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杭州大桥施工平台设计及施工方案简介：

杭州大桥的施工平台设计和施工方案通常会根据桥梁的类型（如悬索桥、斜拉桥、梁桥等）、跨度、地质条件、环境影响等因素制定。以下是一个大概的概述：

1. 设计阶段： - 基础设计：施工平台首先需要建立在坚实的地基上，可能会有深基坑开挖和桩基施工。设计会考虑地震、洪水等自然灾害的影响。 - 主体结构设计：平台需要稳定、耐用，可能采用钢制或混凝土结构，设计时要确保结构强度、稳定性以及耐腐蚀性。 - 安全防护：平台通常会配备安全网、防护栏等，确保施工人员的安全。 - 环保设计：考虑到对周边环境的影响，可能会有噪音控制、尘土控制等环保设计。

2. 施工方案： - 施工方法：可能采用模块化施工、吊装施工等方式，根据桥梁结构特点选择合适的施工方法。 - 施工流程：包括地基处理、主体结构建造、平台安装、设备安装、桥墩施工等步骤，需要严格按照预定计划进行。 - 设备使用：可能使用起重机、塔吊、运输车辆等大型机械设备，设备的选择和使用需要考虑施工效率和安全性。 - 进度管理：施工过程中需要进行严格的时间管理，确保工程按期完成。

3. 技术措施： - 监测系统：可能安装各种监测设备，如位移监测、应力监测等，以确保施工过程中桥梁的安全。 - 应急预案：制定应对突发情况的应急措施，如恶劣天气、设备故障等。

具体的施工平台设计和施工方案需要由专业的桥梁工程团队根据实际情况进行详细规划。

杭州大桥施工平台设计及施工方案部分内容预览：

具体计算结构见midas图例：

1）钻孔平台上部结构受力计算

（2）I25a工字钢组合应力图

（3）HN500纵梁组合应力图

《火电厂大气污染物排放标准 GB 13223-2011》（4）双拼HN45组合应力图

（7）HN50剪应力图

（8）双拼HN45剪应力图

（9）I25a工字钢位移图

（10）HN50位移图

（11）双拼HN45位移图

平台上部结构计算利用结构计算软件MIDAS/CIVIL进行，主梁采用简支梁计算，横梁采用连续梁计算。计算结果如下：

2）钻孔平台钢管桩竖向承载力和入土深度计算

（1）钢管桩承载力计算

根据midas计算结果，钢管桩最大竖向反力为624KN。

（2）钢管桩入土深度计算

以P8号墩管桩入土深度计算为例。取地质柱状图ZKS18（P8号墩附近）算：

ZKS18柱状图显示地层依次是：粉土①层厚4.60m，粉土②层厚12.60m，淤泥质粉质厚10.50m；粉质粘土厚7m。地层的桩周土摩阻力依次为25KPa、30KPa、16 KPa，20KPa

已知桩径φ60cm=0.6m和φ80cm=0.8m，冲刷考虑3m。

根据公式：，临时结构安全系数取1.5。

624KN=1/1.5｛75.4+712+1.884×L×16｝

要求桩入淤泥质粉质地层深度L=4.9m。

则桩入土总长为：4.6＋12.6＋4.9=22.1m。

钻孔平台钢管桩顶标高为9.3m，海床面标高为+1.46m,则总长为（9.3－1.46）+22.1＝30m。

624＝1/1.5(100.5+2.512×L×30)

要求桩入粉土②地层深度L=11m

则桩入土总长为：4.6＋11=15.6m。

钻孔平台钢管桩顶标高为9.3m，海床面标高为+1.46m,则总长为（9.3－1.46）+15.6＝24m。

同理算得其他墩号的管桩入土深度，具体见下表：

3）φ60cm钢管桩水平力计算

Fwh＝K0K1K3WdAwh

Vd按10年一遇为22.2m/s。

空气密度为0.0129kN/m3

Wd＝γV2d/2g=0.0129×22.22/（2×10）=0.32KN/ m2。

其作用点位于冲刷后的河床面以上5.49m。

汽车制动产生的水平力按车辆总重量的10%计算，100t的总重量为1000KN，产生的水平力为100KN，方向与制动方向垂直。由6根桩承担，则单桩的制动力为17KN，作用力为桩顶，即冲刷后的河床面以上9.34m。

考虑水流动对桩产生的水流压力为P=KAγV2/2g

K—形状系数，圆形取0.8

V—水流速度，取2.3m/s

γ—水的容重，取10KN/m3

A—阻水面积，取最不利墩P8号计算，其海床面标高+1.46,考虑冲刷3.0m，最高潮水位置20年一遇，为7.9m,入水按7.94m计算，A=0.6×7.94=4.764m2.

P=0.6×4.764×10×2.3/(2×9.8)=3.4KN

作用点位于冲刷后的河床面以上3.1m。

根据设计提供涌潮压力为23KN/m2，最底潮位为＋1.6m，最高潮位为＋7.9m，平均潮位为＋4，涌潮高度为3m。P=23×0.6×3＝41.4KN。

作用点位于冲刷后的河床面以上5.54m。

（5）钢管桩水平承受容许值

Rh=a3EIXoa/Vx

其中E—弹性模量；E=2.06×105MPa

Xoa—桩顶容许水平位移值；

Vx—桩顶水平位移系数；

a—桩的水平变形系数；

a=（mb0/EI）1/5

其中m—桩侧土水平抗力系数的比例系数；

查《公路桥涵地基与基础设计规范》附录P 按m法计算弹性桩水平位移及作用效应。

b0—桩身的计算宽度，圆形桩（D=600）取值为b0=0.9(1.5d+0.5)＝1.26m；

查《基础工程》附表1：Vx取2.441，假定桩顶的容许偏移值为Xoa=6.26cm(见后面计算)

（6）钢管桩稳定性、水平位移及应力计算

钢管桩的长细比为：λ=l/i=μl0/i

求得λ=29.2,查表得ψ＝0.983.

实腹式轴心受压构件的稳定性验算：

600/(0.983×0.013254)=46MPa

钢管桩稳定性满足要求。

在进行单桩桩顶水平位移的验算中，考虑单桩在风荷载、水流荷载、车辆动荷载等外部荷载同时作用在单桩且相互夹角为零的最不利情况。

单桩的受力情况如下图：

求得等效水平力H=22.5KN<162KN；弯矩M=181KN.m。

δ=H0δHH（0）+M0δHM（0）

=4.7×104+9.16×104

所以，σmax= +138.6MPa<1.3[σ]=189MPa；

σmax min= +44.6MPa <1.3[σ]= 189MPa

通过以上的计算可知，当所有荷载作用在单跨之间的管桩上已经能够承受水平变形以及满足应力的要求，因此排间的平联在满足构造要求即可，此时平联也是整个平台的安全储备体系。

4）φ80cm钢管桩水平力计算

因为φ80cm钢管桩刚度比φ60cm钢管桩刚度强，所以可以满足！

（二）台风大潮期的受力计算

台风大潮期的受力组合主要为风荷载＋水流力＋涌浪力。具体计算采用midas，见图：

根据midas计算得台风期最大应力为95MPa<145MPa,最大组合位移为2.0cm，均满足规范和设计要求。

（三）施工期间钢管桩受力计算

施工期钢管桩主要验算钢管桩插打完后插放在水中期间在水平力（风荷载＋涌潮力＋水流力）作用下的应力。

φ60cm钢管桩水平力计算

Fwh＝K0K1K3WdAwh

Vd按10年一遇为22.2m/s。

空气密度为0.0129kN/m3

Wd＝γV2d/2g=0.0129×22.22/（2×10）=0.32KN/ m2。

其作用点位于冲刷后的河床面以上5.49m。

汽车制动产生的水平力按车辆总重量的10%计算，100t的总重量为1000KN，产生的水平力为100KN，方向与制动方向垂直。由6根桩承担，则单桩的制动力为17KN，作用力为桩顶，即冲刷后的河床面以上9.34m。

考虑水流动对桩产生的水流压力为P=KAγV2/2g

K—形状系数，圆形取0.8

V—水流速度，取2.3m/s

γ—水的容重，取10KN/m3

A—阻水面积，取最不利墩P8号计算，其海床面标高+1.46,考虑冲刷3.0m，最高潮水位置20年一遇，为7.9m,入水按7.94m计算，A=0.6×7.94=4.764m2.

P=0.6×4.764×10×2.3/(2×9.8)=3.4KN

作用点位于冲刷后的河床面以上3.1m。

根据设计提供涌潮压力为23KN/m2，最底潮位为＋1.6m，最高潮位为＋7.9m，平均潮位为＋4，涌潮高度为3m。P=23×0.6×3＝41.4KN。

作用点位于冲刷后的河床面以上5.54m。

（5）钢管桩水平承受容许值

Rh=a3EIXoa/Vx

其中E—弹性模量；E=2.06×105MPa

Xoa—桩顶容许水平位移值；

Vx—桩顶水平位移系数；

a—桩的水平变形系数；

a=（mb0/EI）1/5

其中m—桩侧土水平抗力系数的比例系数；

查《公路桥涵地基与基础设计规范》附录P 按m法计算弹性桩水平位移及作用效应。

b0—桩身的计算宽度，圆形桩（D=600）取值为b0=0.9(1.5d+0.5)＝1.26m；

查《基础工程》附表1：Vx取2.441，假定桩顶的容许偏移值为Xoa=6.5cm(见后面计算)

（6）钢管桩稳定性、水平位移及应力计算

钢管桩的长细比为：λ=l/i=μl0/i

求得λ=29.2,查表得ψ＝0.983.

实腹式轴心受压构件的稳定性验算：

600/(0.983×0.013254)=46MPa

钢管桩稳定性满足要求。

在进行单桩桩顶水平位移的验算中，考虑单桩在风荷载、水流荷载、涌潮力等外部荷载同时作用在单桩且相互夹角为零的最不利情况。

单桩的受力情况如下图：

求得等效水平力H=47KN<168KN；弯矩M=252KN.m。

δ=H0δHH（0）+M0δHM（0）

=4.7×104+12.75×104

所以，σmax= +174.5MPa<1.3[σ]=189MPa；

σmax min= +80.5MPa <1.3[σ]= 189MPa

鉴于以上应力较大，施工中尽量避免单个钢管桩在水中受力，尽快把钢管桩连成整体。

φ80cm钢管桩水平力计算同上，可以满足要求！

3、操作平台上部结构受力计算

（一）使用状态受力计算

操作平台使用状态下分成旋挖钻机移动时的荷载和旋挖钻机钻孔时的荷载。

一）操作平台移动荷载状态的工况为：旋挖钻机的移动荷载＋自重。

1）操作平台上部结构受力计算

（2）I16工字钢组合应力图

DG／TJ08-97-2019 膜结构技术标准.pdf（3）HN45纵梁组合应力图

（4）双拼HN45组合应力图

（7）HN45剪应力图

（8）双拼HN45剪应力图

（9）I16工字钢位移图

甲控乙购材料管理办法（10）HN45位移图

（11）双拼HN45位移图