白坭河特大桥水中塔吊基础施工技术(周水斌).doc

白坭河特大桥水中塔吊基础施工技术 周水斌 广州市越秀区桂花岗东2号，中铁二十五局集团广州铁路工程有限公司，510405 摘要：大跨度连续梁施工中，一般采用于主墩旁设置塔吊以解决材料垂直运输问题。当主墩位于水中，且塔吊基础不适合落在主墩承台上时，为方便塔吊的安装及拆除，需在主墩旁设置独立的水中塔吊基础。 关键词：白坭河 水中 塔吊基础 施工 一、工程概况 新建广珠铁路Ⅰ标白坭河特大桥DK07+293.11，采用(70.7+145+69.2)m连续梁拱跨越白坭河主航道，采用(58.4＋128＋58.4) m连续梁拱跨越西南涌主航道，其中145m跨主墩40#墩、41#墩及128m跨主墩100#墩、101#墩均位于水中。连续梁拱均采用先梁后拱的施工方法。 连续梁施工中，通过安装塔吊以解决材料的垂直运输问题。塔吊臂长且可360°旋转，为全面覆盖连续梁施工范围，宜设在主墩旁。主墩承台顶埋入河床面1～5m，若塔吊基础落在承台上，将会面临后期水下拆除的困难，且主墩上部结构为连续梁拱拱座，此处梁面加宽，主墩承台边至上部梁边横桥向距离仅2.45m，尺寸过小不满足需求。需在主墩旁设置独立的水中塔吊基础。 二、水中塔吊基础布置 根据水中塔吊基础及塔机应符合安全、经济、易安装及拆除的要求，结合现场具备船吊、振动锤、钢管桩、工字钢等工具、材料的实际情况，参照一般陆上塔吊基础的布置形式，水中塔吊基础布置形式如下： 采用四根直径630mm，壁厚8mm的钢管桩，打入河床土层，通过钢管桩将塔吊基础面置于常水位以上。参考地勘资料及之前墩位桩基础钻孔记录，河床下土层主要为中粗砂层，采用60kw振动锤打入至不能继续打入为止，入土深度10m左右。单根钢管桩长度约需20m。 利用I40a工字钢焊接制作成“十”字梁，“十”字梁中间连接部除工字钢相互焊接外，底部用一块800×800×25mm矩形钢板，上部用四块200×200×20mm三角形钢板进行搭接。钢管桩顶部开槽安放“十”字梁，随后封焊钢管桩顶部槽口以“锁”住“十”字梁。 “十”字梁由三片I40a工字钢并排焊接制作而成，根据塔吊地脚螺栓孔位，在“十”字梁上穿孔，穿地脚螺栓时“十”字梁上下部各用一块800×800×25mm厚矩形钢板穿孔后作垫块，以形成整体。此处须注意，“十”字梁制作时，应将螺栓孔位置尽量落在单片I40a工字钢边缘处，若螺栓孔在工字钢靠近腹部，将会减弱“十”字梁的受力性能。 水中塔吊基础布置见下图： 水中塔吊基础平面布置图 水中塔吊基础对角方向截面图 三、水中塔吊基础检算 塔吊在安装塔机以前，，对基础的承载能力进行算，且必须满足QTZ80A独立式（45m高度时）塔吊工作工况下的基础荷载数据，从塔吊使用说明书可知，其基础受力图如下： 倾覆力矩 ； 平面扭矩 ； 水平力 ； 塔吊自重 ； 基础自重 。 （二）单桩钢管桩承载力及“十”字梁强度验算 根据塔吊的受力特点，塔吊空载且塔臂旋转至与“十”字梁一边平行时，受倾覆力矩作用，此时“十”字梁受力最不利，钢管桩受力最不均匀，偏差最大。计算简图如下： 将、代入，用力学求解器解得受力如下表(单位kn、kn.m)： 杆端 1 杆端 2 ---------------------------------------------------------------------------------- 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 -------------------------------------------------------------------------------------------- 1 0 -107.880334 192.884227 0 -107.880334 89.3191059 2 0 -242.605334 89.3191059 0 -242.605334 -474.253086 3 0 -377.330334 505.746913 0 -377.330334 143.509791 ---------------------------------------------------