1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上天津臨港造修船基地1-4#突堤碼頭工程抗冰夾樁施工方案一、工程概況塢口前沿線外布置有4座突堤碼頭。其中位于1塢塢口東側(cè)為1突堤碼頭，長(zhǎng)度76.6m，寬度12m；位于兩塢正中的為2、3突堤碼頭，最大長(zhǎng)度約80.96m，寬度48m；位于2塢塢口西側(cè)為4突堤碼頭，長(zhǎng)度73.6m，寬度12m。突堤碼頭面標(biāo)高均同廠區(qū)地坪為6.00m，前沿線設(shè)計(jì)泥面標(biāo)高為-8.0m，端部水域泥面為-9.0m。現(xiàn)澆下橫梁底標(biāo)高為2.80m，斷面尺度為1300×1200(b×h)，下橫梁上為預(yù)制矩型鋼筋混凝土軌道梁、邊梁，其中軌道梁底寬800mm（1200mm）、高度2000mm

2、，邊梁底寬400mm、高度1200mm。上橫梁現(xiàn)澆至標(biāo)高5.38m時(shí)，安裝450厚預(yù)制鋼筋混凝土空心大板，最后現(xiàn)澆170mm厚面層鋼筋混凝土，將碼頭連成整體。目前1#突堤與2#突堤已基本完成，4#突堤還未進(jìn)行方樁沉設(shè)，3#突堤與平臺(tái)共沉設(shè)方樁157根，其中143根樁需要進(jìn)行抗冰夾樁為保證已經(jīng)打設(shè)砼樁安全越冬，需進(jìn)行臨時(shí)加固，特編制抗冰夾樁施工方案。二、依據(jù)資料渤海海冰設(shè)計(jì)作業(yè)條件（海洋出版社2001版·ISBN）港口工程荷載規(guī)范（JTS144-1-2010）港口工程樁基規(guī)范（JTJ254-98）高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范（JTS167-1-2010）港口工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)算例（交通部第一航務(wù)勘

3、察設(shè)計(jì)院1998）三、3#突堤碼頭及平臺(tái)夾樁方案突堤碼頭采用縱向空心大板的高樁梁板式結(jié)構(gòu)，橫向排架間距7m，樁基采用650×650（平臺(tái)采用600×600）預(yù)應(yīng)力方樁，突堤碼頭部分一般每一排架設(shè)8根樁，平臺(tái)每一排架一般設(shè)5根直樁。完成沉樁后，將樁頂鑿除至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，設(shè)1道夾樁木（10×15夾樁木外扣16槽鋼），基樁橫向上（45根樁）采用鋼梁將方樁加固在一起，縱向上采用鋼梁將相鄰排架的砼方樁連接加固在一起，排架間設(shè)置斜向撐，以每2個(gè)排架為一個(gè)整體，作為受力對(duì)象，由于3#突堤樁間距較平臺(tái)小，受力不如平臺(tái)樁受力大，下面只對(duì)平臺(tái)樁進(jìn)行詳細(xì)驗(yàn)算。四、夾樁計(jì)算書(shū)1、冰壓力計(jì)

4、算 需夾樁區(qū)域以冰擠壓樁直至破碎情況進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)渤海海冰設(shè)計(jì)作業(yè)條件對(duì)冰區(qū)劃分，該施工區(qū)域?qū)儆诘?（歧口）、8（曹妃甸）區(qū)域之間，按5年重現(xiàn)期進(jìn)行取值，冰厚h21cm，冰抗壓強(qiáng)度1.12MPa(海冰溫度取5,根據(jù)港口工程荷載規(guī)范1.17-0.13T)。碼頭橫向?yàn)闁|西方向，縱方向?yàn)槟媳狈较颍瑱M方向排架間距為7.0m，流冰作用力作用在北側(cè)的樁上，北側(cè)樁受水平力大小為FB×h×0.60×0.21×1125=141.75KN，由上述計(jì)算知冰對(duì)樁的作用力為F141.75KN，年前所需加固樁泥面標(biāo)高為5-7m，按平均泥面-6m計(jì)算，樁頂標(biāo)高為3.5m,夾樁處位置標(biāo)

5、高2.7m。2、流冰撞擊力 由于本工程正對(duì)港池和航道，漲潮時(shí)冰的流動(dòng)方向正對(duì)碼頭前沿，其沖擊力為： Pc=KVbh（Q）1/2 Pc-流冰撞擊力（KN） K-與冰的極限抗壓強(qiáng)度有關(guān)的系數(shù)，取K=38 Vb-流冰速度（m/s），對(duì)海上僅受到風(fēng)影響而流動(dòng)的冰塊，取Vb=1 m/s h-冰厚，取h=0.21m Q-流冰面積，取與冰厚h相對(duì)應(yīng)的面積，取單樁周圍的冰面積Qmax=7×7=49m2 Pc=38×1×0.21×（49）1/2 Pc=79.8KN3、凍結(jié)在樁上的連續(xù)冰層作用力 Pn=3000×h2/1n（50h/d） h-結(jié)冰期最大冰厚 d-墩

6、柱直徑，取樁斷面d=0.848（外接圓） Pn=3000×0.32/1n（50×0.3/0.848）=93.97KN 砼方樁設(shè)計(jì)承載力為2044KN993.97KN 綜合，流冰壓力Pc=79.8KNF141.75KN4、嵌固點(diǎn)計(jì)算嵌固點(diǎn)按照港口工程樁基規(guī)范（JTJ254-98）進(jìn)行計(jì)算，嵌固點(diǎn)深度tT:2, T=(EpIp/(mbo)1/5, m=4500KN/m4,樁砼C50，Ep3.45×107KN/m2,Ip=0.64/12-0.274×/64=10.5*10-3 m4,bo=2d=1.2m,T=(EpIp/(mbo)1/5=(3.45×

7、107×10.5*10-3/(4500×1.2)1/5=1.5mt=2×1.5=3.0m（標(biāo)高9m），如下圖：5、不同標(biāo)高樁身受力計(jì)算（1）、冰的作用點(diǎn)在+2.7m時(shí)：10根樁所抵抗的水平力F141.75KN, 10根樁能形成剛性整體，單根樁2.7m處受力Fd=F/10=141.75/6=14.18KN,樁身在泥面處所受彎矩M08.7*Fd123.37KN·m，根據(jù)港口工程樁基規(guī)范C1M0/(H0×T)=138.62/(21.66×2.2)=2.91,其中M0為泥面處樁身彎矩，H0為泥面處樁身所受水平力，T為樁身相對(duì)剛性系數(shù)。根據(jù)m法

8、計(jì)算用無(wú)量綱系數(shù)表，取大值C21.169,最大彎矩MmaxM0×C2=23.37×1.169=144.22KN·m（2）、冰的作用點(diǎn)在0.5m時(shí)：此時(shí)按樁在嵌固點(diǎn)位置固接，夾樁處絞接進(jìn)行計(jì)算。樁身嵌固點(diǎn)處所受彎矩為：M嵌Pb（L2-b2）/(2L2)141.75×1.5×(9.52-1.52)/(2×9.52)=103.66KN·m綜上所述MU>1.6M,在冰厚不超過(guò)21cm情況下能抵抗冰的影響。6、夾樁鋼梁計(jì)算：碼頭橫向?yàn)闁|西方向，縱方向?yàn)槟媳狈较颍瑱M方向排架間距為7.0m，取7.0m流冰作用力作用在北側(cè)的樁上，受冰

9、的作用力主要為南北方向，夾樁鋼材計(jì)算如下：（1）、縱向夾樁鋼材計(jì)算，擬選用20工字鋼進(jìn)行夾樁，20工字鋼計(jì)算參數(shù)：Ix2370cm4,ix=8.15cm,Iy=158cm4,iy=2.12cm，計(jì)算長(zhǎng)度L6.5m，A35.5cm2。、 強(qiáng)度驗(yàn)算：N/A141.75/(35.5×10-4)=39.9MPa<210 Mpa 強(qiáng)度滿足要求、剛度驗(yàn)算：x=L/ ix=655/（2×8.15）=40.18y=L/ iy=655/（2×2.12）=154.48剛度滿足要求、穩(wěn)定性驗(yàn)算：截面關(guān)于x軸y軸都屬于b類，y>xy(SQRT（fy/235）)=154.48查

10、表得 0.304N/(×A)= 141.75×103/(2×0.304×35.5×102) =65.68 Mpa<215Mpa整體穩(wěn)定性滿足要求、20焊口受剪力驗(yàn)算：（鋼背部焊肉hf=7.0mm）Ne/Ae=141.75/(0.7×7.0×(6.5-0.7×2)×10-5×2×2)=141.7 Mpa<215 Mpa有上可知雙拼20工字鋼滿足夾樁要求（2）、橫向夾樁鋼材計(jì)算，按照簡(jiǎn)支梁計(jì)算，擬選用32工字鋼進(jìn)行夾樁，32工字鋼及荷載計(jì)算參數(shù)： q=19195N/m，l=6.

11、5m，Wx=692.2cm3， 、強(qiáng)度驗(yàn)算：Mmax=ql2/8=19195×6.52/8=101.4kN·m= Mmax/Wx=101.4/(2×692.2)=73.24N/mm2強(qiáng)度滿足要求 、抗剪驗(yàn)算：Qmax= ql/2=19195×6.5/2=62383.75N查表得：Ix/Szmax=27.46cm，d=9.5mmTmax=62383.75/ （Szmax×d×2）=11.96N/mm2t抗剪滿足要求、32焊口受剪力驗(yàn)算：（鋼背部焊肉hf=9.5mm）Ne/Ae=63.38/(0.7×9.5×(6.5-

12、0.95×2)×10-5×2×2)=50.96Mpa<215 Mpa（3）、冰荷載對(duì)夾樁木作用力計(jì)算：根據(jù)高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范（JTS167-1-2010）取單對(duì)夾樁木承受荷載為5T，其中對(duì)拉螺栓為20圓鋼，方墊為110*110*13mm鋼墊，緊固工具為1m臂長(zhǎng)扳手。由于潮水漲落，所在碼頭樁區(qū)域內(nèi)部冰會(huì)附著于夾樁木及連接鋼材上形成整體，對(duì)夾樁木具有下壓和浮托的力。每5根樁位一組，冰作用范圍按24*8m，冰厚按21cm進(jìn)行計(jì)算冰作用力下壓力：F24×8×0.21×0.94.022=12.126T上浮力：F24×

13、;8×0.21×(1.10.9)-4.022=4.042T單對(duì)夾樁木承受荷載為5T， 2根樁承受總荷載為10T,有上可知，夾樁木可以承受冰上浮,不能承受下壓作用力，為提高承受下壓力，采用在樁頂設(shè)置U型兜攀，兜攀為30圓鋼，兜攀與夾樁鋼梁焊接加固，每根樁1根，承受荷載為15t，5根樁承受總荷載為75T，滿足承受下壓作用力要求。五、夾樁安全措施為保證夾樁達(dá)到預(yù)期效果，保證過(guò)冬期間樁基安裝，在加固過(guò)程中需注意以下事項(xiàng)：1、夾樁木采用10×15木枋，夾樁過(guò)程中保證水平，木方長(zhǎng)邊與樁接觸；2、對(duì)拉螺栓采用M20螺栓，位置距樁邊不得大于5cm；3、對(duì)拉螺栓兩端均需擱置110*

14、110*13方墊，然后用臂長(zhǎng)1m扳手將螺母盡力校緊，做到鋼墊片入夾樁木至少1mm；4、平臺(tái)樁頂鋼筋須子須對(duì)稱挑兩根與縱向鋼梁可靠焊接，與夾樁木共同抵抗上浮力5、鋼梁與鋼梁相交處，鋼梁背部及開(kāi)口處均需通長(zhǎng)焊接，并保證焊肉高度；6、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)施環(huán)節(jié)需與技術(shù)人員取得聯(lián)系；7、加固完后，仔細(xì)按施工圖進(jìn)行檢查，盡量避免返工；8、在施工過(guò)程中確保人身安全，不違章指揮、不違章操作，互相提醒、互相照顧。加固完成后須加大檢查力度：1、無(wú)冰凌期，每天巡視預(yù)防過(guò)往船只碰撞已加固成型段；檢查警示標(biāo)示及安全旗完好情況；防止加固鋼梁被盜竊工作；2、冰凌期，每天除防止無(wú)冰凌期事項(xiàng)，另外需逐個(gè)檢查加固設(shè)施的完好性，出現(xiàn)開(kāi)焊，鋼梁丟失及時(shí)進(jìn)行匯報(bào)并修復(fù)；整個(gè)冬季每天需做好檢查記錄。六、附件 1、3#突堤及平臺(tái)夾樁施工圖天津臨港造修船基地1-4#突堤碼頭工程平臺(tái)抗冰夾樁補(bǔ)充方案一、補(bǔ)充說(shuō)明“抗冰夾樁冬季施工方案”中已經(jīng)對(duì)夾樁鋼梁的受力進(jìn)行了詳細(xì)驗(yàn)算，并且驗(yàn)算結(jié)果均合格，由于平臺(tái)樁基抗冰夾樁采取與吊底相結(jié)合的工藝，故須對(duì)樁基抵抗上浮力進(jìn)行單獨(dú)驗(yàn)算，本補(bǔ)充方案主要針對(duì)平臺(tái)樁基抵抗冰層的上浮力進(jìn)行專項(xiàng)驗(yàn)算。二、上浮力驗(yàn)算 由于潮水漲落，所在碼頭樁區(qū)域內(nèi)部