慮P機動=1.2P機靜=13.4*1.2=16.1T3）結構受力檢算a、 橫梁（2I22a型鋼）受力檢算橫梁（2I22a型鋼）支承于貝雷梁上，其計算跨徑L=4.2-1.24=2.96m，偏于安全按簡支梁考慮；荷載按最不利情況，考慮整個鉆機重量作用于前支點上，前支點支承于橫梁的中點處，則其受力圖示如下：2.96/2mP=161KN2.96/2m則橫梁所受彎矩：M=1/4PL=119.14KN*m2I22a型鋼截面特性： Wx=2*309=618cm3=M/Wx=192.78Mpa=200 Mpa =QSx/bIx=80.51000/（27.5189）=28.39Mpa=80Mpa故
6、橫梁能滿足安全要求。b、 縱梁（貝雷梁）受力計算貝雷梁支承于鋼圍堰上，根據鋼圍堰的結構尺寸：R=7.4（內徑）與8.4（外徑）取貝雷梁的計算最大跨徑：L=16.0m。荷載按最不利情況分布：P=161/2KNP=161/2KN8m2m6m18m貝雷梁則貝雷梁所受彎矩及剪力：Mmax=563.5KN*m Qmax=90.56KN而貝雷梁作為標準結構（本設計按雙排單層結構檢算），其所能承受的最大彎矩與剪力查表可知：Mmax=1576.7 KN*m563.5 KN*m Qmax=490.5 KN90.56KN經過計算知：貝雷梁能滿足使用要求，但基于對鉆機沖擊的不確定性與整個平臺的橫向穩定性考慮，施工時
7、采取側邊兩片貝雷梁采用雙排單層結構，中間兩片貝雷梁采取三排單層結構，同時每兩組貝雷梁之間用U型螺栓將10的槽鋼鎖緊，作為橫向連接系（具體見圖），來提高結構的安全性能。c、 鋼圍堰頂局部受力檢算鋼圍堰頂部支點處承受所有平臺荷載（包括鉆機、方木、型鋼、貝雷梁等），其總荷載：P=350+1612=672KN則平均每個支點受力：p=P/8=84KN根據貝雷梁寬度63cm，即每片貝雷梁底部至少有一片10和75*50*6的角鋼支承（因鋼圍堰豎肋每55cm一道）。其橫截面積A=12.74+7.26=20cm2按軸向承壓計算：F=A=400KN經計算不需要對鋼圍堰進行加強，即能滿足使用要求。實際施工中考慮用1
8、0槽鋼對內外壁板進行了加強，同時在內外壁間增加了連接系，來增加安全性。五、 施工工期安排根據施工工期安排與現場實際情況：計劃28#平臺搭設6.月25日7月5日；27#平臺搭設7月1日7月12日；26#平臺搭設7月10日7月24日。平臺搭設好后，兩天內開始鉆孔作業。六、鉆孔平臺渡汛應對措施1、黃河洪水期：每年8月至10月中旬為黃河洪水期，河水流量大，根據有關資料顯示，洪水期橋位處水速一般不超過2.5m/s。施工安排在洪水來臨前保證成樁24根，以將鋼圍堰錨固（同時每個鋼圍堰帶2砼錨），將貝雷梁用U型螺栓焊連于鋼圍堰上形成整體。當洪水水位接近平臺設計標高時撤除方木與鉆機，以保證施工安全。洪水過后繼續
9、鉆孔。2、施工前及施工整個過程與黃河中上游管理局、內蒙古自治區水利廳、呼市及鄂爾多斯市水利局、當地政府防洪指揮部、氣象部門加強聯系，及時掌握夏季洪水，施工中根據洪水情況和黃河防總的指令，及時采取措施，確保黃河防洪安全。3、對于超過保證水位的搶險工作做好充分準備，保證搶險人員與搶險物資及時到位。4、在汛期施工期間，不堆積大量施工物料，阻礙行洪，施工結束后，徹底清理施工場地，以利洪水暢泄。七、環境保護措施（1）、加強環境保護法和黃河河道管理法的宣傳和教育，實行環保目標責任制，加強檢查和監控工作。（2）、嚴格執行國家的法律、法規，統籌安排，合理布置，綜合治理。（3）、加強對鉆孔的管理，對于機械與人留
10、下的固體、液體廢棄物由專人進行清理，將清理物集中堆積，外運，不向河中傾倒。七、安全措施（1）、在施工現場周圍配備、架立并維護一切必要而合適的警告、危險、禁止等標志牌和維護措施。（2）、進行安全教育與訓練，增強人的安全生產意識，提高安全生產知識，有效防止人的不安全行為，減少人為失誤。安全教育包括知識、技能、意識三個階段的教育。（3）建立各級人員安全生產責任制，明確規定各級領導、職能部門、工程技術人員和生產工人在施工生產中的安全責任。施工安全制度主要有：安全生產責任制度、安全生產教育制度、安全檢查制度、安全技術措施制度、安全交底制度、事故分析和處理制度等。（4）定期檢查和維修保養平臺連接構件（每班工作前對平臺進行檢查），保證使用安全。（5）為確保夜間施工安全，應在平臺兩側護欄上設置足夠的照明燈。（6）非施工人員嚴禁上平臺，工作人員進入便橋應戴安全帽，確保人身安全。（7）禁止吊裝機械違章作業。
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