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海上旋挖钻钻孔作业平台方案设计及结构验算

王国炜1，唐杨2，郭延飞3，张茂然4

(1．济南金衢公路勘察设计研究有限公司，山东济南250101；2．五峰土家族自治县农村公路管理所，湖北宜昌443413}

3．山东高速济南至高青高速公路有限公司，山东济南250101；4．山东华远公路勘察设计有限公司，山东潍坊261061)

摘要：以青岛海湾大桥海上平台为工程背景，根据旋挖钻机施工作业的荷载特点对海上平台进行了方案设

计，进行了抗弯、抗剪、屈曲等结构验算，同时概述了海上平台的施工工艺和质量控制措施。通过结构设计和

验算可以得到以下结论：海上平台主要构件的结构受力均符合相关规范要求且有足够的安全储备。

关键词：海上钻孔平台；设计方案；结构验算

DOI：10．13219／j．gjgyat．2021．02．006

中图分类号：U445．35文献标识码：A文章编号：1672—3953(2021)02—0025—006

15．70

海上钢平台处于海洋环境之中，其受力情况复m，底板标高为一8．25～一35．30m。③下层，

杂，吸引了越来越多的专家学者对海上钢平台结构岩层，桥位内沉积岩的主要岩性为泥岩、泥质砂岩、

进行研究，主要涉及静力强度研究[1屯]、动力响应研角砾岩，局部夹玄武岩[9]。

究睁4。、疲劳寿命研究‘争61以及安全可靠度研究‘73等。桩基础全部为钻孔灌注桩，墩柱分为D类和E

在海上钢平台的施工和设计方面，严海宁等凹1依托类，对应桩径为@160cm和@180cm，最大桩长分别

漳江湾特大桥及连接线工程，对海上钢栈桥、钢平台为70．3ITI、69．3m，混凝土标号均为C35，桩型为摩

的施工工艺进行研究，形成了一套标准化的施工工擦桩，桩底底层为角砾岩。

艺，可推广至类似工程项目；王国炜等[93以青岛海湾施工水位采用o．5m，平均高潮位是1．7m，平

大桥为例，介绍了海上钢平台的施工要点；张晓元m。

均低潮位是一1．29

等[1们以苏拉马都跨海大桥为工程背景，介绍了海上在建设中采用搭设平台进行施工，为加快施工

施工平台的设计思路、结构布置及施工方法。进度，除了采用常规的回旋钻进行钻孔，投入旋挖钻

本文以青岛海湾大桥为例，对海上钻孔平台的机进行钻孔施工。

各关键构件进行了详细的设计验算，介绍了海上钻平台采用全型钢结构，平台基础由临时钢管桩

孔平台的施工工艺和施工中的注意事项，可为类似和钢护筒组成，相互间采用平联连接，其中上层平联

工程项目的设计与施工提供参考。钢管兼做钻孔施工的泥浆循环连通管。钻孔平台结

构如图1所示。

1钻孔平台的设计方案

1．1基础

青岛海湾大桥的桥位地貌类型主要为堆积地钻孔平台基础采用临时钢管桩及钻孔桩钢护

貌：山前堆积区、滨海堆积区、山前冲积平原区。桥筒，均为直桩，材质均为Q235A钢。临时钢管桩桩

位区揭露为前第四纪中生界白垩系地层，桥位处揭径为0．8m，壁厚为10mm。钢护筒根据桥梁设计

露地层的主要特征如下：①上层，软土层，全新世滨、要求选取。钢管桩与护筒之间利用平联进行横向连

浅海相沉积，主要为青灰色淤泥、淤泥质亚粘土、淤接以增强整体稳定性，并且直接利用临时钢管桩的

泥质粘土、粉砂、细砂。②中层，粘土层、砂层，主要桩顶型钢作为上部结构的支点，同时在钢护筒的外

岩性为灰黄色亚粘土和中、粗砂及砾