海上大型钢护筒承重平台设计与施工技术.pdf

320 海上大型钢护筒承重平台设计与施工技术 1 主要技术内容 常规水上钻孔灌注桩施工顺序为利用钢管桩搭设施工平台，在平台上沉放钢 护筒，平台钢管桩多利用履带吊进行钓鱼法施工。但海上钻孔灌注桩为保证防腐效 果，多采用大直径深入土永久钢护筒设计，相较于临时钢管桩，钢护筒具有更 高的 承重和抗风浪涌能力，为此可利用型钢将永久钢护筒连接成整体，并在护筒 两侧 焊接牛腿，牛腿上采用双拼或三拼大型型钢作为纵梁，纵梁上方结构与常规 平台基 本相同；设计时应充分考虑地质、自然环境、施工荷载等条件，尽量避免钢护筒 不均匀沉降、坍孔、钢牛腿局部破坏等不利情况出现的可能性。钢护筒采用打桩 船进行打设，在护筒上安装临时挂腿进行牛腿焊接，浮吊安装桩顶横梁及 上方纵 向分配梁，履带吊安装横向分配梁、桥面板及栏杆。 2 技术指标 (1) 钢护筒承重平台设计 永久钢护筒竖向承载能力强，但设计时应对地层有充分了解，因为如果钻孔 过程中发生塌孔，将可能导致钢护筒发生沉降，进而导致钢平台局部失稳，严重 影响施工安全；当钢护筒底面以下存在厚砂层等易塌孔地层时，应避免使用钢护 筒 作为承重结构或增大钢护筒长度； 牛腿受力较大，为保证安装精度必须进行现场焊接，由于钻孔需要护筒内无 法 使用安装对撑保证钢护筒刚度，需在充分衡量施工荷载后，对牛腿焊缝进行详 细 验算，并对钢护筒与牛腿连接位置进行细部分析验算，必要时对护筒外侧进行 局部 加厚，同时牛腿应位于最高水位以上； 受海域环境强风浪涌作用，若海水深度较大，则钢护筒易发生水平向偏位， 对结构安全造成不利影响，必须设置平联保证其整体性，设置的平联构件截面应根 据钢护筒的刚度确定。 321 图 1 钢护筒承重平台平面布置示意图 图 2 钢护筒承重平台断面示意图 (2) 钢护筒承重平台施工技术 在未搭设施工平台时，钢护筒需采用打桩船 /浮吊 +振动锤 /液压锤进行打设， 外海环境更适合采用打桩船进行施工。定位方便并且能够整根打设，节省施工作 业时间并可省去水上焊接工序。打桩船施工钢护筒与施工钢管桩方法基本一致， 钢护筒主要施工工艺如图 3所示；水上施工，应确保牛腿和平联与钢护筒之间以 及 的焊接质量，可在牛腿上焊接限位板，确保纵梁与护筒之间间距不超过设计限值。 322 抛锚艇辅助定位 不满足 上吊点起桩 移至下一墩位 不满足 打桩船移船 钢管桩验收 夹桩 停锤，起替打 标高观测，贯入观察 锤击沉桩 打开离合器 启动起落架 解去上吊点 压桩稳桩 测量复核，监理工程师检查 慢放上吊点，打开抱桩器，插桩 GPS 测量，移船定位 前倾（或后）倾龙门梃，调整钢管桩至设计斜率 套替打 龙门梃后倾桩入龙门梃卡背板，抱桩，关闭抱桩器 移船离开桩驳、立桩 龙门梃前倾、水平吊桩 打桩船移船至运桩驳船侧 抛锚定位 打桩船拖至指定区域 测量系统检验校核 驳船运桩至工点 监理签认，填写施工记录 逐个解去下吊点 单墩桩群施工完毕 图 3 打桩船打设钢护筒（钢管桩）施工工艺流程图 图 4 钢护筒承重平台 3 经济、环境、社会效果分析 323 (1) 经济效果分析 相较于传统临时钢管桩承重平台，钢护筒平台虽增加了打桩船费用，但由于 充分利用了永久钢护筒结构，节省了临时钢管桩的材料、打设和拆除费用，并且 由于功效较高，人员及船机管理费均大大减少。 舟山港主通道 DSSG02 标段单个钢平台平均可节省直径 820m m，壁厚 12mm ， 长度 35m 钢管桩 24 根，共 3个平台，材料单价以 4000 元 /吨计，沉桩单价以 3000 元 /吨计，钢护筒加长长度与常规钢平台基本相同，单计算下部结构共可节省费 用为 0.82 ×3.14 ×0.012 ×35 ×7.85 ×24 ×3×(4000+3000)/10000=427.9 万元。 (2) 环境效果分析 一方