1、株洲市湘江四桥主桥水中主墩塔吊施工技术方案XX株洲湘江四桥项目经理部 四 月目 录一、塔吊总体布置2二、塔吊基础布置4三、塔吊基础结构计算61、 基本条件61.1、地质条件61.2、流速61.3、泥面标高61.4、水面标高62、塔吊基础平台结构尺寸63、桩的嵌固点计算64、计算荷载85、计算模型及结果95.1、计算模型95.2、计算结果10四、安全文明生产13一、塔吊总体布置株洲芦淞大桥桥型为三塔斜拉桥。主桥为75m+2140m+75m四跨三塔单索面斜拉桥，桥宽29m，其结构形式为塔梁固结、塔梁与墩分离、墩顶设支座。下部结构（2022号主墩）为C30钢筋砼六边形柱式墩，墩高1820m，顺桥向宽2、300cm(墩底扩大为500cm)，墩顶设盖梁，梁高250cm，承台顺桥向宽810cm，横桥向长2336cm，高400cm。基础采用10根220cm群桩嵌岩桩基础，桩底奠基于微风化泥质粉砂岩中。边塔高21m，中塔高30m，采用实心矩形截面，布置在中央分隔带上。斜拉索为竖琴形单索面，横向分两排。考虑到基础直到上部结构施工高空起吊作业较多，且其它起重设备无法满足起吊的需要，在每墩的上游布置一台125t.m塔吊。以21#墩为例，塔吊总体布置见图1、21#墩塔吊布置。塔吊布置时，即考虑到基础施工的需要，同时需考虑上部结构施工时，塔吊与箱梁间的净间距在1米左右，同时塔吊的吊高超过塔柱最高点6米，塔吊基础3、平台的顶标高取+40.2m，同时作为主配电柜的平台。在桥面箱梁顶部布置塔吊附墙一道，塔吊的性能见表1、125t.m塔吊性能参数表表1、125t.m塔吊性能参数表幅度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、图1、21#墩塔吊布置二、塔吊基础布置塔吊基础采取锚桩处理工艺，每塔吊基础采取4根720mm钢管桩，钢管桩通过一操作平台，利用正循环钻800mm孔，将720mm钢管桩插入孔内，钢管桩底口采取6根I14工字钢作为锚筋。钢管桩内水下浇注混凝土，将720mm钢管桩与周围岩层，通过锚筋、6米高混凝土连接成一整体。钢围堰就位，完成封底混凝土浇注后，利用型钢将塔吊基础与钢围堰连成一整体。塔吊基础布置见图2、21#墩塔吊基础结构。因钢管桩无法通过施振的方式，保持钢管桩在水中单根稳定，塔吊基础钢管桩需通过锚桩的方式来实行。施工工序为：操作平台加工抛锚操作平台就位下钢护筒钻孔桩施工载桩钢筋笼下放(利用型钢代替)5、混凝土浇筑活动平台吊离护筒吊离。图2、21#墩塔吊基础结构三、塔吊基础结构计算1、 基本条件1.1、地质条件取地质钻孔23#墩-1（原墩位编号与现墩位编号相差2）的地质资料，其具体地质特性见表1.1、21#主墩地质情况一览表：表1.1、21#主墩地质情况一览表地层代号岩土名称层厚(m)层底标高(m)推荐承载力0 (kPa)极限摩阻力i (kPa)Q4中砂0.420.4815040Q4强风化1.918.58400100Q4弱风化17.11.4812001001.2、流速按流速 V=2.0m/s 考虑1.3、泥面标高原泥面标高：20.88m考虑覆盖层冲刷,冲刷后泥面标高：20.48m1.4、水面标6、高取：40.0m2、塔吊基础平台结构尺寸塔吊基础平台尺寸：5m6m，基础采用72012钢管桩4根，横梁采用1000500mm的箱梁，塔吊基础平台布置上下两层平联，平联均采用4208钢管，下层平联布置在标高+32.5m处，上层平联布置在标高+36.2m处。3、桩的嵌固点计算由港口工程桩基规范JTJ25498得： T - 桩的相对刚度系数（m）EP 桩材料的弹性模量（kN/m2），取2.1108 kN/m2IP 桩截面的惯性矩（m4），取I=1.41310-3 m4m 桩侧地基土的水平抗力系数随深度增长的比例系数（kN/m4）取 10000b0 桩的换算宽度（m），b0为2d，d为桩受力面的桩宽或7、桩径 取 b020.721.44所以得出： tT2.01.833.66mt 受弯嵌固点距泥面深度（m） 系数，取1.82.2。桩顶铰接或桩的自由长度较大时取较小值，桩顶嵌固或桩的自由长度较小时取较大值。取2.0。泥面标高为+20.5m得出嵌固点标高为：20.53.6616.84m，取14.5m。单根钢管桩垂直极限承载力按港口工程桩基规范P8计算，计算式为： Qd单桩垂直极限承载力设计值（kN）R单桩垂直承载力分项系数。取1.45U 桩身截面周长(m)。U=0.83.14=2.512mqfi单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值(kPa)li桩身穿过第i层土的长度（m）qR单桩极限摩阻力标准值（kPa8、）A桩身截面面积（m2）, A=0.820.253.14=0.5024m2桩身穿过第i层土的长度（m）4、计算荷载4.1、水流力根据港口工程荷载规范中13.0.1条计算水流流速 V=2.0 m/s水流力标准值 Fw=Cw(r/2)V2A =0.731.0/22.020.72（40.0-20.5） =20.5kN/根作用于标高 33.5m处4.2、塔吊荷载载荷工况基础载荷建筑物载荷P1(kN)P2(kN)M(kN.m)MK(kN.m)F1(kN)F2(kN)F3(kN)F4(kN)工作工况46050151520036.727.877.4102.4非工作工况400801900048.498.4129、5.8148.45、计算模型及结果5.1、计算模型在计算过程中平联与钢管桩固结，钢箱梁与钢管桩间固结，钢管桩在标高20.5m处嵌固。计算时考虑结构的自重、水流力的作用，塔吊的荷载。钢围堰与塔吊基础间的连接作为安全储备，计算时不予考虑。计算模型见图5.1、塔吊基础计算模型图5.1、塔吊基础计算模型5.2、计算结果见图5.2.1、塔吊基础加载后应力及变形图（工作工况）、图5.2.2、塔吊基础加载后应力及变形图（非工作工况）、表5.2、塔吊基础计算结果汇总。图5.2.1、塔吊基础加载后应力及变形图（工作工况）图5.2.2、塔吊基础加载后应力及变形图（非工作工况）表5.2、塔吊基础计算结果汇总计算工况10、工况一（工作工况）工况一（非工作工况）最大综合应力max(MPa)966856平台最大位移（cm）2721121768钢管桩最大压力（kN）7236575252钢管桩最小压力（kN）（钢管桩无上拔力）2134918428从结果可知，塔吊基础最大综合应力均小于A3的容许应力，平台的最大位移小于h/200，钢管桩的最大压力小于单桩的垂直极限承载力，塔吊基础结构是安全的。塔吊附墙受力简单，且为厂供件，不再列出计算式。四、安全文明生产1、进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业必须系好安全带，水上作业必须穿好救生衣。钻孔操作时必须按照钻孔操作规程。2、岗位分工明确，各种机械的使用必须由专人操作，且必须有上岗证。3、施工中做好班前安全交底、班上安全检查等工作。4、夜间施工要有充足的照明，平台要挂好航行标识。5、加强安全意识及安全技术的教育，各工种严格执行操作规程。6、设专、兼职安全员，加强施工全过程的安全监督，发现问题及时整改。7、施工平面的空档处必须系挂好安全网或铺设脚手板。8、在平台周围、测量点周围加设栏杆。9、加强用电的规范管理。10、人员上下较频繁处，要加强对栏杆、爬梯的检查。