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摘要:施工平台和栈桥上需要行走的设备有旋挖桩机、混凝土搅拌车、履带吊车、泥头车等，均为大型重型设备，所以对平台的承载能力要求很高。文中笔者通过钢便桥、钢平台、钢管承载力及平台受波浪力影响等几个方面,论述了卸船管线施工平台及栈桥参数的计算过程和验算结果。
关键词：卸船管线、施工平台及栈桥、参数计算和验算
中图分类号：U653 文献标识码： A
一、前言
本工程为湛江港至廉江原油管道工程—卸船管线工程钢便桥钢平台施工。钢平台为桩基础施工操作平台，平台主要尺寸20m×12m；钢便桥为施工便道，桥宽7.5m共51跨，每跨9m，钢便桥通行吊机、搅拌车等重型设备，平台和钢便桥面标高均为7.5m。
钢便桥及钢平台基础采用Ф529×8钢管桩，管长约20m（在实际施工过程中根据地质情况适当增减），底横梁为双拼 32b工字钢，纵梁为贝雷架两组（花窗900mm），分配梁为横向30b@400mm工字钢，桥面板为10×1500×6000钢板。另外桩位1～3号22～27号41～45号贝雷架花窗采用450mm，其余桩号贝雷架花窗采用900mm。所有贝雷架要增加底花窗（个别受底梁影响除外）。钢管桩采用12#槽钢剪刀撑连接。钢平台钢管桩边缘与钢便桥贝雷架净距为750。
二、桥台及钢柱桩参数的确定和施工方案
钢便桥宽6000mm共51跨，每跨9000mm，钢管桩采用ф529X8钢管，每条长约20000mm（在实际施工过程中根据地质情况适当增减）底横梁工字钢双拼 32b贝雷架两组（花窗900mm），分配梁工30b@400mm，桥面板10X1500X6000钢板。
如下图所示：
2.1钢平台计算
2.1.130b工字钢强度验算：
由于工字钢的间距为40cm，80t重车车轮的着地面积为，考虑一个轮子的荷载作用在两根工字钢上，因此。工字钢下方为两排双拼贝雷架支撑，间距为3m
（1）受力简图（汽车荷载在跨中时）
弯矩图：
剪力图：
（2）底横梁强度验算：
按容許应力法计算，I30b工字钢承受的弯曲应力为：
可得I30b工字钢满足要求。
2.1.2贝雷架梁的验算：
采用双拼贝雷架作为底横梁的支撑结构，受到底横梁传递下来的支座反力。底横梁工字钢的间距为40cm，因此贝雷架按均布受力验算，由于是双拼贝雷架。贝雷架下方为工字钢，间距为12m。
⑴ 受力简图：
弯矩图
剪力图
（2）贝雷架强度验算：
由图示可得贝雷架的最大弯矩为1080kNm<[M]=2246.4kNm，最大剪力为360kN<[Q]=689.9,所以贝雷架满足要求。
2.1.3 32b的双拼工字钢
工字钢受到贝雷架传递的支座反力，由于是双拼贝雷架结构，因此工字钢受到的力为。受力点取最内侧贝雷架支点，即距钢管支点一个花窗的距离0.45m进行验算。
（1）受力简图：
弯矩图
剪力图
（2）32b的双拼工字钢验算
满足要求。
2.2平台受波浪力影响验算
2.2.1计算参数
（1）码头后方栈桥
表 栈桥各向波要素表
波要素
波向 五十年一遇 极端高水位
H1% H4% H5% H13% T L
E 2.0 2.0 2.0 20 5.6 49
ESE～SE 2.0 2.0 2.0 2.0 6.0 56
表 栈桥各向波要素表
波要素
波向 五十年一遇 设计高水位
H1% H4% H5% H13% T L
E 2.5 2.2 2.1 1.8 5.3 45
ESE～SE 2.5 2.5 2.5 2.2 5.6 51
（2）无掩护端部栈桥波浪
栈桥各向波要素表
波要素
波向 五十年一遇 极端高水位
H1% H4% H5% H13% T L
E 2.7 2.4 2.3 2.0 5.6 49
ESE～SE 3.4 2.9 2.8 2.4 6.0 56
栈桥各向波要素表
波要素
波向 五十年一遇 极端高水位
H1% H4% H5% H13% T L
E 2.5 2.2 2.1 1.8 5.3 45
ESE～SE 3.2 2.7 2.6 2.2 5.6 51
（3）码头后方施工栈桥
按2011.06.0水工专业的要求，提供10年一遇设计波浪如下表：
波要素
波向 波浪
H1% H4% H5% H13% Tm L
极端高水位 1.6 1.6 1.6 1.6 5.0 45
设计高水位 2.3 2.0 1.9 1.6 4.8 41
注：设计高水位的情况比极端高水位的情况出现的频率高
（4）码头后方施工栈桥（根部，无掩护端）
按2011.06.0水工专业的要求，提供10年一遇设计波浪如下表：
波要素
波向 波浪
H1% H4% H5% H13% Tm L
极端高水位 2.6 2.3 2.2 1.9 5.0 42
设计高水位 2.4 2.1 2.0 1.7 4.8 39
2.2.2计算结果
表1施工栈桥端部（无掩护端）主要计算结果（钢板满布）
构件 计算内容 极端高水位 设计高水位
施工栈桥 浮托力(kN/m) 53.37 0
施工平台 浮托力(kN/m) 56.03 0
Ф529
钢管桩 波浪力Pmax (kN) 12.79 17.02
波浪力矩Mmax (kN-m) 71.52 68.69
Ф1700
钢护筒
波浪力Pmax (kN) 57.65 59.31
波浪力矩Mmax (kN-m) 257.82 216.8
表2施工栈桥中部主要计算结果（钢板满布）
构件 计算内容 极端高水位 设计高水位
施工栈桥 浮托力(kN/m) 0 0
施工平台 浮托力(kN/m) 0 0
Ф529
钢管桩 波浪力Pmax (kN) 4.40 15.44
波浪力矩Mmax (kN-m) 18.53 59.60
Ф1600
钢护筒
波浪力Pmax (kN) 28.67 49.62
波浪力矩Mmax (kN-m) 102.79 176.02
表3施工栈桥端部（无掩护端）主要计算结果（钢板+钢格栅）
构件 计算内容 极端高水位 设计高水位
施工栈桥 浮托力(kN/m) 43.33 0
施工平台 浮托力(kN/m) 56.03 0
Ф529
钢管桩 波浪力Pmax (kN) 同表1
波浪力矩Mmax (kN-m)
Ф1700
钢护筒
波浪力Pmax (kN)
波浪力矩Mmax (kN-m)
表4施工栈桥中部主要计算结果（钢板+钢格栅）
构件 计算内容 极端高水位 设计高水位
施工栈桥 浮托力(kN/m) 0 0
施工平台 浮托力(kN/m) 0 0
Ф529
钢管桩 波浪力Pmax (kN) 同表2
波浪力矩Mmax (kN-m)
Ф1600
钢护筒
波浪力Pmax (kN)
波浪力矩Mmax (kN-m)
2.3钢管桩施工方法
2.3.1、施工测量
施工前在设计提供的测量控制网基础上，根据现场实际情况，布置一条控制整个工程的测量基线及水准控制点。在施工期间，对所用的水准点及时进行复测和修正。
钢管桩工程测量基线必须与设计提供的控制网闭合，根据现场实际情况，钢管桩测量拟采用任意角交会法进行定位。
2.3.2、钢管桩运输
钢管桩由专业运输队运至施工现场堆放区堆放，再用场内汽车运至施打桩位附近。
2.3.3、钢管桩施打
对于陆上沉桩，履带吊主钩起吊（45Kw）振动锤，副钩与钢管桩顶连接，缓慢将桩竖直，插入事先在桩位处开挖好的导坑内，下放振动锤使夹具夹住管顶；对于水上沉桩，将钢管桩立起后临时固定在已搭设好的栈桥上，再起吊振动锤夹桩。履带吊起吊连接振动锤的钢管桩，经测量定位后缓慢下放，鋼管桩在自重下入土稳定，偏满足要求后下沉至设计标高位置。钢管桩下沉到位后，安装上部钢结构，形成通道，前移施沉下一排钢管桩，按此方法推进，直至栈桥施工完毕。钢管桩下沉示意图如下：
钢管桩下沉示意图
2.3.4、接桩
接桩采用电焊接桩，在电焊时尽可能避让泊位上成品油卸船作业，实行动火点隔离的安全措施。钢管桩焊接前检查和修整下节桩变形损坏的部分，清除上节桩端泥砂、水或油污，桩端平面和斜面的铁锈用角向磨光机磨光。
2.3.5、钢管桩停打标准
钢管桩停打标准应采取“最后贯入度控制”法的停打标准来控制。即一般按设计要求将桩施打进入持力层达到预定最后贯入度控制值后就可以停打，贯入度标准控制2cm/分钟内。
最后贯入度控制值应根据地质条件、桩型、锤型及结合设计要求通过桩的打入试验和承载力试验来合理确定，此项目设计要求单根桩承载力不少于50吨。
2.3.6、钢管桩施工质量保证措施
（1）、打桩时必须保持桩身垂直,保持桩锤与钢管桩在同一轴线上。
（2）、对高潮时被淹没的已打桩，必须设立标志。禁止在已打桩上带缆。
（3）、单根桩施打必须连续作业，避免长时间停顿，导致沉桩困难。
（4）、若在振沉管桩过程中，发现桩身突然下降、倾斜、偏位、裂缝等，要立即停振，分析原因采取措施以后才能继续施工。
（5）、在风浪较大，流速较快，或在台风季节时施工，对已沉好桩要及时进行加固。
五、结束语
湛江港至廉江原油管道工程—卸船管线工程钢便桥钢平台施工通过实践表明，严格精密计算，严格按设计方案进行搭设，对栈桥结构进行专门设计，充分考虑栈桥施工及使用期间的最不利因素，确保栈桥的承载和稳定性。
作者简介：沙文忠，男，中级。山东石油大学、工程管理、本科。从事工程管理工作。山东省潍坊市北宫北街3#潍坊输油处，261021，18688378569。Shwzh1996@163.com。
参考文献：
[1]黄绍金、刘陌生：《装配式公路钢桥多用途使用手册》，人民交通出版社，2004年01月
[2]秦惠民：《材料力学》，武汉大学出版社，2006年01月
[3]徐基立、王邵锐：一种快速低价临时钢便桥的修建方法，[J].重庆交通大学学报，2011年05期
关键词：卸船管线、施工平台及栈桥、参数计算和验算
中图分类号：U653 文献标识码： A
一、前言
本工程为湛江港至廉江原油管道工程—卸船管线工程钢便桥钢平台施工。钢平台为桩基础施工操作平台，平台主要尺寸20m×12m；钢便桥为施工便道，桥宽7.5m共51跨，每跨9m，钢便桥通行吊机、搅拌车等重型设备，平台和钢便桥面标高均为7.5m。
钢便桥及钢平台基础采用Ф529×8钢管桩，管长约20m（在实际施工过程中根据地质情况适当增减），底横梁为双拼 32b工字钢，纵梁为贝雷架两组（花窗900mm），分配梁为横向30b@400mm工字钢，桥面板为10×1500×6000钢板。另外桩位1～3号22～27号41～45号贝雷架花窗采用450mm，其余桩号贝雷架花窗采用900mm。所有贝雷架要增加底花窗（个别受底梁影响除外）。钢管桩采用12#槽钢剪刀撑连接。钢平台钢管桩边缘与钢便桥贝雷架净距为750。
二、桥台及钢柱桩参数的确定和施工方案
钢便桥宽6000mm共51跨，每跨9000mm，钢管桩采用ф529X8钢管，每条长约20000mm（在实际施工过程中根据地质情况适当增减）底横梁工字钢双拼 32b贝雷架两组（花窗900mm），分配梁工30b@400mm，桥面板10X1500X6000钢板。
如下图所示：
2.1钢平台计算
2.1.130b工字钢强度验算：
由于工字钢的间距为40cm，80t重车车轮的着地面积为，考虑一个轮子的荷载作用在两根工字钢上，因此。工字钢下方为两排双拼贝雷架支撑，间距为3m
（1）受力简图（汽车荷载在跨中时）
弯矩图：
剪力图：
（2）底横梁强度验算：
按容許应力法计算，I30b工字钢承受的弯曲应力为：
可得I30b工字钢满足要求。
2.1.2贝雷架梁的验算：
采用双拼贝雷架作为底横梁的支撑结构，受到底横梁传递下来的支座反力。底横梁工字钢的间距为40cm，因此贝雷架按均布受力验算，由于是双拼贝雷架。贝雷架下方为工字钢，间距为12m。
⑴ 受力简图：
弯矩图
剪力图
（2）贝雷架强度验算：
由图示可得贝雷架的最大弯矩为1080kNm<[M]=2246.4kNm，最大剪力为360kN<[Q]=689.9,所以贝雷架满足要求。
2.1.3 32b的双拼工字钢
工字钢受到贝雷架传递的支座反力，由于是双拼贝雷架结构，因此工字钢受到的力为。受力点取最内侧贝雷架支点，即距钢管支点一个花窗的距离0.45m进行验算。
（1）受力简图：
弯矩图
剪力图
（2）32b的双拼工字钢验算
满足要求。
2.2平台受波浪力影响验算
2.2.1计算参数
（1）码头后方栈桥
表 栈桥各向波要素表
波要素
波向 五十年一遇 极端高水位
H1% H4% H5% H13% T L
E 2.0 2.0 2.0 20 5.6 49
ESE～SE 2.0 2.0 2.0 2.0 6.0 56
表 栈桥各向波要素表
波要素
波向 五十年一遇 设计高水位
H1% H4% H5% H13% T L
E 2.5 2.2 2.1 1.8 5.3 45
ESE～SE 2.5 2.5 2.5 2.2 5.6 51
（2）无掩护端部栈桥波浪
栈桥各向波要素表
波要素
波向 五十年一遇 极端高水位
H1% H4% H5% H13% T L
E 2.7 2.4 2.3 2.0 5.6 49
ESE～SE 3.4 2.9 2.8 2.4 6.0 56
栈桥各向波要素表
波要素
波向 五十年一遇 极端高水位
H1% H4% H5% H13% T L
E 2.5 2.2 2.1 1.8 5.3 45
ESE～SE 3.2 2.7 2.6 2.2 5.6 51
（3）码头后方施工栈桥
按2011.06.0水工专业的要求，提供10年一遇设计波浪如下表：
波要素
波向 波浪
H1% H4% H5% H13% Tm L
极端高水位 1.6 1.6 1.6 1.6 5.0 45
设计高水位 2.3 2.0 1.9 1.6 4.8 41
注：设计高水位的情况比极端高水位的情况出现的频率高
（4）码头后方施工栈桥（根部，无掩护端）
按2011.06.0水工专业的要求，提供10年一遇设计波浪如下表：
波要素
波向 波浪
H1% H4% H5% H13% Tm L
极端高水位 2.6 2.3 2.2 1.9 5.0 42
设计高水位 2.4 2.1 2.0 1.7 4.8 39
2.2.2计算结果
表1施工栈桥端部（无掩护端）主要计算结果（钢板满布）
构件 计算内容 极端高水位 设计高水位
施工栈桥 浮托力(kN/m) 53.37 0
施工平台 浮托力(kN/m) 56.03 0
Ф529
钢管桩 波浪力Pmax (kN) 12.79 17.02
波浪力矩Mmax (kN-m) 71.52 68.69
Ф1700
钢护筒
波浪力Pmax (kN) 57.65 59.31
波浪力矩Mmax (kN-m) 257.82 216.8
表2施工栈桥中部主要计算结果（钢板满布）
构件 计算内容 极端高水位 设计高水位
施工栈桥 浮托力(kN/m) 0 0
施工平台 浮托力(kN/m) 0 0
Ф529
钢管桩 波浪力Pmax (kN) 4.40 15.44
波浪力矩Mmax (kN-m) 18.53 59.60
Ф1600
钢护筒
波浪力Pmax (kN) 28.67 49.62
波浪力矩Mmax (kN-m) 102.79 176.02
表3施工栈桥端部（无掩护端）主要计算结果（钢板+钢格栅）
构件 计算内容 极端高水位 设计高水位
施工栈桥 浮托力(kN/m) 43.33 0
施工平台 浮托力(kN/m) 56.03 0
Ф529
钢管桩 波浪力Pmax (kN) 同表1
波浪力矩Mmax (kN-m)
Ф1700
钢护筒
波浪力Pmax (kN)
波浪力矩Mmax (kN-m)
表4施工栈桥中部主要计算结果（钢板+钢格栅）
构件 计算内容 极端高水位 设计高水位
施工栈桥 浮托力(kN/m) 0 0
施工平台 浮托力(kN/m) 0 0
Ф529
钢管桩 波浪力Pmax (kN) 同表2
波浪力矩Mmax (kN-m)
Ф1600
钢护筒
波浪力Pmax (kN)
波浪力矩Mmax (kN-m)
2.3钢管桩施工方法
2.3.1、施工测量
施工前在设计提供的测量控制网基础上，根据现场实际情况，布置一条控制整个工程的测量基线及水准控制点。在施工期间，对所用的水准点及时进行复测和修正。
钢管桩工程测量基线必须与设计提供的控制网闭合，根据现场实际情况，钢管桩测量拟采用任意角交会法进行定位。
2.3.2、钢管桩运输
钢管桩由专业运输队运至施工现场堆放区堆放，再用场内汽车运至施打桩位附近。
2.3.3、钢管桩施打
对于陆上沉桩，履带吊主钩起吊（45Kw）振动锤，副钩与钢管桩顶连接，缓慢将桩竖直，插入事先在桩位处开挖好的导坑内，下放振动锤使夹具夹住管顶；对于水上沉桩，将钢管桩立起后临时固定在已搭设好的栈桥上，再起吊振动锤夹桩。履带吊起吊连接振动锤的钢管桩，经测量定位后缓慢下放，鋼管桩在自重下入土稳定，偏满足要求后下沉至设计标高位置。钢管桩下沉到位后，安装上部钢结构，形成通道，前移施沉下一排钢管桩，按此方法推进，直至栈桥施工完毕。钢管桩下沉示意图如下：
钢管桩下沉示意图
2.3.4、接桩
接桩采用电焊接桩，在电焊时尽可能避让泊位上成品油卸船作业，实行动火点隔离的安全措施。钢管桩焊接前检查和修整下节桩变形损坏的部分，清除上节桩端泥砂、水或油污，桩端平面和斜面的铁锈用角向磨光机磨光。
2.3.5、钢管桩停打标准
钢管桩停打标准应采取“最后贯入度控制”法的停打标准来控制。即一般按设计要求将桩施打进入持力层达到预定最后贯入度控制值后就可以停打，贯入度标准控制2cm/分钟内。
最后贯入度控制值应根据地质条件、桩型、锤型及结合设计要求通过桩的打入试验和承载力试验来合理确定，此项目设计要求单根桩承载力不少于50吨。
2.3.6、钢管桩施工质量保证措施
（1）、打桩时必须保持桩身垂直,保持桩锤与钢管桩在同一轴线上。
（2）、对高潮时被淹没的已打桩，必须设立标志。禁止在已打桩上带缆。
（3）、单根桩施打必须连续作业，避免长时间停顿，导致沉桩困难。
（4）、若在振沉管桩过程中，发现桩身突然下降、倾斜、偏位、裂缝等，要立即停振，分析原因采取措施以后才能继续施工。
（5）、在风浪较大，流速较快，或在台风季节时施工，对已沉好桩要及时进行加固。
五、结束语
湛江港至廉江原油管道工程—卸船管线工程钢便桥钢平台施工通过实践表明，严格精密计算，严格按设计方案进行搭设，对栈桥结构进行专门设计，充分考虑栈桥施工及使用期间的最不利因素，确保栈桥的承载和稳定性。
作者简介：沙文忠，男，中级。山东石油大学、工程管理、本科。从事工程管理工作。山东省潍坊市北宫北街3#潍坊输油处，261021，18688378569。Shwzh1996@163.com。
参考文献：
[1]黄绍金、刘陌生：《装配式公路钢桥多用途使用手册》，人民交通出版社，2004年01月
[2]秦惠民：《材料力学》，武汉大学出版社，2006年01月
[3]徐基立、王邵锐：一种快速低价临时钢便桥的修建方法，[J].重庆交通大学学报，2011年05期