淺談移動式灌注樁鋼架平臺的施工應(yīng)用

摘要：濱海淺水區(qū)的砼灌注樁施工平臺常規(guī)采用松木樁搭設(shè)簡易排架、投入費(fèi)用大，通過制作移動式2臺鋼架平臺，吊移重復(fù)使用，使得投資費(fèi)用少，施工工藝簡單。通過重量4.5t的沖擊鉆機(jī)在水上鋼平臺施工的成功應(yīng)用，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工過程簡要論述，并結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用介紹了設(shè)計(jì)、施工要考慮的幾個方面，施工工藝以及保證質(zhì)量的組織技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：移動式鋼架平臺設(shè)計(jì);承載力;施工工藝

一、概述

西溪主河道三期防洪堤右岸段樁號A3+653～A3+195，總長458m，基礎(chǔ)處理二排鉆孔灌注樁，樁徑φ800，排距2.40m、間距2.2m，呈梅花型布置。灌注樁為摩擦樁，樁頂伸入底板10mm，嚴(yán)格控制樁底進(jìn)入砂礫石層不小于2.0m.由于該段堤身基礎(chǔ)（樁基）緊靠沿岸村莊，沿線地質(zhì)復(fù)雜，有4座砂石料場碼頭、2座磚廠、1座預(yù)制廠等棋羅密布，原投標(biāo)使用的回旋鉆機(jī)（GPS-10型）無法施工，需更沖擊鉆鉆機(jī)施工。按常規(guī)施工組織設(shè)計(jì)施工采用搭設(shè)松木樁排架施工平臺，考慮到搭設(shè)松木樁投入費(fèi)用大，搭設(shè)松木樁排架施工平臺剛度不夠，容易失穩(wěn)，不但無法承受沖擊鉆沖擊力，而且搭設(shè)排架機(jī)械費(fèi)、人工費(fèi)較高，通過制作馬凳式鋼架平臺2臺，吊移重復(fù)使用施工。

1、地質(zhì)條件

老河道河床地基地質(zhì)為粉細(xì)砂夾塊石淤泥、地墊比較平坦。勘探揭露的地質(zhì)層，自上而下分述如下：

第一層：細(xì)粉砂夾河卵石，、層頂埋深0.5～3.80米，粒徑為1～3cm顆粒含量為30%以上。承載力較好。

第二層：卵石層夾塊石、卵石直徑3～8cm以上，片石、雜填石、充填物有建筑垃圾、雜填土、靠近幾座碼頭、磚瓦廠處有大量拋石，層厚1.5～6.0米。

第三層：淤泥夾細(xì)粉砂，層厚0.8～2.0米。

第四層：卵石、碎石、砂礫石層、層厚2.0～6.0米以上，粒徑以3～8米為主。

二、鋼架平臺鋼平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

樁基礎(chǔ)所處在老河道中間，河道底高程為0.4m，年平均潮位2.61m。考慮到護(hù)筒內(nèi)的泥漿應(yīng)高出水位1.0m以上，水上鋼架平臺頂面高程為3.8m，因沖擊鉆機(jī)機(jī)架長5.0m*寬2.6m，鋼架平臺尺寸為寬2.80m×長6.0m×高3.50m，采用厚5mmφ168#鋼管為立柱，間距2.0m，寬度2.80m，共用8根鋼管作為立柱，鋼架平臺采用20#槽鋼焊接成平面，平臺下部采用14#槽鋼橫向、縱向方向水平加固2道，為了增加承載力，每根立柱底部焊接一塊10mm*400mm*400mm鐵板一塊。采用沖擊鉆進(jìn)行鉆孔，鋼平臺承受著上部樁機(jī)的自重荷載和鉆機(jī)施工的動力荷載，為了防止平臺主要構(gòu)件受力后失穩(wěn)，對最不利工況條件下的主要桿件進(jìn)行驗(yàn)算。

三、鋼架平臺承載力計(jì)算

1、鋼架平臺主要參數(shù)"""根據(jù)地質(zhì)情況，施工設(shè)備主要為沖擊鉆機(jī)。樁機(jī)底盤尺寸為5500×2500mm（l×w），鋼架平臺上主要有以下荷載：

1）樁機(jī)自重為4.5t，錘重約2.0t，考慮沖擊施工對平臺震動作用，取動力放大系數(shù)為1.25，

2）按單根樁長18m計(jì)算，鋼筋籠自重約0.6t，導(dǎo)管自重約1.5t，

3）灌澆砼時一斗砼的重量：2m3*2.45t/m3=4.9t，

4）合計(jì)：4.5+2.0*1.25+0.6+1.5+4.9=14t

鋼架平臺2.80m×長6.0m，縱向最大間距2.0m，橫向最大間距2.60m，主要受力桿在橫向的工字鋼上，橫向4根、縱向2根，如圖所示：

1）根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，查20B槽鋼的基本參數(shù)，（單位長度重g、截面模量W），查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》g=25.77kg/m=0.2577kg/cm，W=191.4cm3

2、查普通槽鋼的容許應(yīng)力，結(jié)構(gòu)容許應(yīng)力[b]=1400kg/c㎡

3、承受彎矩最大計(jì)算公式：M=1/8GL2-1/8gL2，（L=260cm，

G：計(jì)算最大均布荷載，g：同前）

4、因?yàn)镸/W=b，所以：W×b=M=1/8L2（G-g）×b：

則：G-g=191.4×1400×8/2602=31.711kg/cm

G=31.711-0.2577=34.041kg/cm=3145.4"kg/m

即在2.6m跨度內(nèi)，31.454×2.6=8.18t。

整個排架均布荷載：8.18t/根*4根=32.71t>14t滿足施工要求。

2、樁機(jī)施工作用在地面上荷載計(jì)算""""""因鉆機(jī)工作是通過底盤傳給移動滾筒，有移動滾筒傳給槽鋼，然后由槽鋼傳給槽鋼立柱，再有立柱傳給地基。按最不利的工況進(jìn)行計(jì)算，縱向最大間距1.60米，橫向最大間距2.60米，主要受力桿在橫向的工字鋼上，每臺鉆機(jī)共有2根移動滾筒，每根滾筒長6.0m，故鋼梁受力后直接傳給鋼架平臺立柱，一臺鉆機(jī)中主要受到豎向的鋼管根數(shù)n=4×2=8根。因20#立腳底部焊接了一塊厚12mm*400mm*400mm鐵板一塊，增加鋼架平臺的受力面積，鋼架立腳接觸面為細(xì)粉砂夾河卵石，完全能承受鉆機(jī)沖擊時沖擊力，地面不會沉陷傾斜，原老河道寬度約60m，水流擴(kuò)散速度較快，對鋼排架不會造成影響。且年平均水位2.61m，鋼架平臺頂高程為3.8"m，高出水面1.2m，鉆機(jī)平臺高程4.2m，水流對鋼排架影響很小，如遇上農(nóng)歷九月十八日最大潮的日子、高潮位時鉆機(jī)安排暫停施工、吊移樁機(jī)。

四"水上鋼架平臺安放、吊移施工工藝

根據(jù)該段屬于C-1型斷面、該段處于老河道河道中，需時填筑臨時施工道路，結(jié)合該斷面的結(jié)構(gòu)，在離內(nèi)側(cè)樁位5m處進(jìn)行堤身基礎(chǔ)施工、堤身填筑至4.0高程時形成施工道路，然后開始樁基工，鋼架平臺安放吊移施工工藝如下：

測量放線→退挖機(jī)清理整基礎(chǔ)面→挖機(jī)吊至樁位（2臺）→鋼架平臺位置對中→安放平整→沖擊鉆機(jī)吊裝就位→樁基沖擊澆筑成孔→鉆機(jī)通過底部滾筒移至第二只鋼架平臺樁位→挖機(jī)吊移前一臺鋼架平臺→循環(huán)施工。五、結(jié)束語

溪主河道三期防洪堤右岸段樁號A3+653～A3+195，總長458m，通過上述移動式鋼架平臺替代搭設(shè)松木樁排架或鋼管排架施工平臺實(shí)際證明：移動式鋼架平臺，制作簡易，成本省，而且操作方便，鋼架平臺剛度、穩(wěn)定性好，安全可靠，只需配備220挖機(jī)一臺吊移鋼架平臺即可。

實(shí)踐表明，采用稱動式鋼架平臺的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)成本都優(yōu)于傳統(tǒng)搭設(shè)松木樁、鋼管排架，具有廣泛的應(yīng)用價值。