智利移动式打桩平台二次开发利用技术.doc

1、厄瓜多尔高桩码头新型移动式钢平台桩基施工技术摘要：通过新型移动式钢平台在厄瓜多尔多用途码头工程施工中的应用，验证了该施工工艺的可行性。详细介绍了该施工技术的结构设计与施工方法。探讨工程中遇到的问题，并对施工工艺进行优化。同时对施工技术进行总结分析，为高桩码头桩基设计施工提供技术参考。关键词：灌注桩；移动式钢平台；高桩码头；结构设计 The construction technology about the new mobile drilling platform in piled wharvesAbstract：The application of the method for mobile

2、platform in harbor engineering in Ecuador and the test of construction verify the feasibility of the construction technology.The structural design and construction method are introduced in detail.The existing problems in the construction period are investigated，and the related technology measures ar

3、e optimized.The summary of theconstructionexperience provides reference for design and construction under similar geological conditions. Keyword：bored pile, mobile platform, high-pile wharf, structural design0. 引言随着中国工程施工企业在南美洲水运工程市场的不断发展，在诸多新建码头项目中多采用高桩梁板式码头，码头桩基施工往往成为码头施工的关键。新型移动式桩基施工平台较传统非移动式钢结构平

4、台相比具有明显优势，具有重量轻、安装方便、适应性强、维护成本低等优点。在复杂的水上施工的特殊环境，满足施工质量要求的同时更可靠安全。本文目的是通过工程实际，对新型移动式桩基施工平台结构设计、施工工艺、施工中出现的问题及改进措施等进行在逐一叙述，为同类施工合理安排提供参考。1. 工程概况1.1 工程概述 厄瓜多尔波索尔哈多用途码头项目位于厄瓜多尔瓜亚斯省波索尔哈镇，瓜亚斯河河口、瓜亚基尔港口下游。瓜亚基尔是厄瓜多尔最大的工商业城市，瓜亚基尔港是太平洋沿岸的主要港口，位于国境西南部，瓜亚基尔是厄，人口260万。厄瓜多尔波索尔哈多用途码头，新建400m集装箱码头，码头面宽36.43m，采用钢管砼灌注

5、桩基础，桩径分1.016m和0.914m两种，共有320根灌注桩，桩顶设置预制桩帽，边坡采用块石护坡，坡率1:2.1；上部结构为预制25cm厚混凝土底板，现浇钢筋混凝土面板；码头后方采用抛石堤护岸，上部设混凝土搭板与码头相连。详见立面图和断面示意图。为加快施工进度，采取双向施工。码头平面图码头纵向断面码头横向断面1.2 地质勘查概述本工程位于瓜亚河河口地区，主要参考CVA的补充勘察资料。上部以粉质黏土为主,局部含砂土、粉土和有机质土夹层,下部分为残积土和泥岩,断层北侧为砂岩。泥岩强度较低，顶标高约-24m，饱和单轴抗压强度平均值为1.19MPa；砂岩强度较高，顶标高约-15m，饱和单轴抗压强度

6、平均值为13MPa，按点荷载试验换算抗压强度平均值为36MPa。1.3 嵌岩桩构造基本参数：-桩基类型：全直桩混凝土灌注桩钢管桩外径（钢护筒）：1016mm914mm钢管桩内径：1000mm898mm入岩段设计桩径：917 mm815mm嵌岩桩桩芯长度：49m桩长：1732m根据现场钢护筒振设情况，确定灌注桩入岩标高，同时根据成孔取样，设计岩土工程师现场判断，确定设计入岩深度。 2. 钢平台结构设计原理与成孔设备选择2.1设计施工原理本工程根据项目工程特点，同时对多种水上桩基平台进行研究，利用公司原智利圣文森特高桩码头项目使用的移动式桩基施工平台作为技术依托，同时与二公司引进的CANTITRA

7、VEL移动式桩基平台施工技术进行对比，总结该平台的优缺点，对公司原智利桩基平台进行改造升级，形成新型移动式桩基施工平台。在公司智利桩基平台上增加滑轮与轨道，实现平台自行牵引移动。通过对钻机成孔方案的对比，选用磨盘式正循环钻机，未使用CANTITRAVEL移动式桩基平台使用的桩顶钻机（RCD钻机），大大减少成孔钻机的重量，降低了起重要求，同时减少了平台与支撑架的要求，平台结构尺寸、重量得到优化减小，实现平台安全、快速移动。2.2 平台结构设计新平台由一航局原智利圣文森特250t履带吊桩基施工平台优化升级改造而成，新平台在充分利用原平台的结构基础上优化了行走系统可以满足130t 以上的履带吊作业。

8、由原拼装移动式平台，改为滑轮牵引轨道移动式平台。安全快速的实现平台移动。见图2.1新平台改造主要有三个部分：轨道梁及桩顶支撑结构；平台主体结构与行走轮；桩基施工定位架及设备存放配重支撑结构。1) 轨道梁及桩顶支撑结构：为了不影响桩顶预留钢筋，新设计外套型桩帽，顶部为扩大型结构，可满足后续轨道梁的安装，不受桩位偏差的影响。行走梁设置“凹”型轨道槽。2) 平台主体结构与行走轮：平台主体结构根据履带吊的履带位置尺寸进行设计，在满足履带吊停放于安全起重作业的情况下，尽量减少结构体积。设计时已经考虑桩基施工中产生其他荷载。主体结构下方布设4组行走轮，可实现平台在轨道中行走移动。3) 桩基施工定位架及设备

9、存放配重支撑结构：在cantitravel平台施工中使用大型的桩顶钻机（RCD）进行桩基成孔施工，该钻机自重大，固定在钢护筒顶部，在成孔过程中对钢护筒扰动大，为保证钢护筒在成孔过程中桩位与垂直度满足设计规范要求，cantitravel采用钢结构导向架（2点导向定位控制），大大增加了平台结构的自重，对平台主体结构提出更高的要求。针对上述问题，新平台选用磨盘式正循环钻机，钻机结构简单，自重轻，施工过程对护筒扰动小，无需大型起重设备配合。设计时保留原平台的定位架，通过适当的优化，在护筒沉设时，改为单点导向定位控制，进而大大减少定位架的结构重量。2.3 成孔设备选择与设备优化设计与改造2.3.1成孔设

10、备选择考虑当地地质情况，考虑2种成孔设备: 1 桩顶钻机，2磨盘式钻机。1）钻顶钻机固定在护筒上，通过清水反循环实现快速钻进，优点成孔钻进速度快，缺点设备自重大（约35t），需要大型起重设备配合施工，成孔对护筒扰动大，设备造价极高，南美洲市场暂无此类钻孔设备，需与生产厂家定制。2）磨盘式钻机，固定在平台上，通过正循环系统实现钻进，有点对护筒扰动较小，钻进速度相对桩顶钻机钻进速度较缓，设备重量轻（约13t），无需大型起重设备。设备造价低，国内专业设备厂家较多。缺点，需泥浆正循环系统配合施工。2.3.2成孔设备优化设计与改造对磨盘式正循环钻机进行改装：通过项目地质勘探报告和静载试验钻孔地层报告揭示

11、，桩基施工区域地质为砂岩与泥岩地质，原方案使用磨盘式正循环钻机配合使用泥浆正循环系统进行成孔施工，但码头桩基施工位于海上且离岸较远，施工区域受限难以实现大型泥浆循环系统与泥浆回收，同时受到项目所在地安全环保部门的严格要求，为避免出现泥浆污染海洋情况，该施工区域禁止使用泥浆循环方案。该地层中钻进砂岩与泥岩产生的碎渣，无法通过清水正循环进行清孔。通过在钻机钻杆上加装橡胶高压气管，同时在钻机进水口加装水管快速连接接头，可以实现反循环清渣。即为正循环清水钻进，钻进一定深度后使用气举反循环清孔，循环操作。成孔操作示意图如下。配重2.4施工工艺流程设备准备施工准备平台各个部件焊接海上施工准备围堰施工准备整

12、体预拼装海上施工平台搭设平台改造场地整平混凝土导管、漏斗安装平台拆除桩基检测混凝土灌注混凝土搅拌、运输钢筋笼安放安装钢筋笼制作清孔成孔、泥浆正循环清渣钻机就位护筒制作护筒沉设桩位放样混凝土桩帽安装抱箍、连系杆安装智利平台安装2.5施工方法2.5.1. 施工准备(1) 场地及施工平台陆上施工场地回填整平、钢筋笼存放场地、钢护筒存放场地、海上施工钢平台搭设材料堆放平台。(2) 材料准备施工钢平台所需材料：8mm厚钢板、20A工字钢、钢管914mm、脚手架管、I50A工字钢、贝雷架成孔所需材料：设计图纸所示钢护筒灌注桩主要设备材料：混凝土搅拌站、钢筋、混凝土原材料(3) 施工机具混凝土机具：混凝土罐

13、车、漏斗、导管、混凝土泵车钢筋机具：钢筋切断机、钢筋拉伸机、钢筋弯曲机、电焊机机械设备：灌注桩桩机、冲锤、130t履带吊、250t履带吊（仅安装平台和拆卸时使用）、135kw振动锤、挖掘机、卷板机、泥浆泵、掏渣桶、空压机、气举管。(4) 施工平台为了满足灌注桩施工需要，搭设施工钢平台，主要用于作为码头桩基钢护筒沉设时布设限位架，同时与岸侧相连，确保桩基在块石抛填时不受影响。也可停放混凝土罐车、混凝土泵车、平板车和临时材料存放。桩基施工平台道宽14m, 长35m。(5) 履带吊平台钢便桥采用500mm10mm钢管作为平台支撑桩。施工钢平台标高+5.20m，桩平面位置，水下为1-1000kg开山块

14、石，使用振动锤将钢管桩振入土层直至振设困难停止振设。同时在桩顶使之间使用槽钢连接并设斜向剪刀撑，保证桩基间的整体稳定： 搭设钻机施工平台1) 在钢护筒上焊接牛腿I25 工字钢，上面铺设I50a工字钢作为主梁，主梁与牛腿焊接，将直径1.5m的护筒联系在一起；2) 上面铺设I25a650mm工字钢做为次梁，3) 8mm厚钢板作为面层。平台前沿临水设置临时围栏，两次设置固定式安全围栏及防护设施安装。栏杆竖杆使用脚手架管焊接在钢平台上，横向杆使用扣件固定。在平台四角设置照片灯，供夜间照明使用。4) 灌注桩成孔时，定期对平台进行变形监测。2.5.2. 智利平台改装与安装各分部安装及要求。1) 桩帽本平台

15、以工程桩作为支撑桩，桩顶使用桩帽安装在混凝土灌注桩顶上，作为平台轨道梁的支撑基础。桩帽结构参考Cantitravel桩帽，并在其基础上进行优化。钢护筒切除到+5.45m要求护筒顶标高偏差小于5mm，确保桩帽安装后顶部标高和平整。安装施工时，使用250t履带吊站位于临时围堰上进行吊装。2) 平台轨道梁平台轨道梁架设于桩顶桩帽结构上，并相互连接，轨道梁严格控制轴线位置与顶标高。可满足平台可在上方移动。轨道梁的顶标高差应控制在5mm范围内，轴线位置偏差小于1cm。使用250t 履带吊站位于临时围堰上，可进行吊装要求。3) 履带吊平台:履带吊平台分为四部分，分别为前梁、左梁、右梁后梁。履带吊平台四条主

16、梁使用原智利平台行车道板，将行车梁焊接组装成新的“”平台结构。平台四角下方安装行走轮。行走轮位于轨道中。4) 支撑架与设备存储平台：平台前方桩轴桩基施工支撑平台可进行D&E、左侧支撑平台可进行C轴桩基施工、右侧支撑平台可用于存放振动锤、发电机等设备。支撑架子使用原平台定位梁。智利平台完成陆上拼装后，使用250t履带吊站位于抛填围堰上，进行起重安装。需要完成的起重安装的构件最大重量：110t履带吊主机35t；250t履带吊起重性能如下：加吊重钩头5t；最大起重40t时；起重跨距为21m。2.5.3. 灌注桩施工钢护筒由国内专业管桩公司生产，然后现场进行钢管焊接，焊缝质量要符合要求。由于成孔区域有

17、效持力层较深，上部土层淤泥质软土层，护筒需跟进至硬土层（泥岩SPT60）,否则存在漏浆与塌孔风险。护筒根据已施工的灌注桩实际长度，在护筒焊接长度应留有富裕。减少水上接桩情况，反复沉设护筒施工。(6) 桩机就位、钢护筒沉设根据灌注桩的直径及工程地质情况。第一节钢护筒根据设计长度进行制作，使用震动锤振设，在桩位处就位，确保护筒桩位和垂直度。后面成孔过程中，如果发生护筒发生下沉，应再次振设。钻机安装就位时，底座必须支垫坚实平稳，防止位移或沉降。钻机平稳地就位于埋设好的护筒上方，安装钻机做到水平，稳固，机座梁全部承压，钻架设置风缆固定，检查钻架顶部滑轮槽转盘卡孔(钻杆潜水泵)护筒中心，三者应在一竖直线

18、中，误差小于20MM，以保证钻孔竖向垂直度偏差1。(7) 排渣与清孔根据地质情况，选择合适的排渣清孔方案；本工程在砂岩区域采用如下方案：钻孔钻进过程中采用正循环钻机高压清水正循环施工，每钻进1m使用气举反循环清孔；继续使用高压水正循环钻机施工；完成1m钻机后继续清孔，如此往复，直至终孔。(8) 成孔由于本工程项目处于南美洲厄瓜多尔，该国对环保要求高，项目位于海豚保护区，为防止对海洋环境产生影响，禁止使用泥浆。本工程采用正循环磨盘式钻孔钻机，采取清水正循环钻进与气体反循环清孔结合的施工工艺。1) 钻机就位前，对钻机的各项准备工作进行检查，包括场地布置及钻机座落处的平整与加固，主要机具 的检查及安

19、装，配套设备的就位及供电的接通等。2) 钻孔时，绘制钻孔地质剖面图，以便按不同土层选用适当的钻头钻进速度和泥浆。及时填写钻孔施工记录。3) 钻孔作业两班连续进行，要经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样，判明土层，并记入记录表中，以便于地质剖面图核对。4) 钻进时，经常检查钻头转向装置，使钻头在钻进中能自由转动。为预防卡钻，经常检孔，更换新钻头前要检查孔底，再放入新钻。5) 为避免影响邻孔已灌砼的凝固，待邻孔砼达到设计抗压强度后，再开钻，以免影响砼质量。6) 升降钻锥时须平稳，钻锥提出井口时防止碰撞护筒孔壁和钩挂护筒底部。7) 成孔过程中定时检查锤牙和相关配件磨损程度，磨损严重时及时更换。8)

20、 在接长钻杆时，注意使接头紧密。在硬土（岩）层中，用低速钻进，自由进尺，在非硬土（岩）中，用中高速钻进，自由进尺；在砂土及含少量砾卵石的碎石土中，低中进钻进，控制进尺。9) 清水钻进时，连续补充水量维持护筒内应有水头，防止孔壁坍塌，在钻孔排渣提锥除土或因故停钻时，保持孔内具有规定的水位，以防坍孔。10) 钻进时，要根据土质的类别，钻孔速度及供浆量来确定相应的钻进速度，使其达到最佳进度，并确保成孔的垂直度。保持孔内水面标高，严防斜孔、坍孔现象的发生，确保成孔质量。本工程桩长较长，成孔过程中进行孔位偏差检测、孔垂直度检测。主要检测与质量控制允许偏差满足下表要求：项目直桩孔位偏差75mm孔深不小于设

21、计孔深孔径不小于设计桩径垂直度1%(9) 终孔、清孔1）终孔施工到设计桩底标高时,应根据该桩的钻孔记录和提取的渣样同设计勘察资料对比，经对比后地质情况符合设计或变化不大时，报请监理工程师现场验收及确定终孔。2）清孔当成孔达到设计标高，经监理验收达到终孔要求后，停止钻进，反循环继续运行，使孔底沉渣循环至孔外，起到清除沉渣的目的，直至孔内孔底沉渣符合规范要求。达到要求后，用测绳测量孔深。护筒内水面要始终保持必要高度。(10) 钢筋笼制安与混凝土浇筑1）钢筋笼制作:钢筋笼制作采用分节制作运输、现场拼接安装的施工工艺。主筋用整根钢筋，钢筋布置与搭接长度严格按照图纸要求进行。为了保证钢筋笼的顺直以利于安

22、装，每节钢筋笼制作完毕之后，钢筋笼的焊接、绑扎必须牢固，应保证焊缝长度和饱满度。桩身钢筋笼分段制作完后，吊运至现场边下放边连接。2）运输及安装钢筋笼顶端应根据孔顶标高设置吊筋。起吊时，吊点应拴牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变形，使钢筋笼吊起后呈自然铅直状态。钢筋笼分节制作安装，全部拼接完成后最大起重量为7.1t。吊点设置在主筋上，上端设置防滑措施，使用钢筋短料，双面焊接在主筋上，防止钢丝卸扣滑动。吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍，随起随落和正反旋转使之下放，不高起猛落，强行下放，以防碰坏孔壁而引起塌孔。下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发现异常现象，马上停放，检查是

23、否坍孔。钢筋笼下放至标高后，要检查钢筋笼是否中心偏位，使之满足规范要求，钢筋笼笼顶应与灌注平台连成一体，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。(11) 二次清孔钢筋笼安放完成后，检查沉渣厚度应不大于5cm，如沉渣厚度超出上述要求时，则利用导管进行二次清孔。直到孔底沉渣厚度满足要求。 (12) 浇筑水下混凝土导管钢筋笼安放完毕后，要立即埋设导管。吊安前，应按实际使用节数和长度进行试拼接，对导管做气密性水压试验，防止导管漏水、漏浆液造成质量问题。本工程选用导管内径300mm，壁厚6mm ,导管间以快速套接接头连接。 混凝土浇注灌注桩混凝土采用自有混凝土搅拌站供应，混凝土浇筑前进混凝土站维护，确

24、保次日混凝土供应连续。混凝土配合比试验提前进行，并将配合比报告报与监理。首批混凝土浇注前，需检测孔底标高，经监理工程师检验合格后立即进行灌注水下混凝土。导管距孔底3040cm，首批混凝土保证导管埋深1.0m以上。按公式V(d2/4)h+(D2/4) hc式中：D为孔径，hc为混凝土面到孔底距离；d为导管内径，h为导管内混凝土面到管底距离，计算首批混凝土浇注量不小于2m3。首批混凝土浇注隔水措施:在漏斗颈部放置隔离措施，编制袋装混凝土或皮球，用铁丝系挂在漏斗上，当首批混凝土备足开始灌注时，即把铁丝铰断，此时混凝土压着袋子或求，与水隔离通过导管挤走导管内的水，保证水下混凝土的质量。首批混凝土灌注完

25、成后立即探测混凝土面高度，计算出导管埋深，符合要求，继续灌注。专人测定混凝土面高度，准确计算导管埋深，浇注混凝土过程导管底端始终保持插入混凝土内26m，严防将导管提出混凝土面而出现断桩。每孔实际灌注量严禁小于计算体积，桩身混凝土且必须留有试块，并做好灌注记录工作。一根桩的混凝土必须连续浇注，不得中途停顿，导管接头不得漏水或进空气，并严格控制导管提升速度，防止断桩事故发生，及时测量计算导管埋深，正确指挥导管的提升和拆除，导管拆除应迅速、有序。导管处于孔中央，避免扰动钢筋笼。孔内混凝土面的标高应及时测量，混凝土终灌标高的确定应能保证桩顶凿除后的混凝土质量。每根灌注桩混凝土因故停顿时间不得超过混凝土

26、的初凝时间。遇有故障及时处理，并及时与有关人员汇报，研究处理措施。认真做好混凝土灌注记录，要及时、真实、准确。桩顶保证在凿除顶部浮浆和松散层后桩顶混凝土强度不低于设计要求。混凝土浇筑完成后，留置混凝土试块，进行现场试验。3. 施工过程注意事项及异常情况处理措施3.1. 钢结构平台加工与组装钢结构平台承受约200t荷载，需要对钢结构的焊缝进行严格控制，在施工过程中对主焊缝，进行超声波和X射线探伤检测。对于不合格的焊缝进行处理，重新焊接。同时进行复核验算，对存在问题处进行加强处理。钢结构在组装过程中，特别是主平台属于大吨位结构，约35t，安装过程中应注意吊机站位于起重能力。3.2. 钢结构平台维护

27、与保养移动式钢平台作业面较小，施工作业的设备比较集中，需要对平台的主焊缝处特别是定位架与主平台连接板焊缝，进行定期检查。由于平台长期处于海上，受到海水与潮湿环境的影响，钢结构极易发生锈蚀，因此，对平台的重要结构部位进行刷涂防腐漆进行保护。3.3. 钢护筒卷边护筒沉设完成后进行成孔施工时，发现部分钢护筒底部发生卷边，导致钻进困难。分析原因：在使用振动锤对钢护筒进行沉设过程中，钢护筒底部遇到硬岩层，振动锤振设时间过程，贯入度较小，导致钢护筒底部发生卷边。后在钢护筒现场对接过程中，对护筒底部外部加焊加强环，解决了钢护筒卷边的问题。3.4. 钢护筒下沉钢护筒沉设完成后进行钻孔施工时，发生护筒突然下沉的

28、情况。分析原因，当钻头钻出钢护筒后，形成的孔壁发生坍塌，侧壁与钢护筒间的摩擦力无法承受钢护筒的重量。后加强对钢护筒底部的岩层的取样频率，及时观察岩样，发现软弱层时及时对护筒加长重新振设。3.5. 护筒内水位下降钢护筒沉设完成后进行钻孔施工时，发生钢护筒内水位下降情况。分析原因，护筒入泥深度较浅，护筒底土层存在软硬夹层。成孔后局部发生坍塌，孔底与护筒外侧发生穿孔，导致护筒内水位下降。采取措施，立即停止钻进，在护筒外侧抛填沙袋，沙袋上抛填块石。如问题仍未解决，加长钢护筒，继续沉设跟进穿过问题土层段。4. 小结在厄瓜多尔多用途码头桩基工程施工中，由我公司自行设计施工的新型移动式钢平台桩基施工技术、清

29、水孔反循环钻机成孔及混凝土泵送等施工工艺的优化改进，取得较好效果。在桩基高应变检测中，桩基质量均满足设计要求。移动式钢平台桩基施工工艺，尤其是在复杂海洋水文环境下海上施工中，具有明显经济性和可行性优势。本施工技术可在同类工程施工中推广应用。参考文献1 JTS 167-4-2012 港口工程桩基规范S2 JTJ 248-2001,港口工程灌注桩设计与施工规程S3 JTJ285-2000, 港口工程嵌岩桩设计与施工规程S 4 JTS 167-1-2010 高桩码头设计与施工规范S5 中国水运建设行业协会，2010年度水运工程工法汇编，交通运输部水运司，20116 徐维钧. 桩基施工手册M.中交第三

30、航务工程局有限公司，20077 虞红军. 钢管斜嵌岩桩施工技术及措施J,中国水运,20108 张苗忠，桩基工程，中国建筑工程出版社M，北京20079 彭卫东，冲击钻机与回旋钻机在码头嵌岩斜桩施工中的应用J10 建筑结构静力计算M，北京，199811 郑廷银,钢结构设计,重庆大学M，201312 黄绍金，装配式公路钢桥多用途施工手册M,北京，200231附件：移动钢平台结构设计与计算一、行走平台稳定性计算行走平台分为5个部分：分别为B、C支撑桩定位架;D轴定位架；存放设备平台；履带吊平台；配重。见图1.1。 图1.1 平台组成1.1、稳定性计算载荷1.1.1 平台各结构自重，通过软件进行自动施加

31、；1.1.2正循环钻机15t；1.1.3 履带吊重量按照150t进行考虑;1.1.4 发电机(300KW)重量4t；1.1.5 振动锤控制柜，1.5t；1.1.6 配重10t；1.2、平台稳定性1.2.1 平台自身稳定性平台底部安装四个轮子作为支撑点，轮子中心距为6.25m*7.6m；以平台右下角一个轮子建立坐标系，平台重心位置如图1.2所示。平台重心位置（图中粉色坐标）位于四个轮子支撑范围之内，其自身是稳定的。 图1.2 自身稳定性数据1.2.2 施工时稳定性平台施工时，增加正循环钻机载荷及履带吊载荷。（1）履带吊履带中心距为5650mm（见图1.3），前后支撑点间距6837mm（见图1.4

32、），在工作过程中，履带吊重心始终位于履带范围内，履带吊对称位于平台支撑轮，所以增加履带吊使平台更趋于稳定，为保证平台在施工时的具备更大的稳定性，因此施工时稳定性考虑履带吊的作用。（2）正循环钻机最大载荷为15t，假设其极端重心位置在钻孔位置。1.2.2.1正循环钻机位于D轴工作位置平台稳定性当正循环钻机位于D轴工作位置，平台整体重心位置如图1.3所示： 图1.3 平台重心位置图中倾侧方向重心位置距离支撑点距离为1844mm，平台总重81t，其冗余抗倾覆力矩为81t*(6250mm-4459mm)/1000 =145t.m;正循环钻机重心位置距离支撑点距离为8.66m，其倾覆力矩为：15t*8.

33、66m=129.9t.m。其冗余安全系数为145/129.9=1.110.5，其整体安全系数2.111.5，其满足平台稳定性要求。1.2.2.2正循环钻机位于B、C轴工作位置平台稳定性当正循环钻机位于B、C轴工作位置，平台整体重心位置如图1.4所示：图中倾侧方向重心位置距离支撑点距离为1891mm，平台总重77t，其冗余抗倾覆力矩为81t*(7600-6415)/1000=96t.m;正循环钻机重心位置距离支撑点距离为8.49m，其倾覆力矩为：15t*8.49m=127.35t.m。其冗余安全系数为96/127.35=0.750.5，其整体安全系数1.761.5，其满足平台稳定性要求。 图1.

34、4 重心位置二 行走平台计算结果2.1正循环钻机位于D轴工作位置平台受力计算正循环钻机位置（红色框架）如图2.1所示。 图2.1 平台计算模型2.1.1 载荷及约束1）A为软件施加的重力载荷，见图2.2；2）D为正循环钻机载荷：150000N，见图2.2；3）F为300KW发电机载荷：40000N，见图2.2；4）G为振动锤控制柜载荷：15000N，见图2.2；5）E为130t履带吊载荷1650000N，见图2.2。（考虑最大吊重150000N重量） 图2.2 载荷分布6）B为固定约束约束见图2.3中蓝色部分。 图2.3 约束位置7）C为无摩擦支撑约束约束见图2.4中蓝色部分。 图2.4 约束

35、位置2.1.2 位移由位移云图2.5可以看出，D轴定位架最大位移为0.039m；满足施工要求； 图2.5 位移云图2.1.3 应力由应力云图2.6可以看出，最大点受力值为228Mpa，经过分析该点为应力集中点，根据ANSYS Workbench相关规定，真实应力值应采取其附近的节点（见图2.7，附近节点的应力为130Mpa，安全系数为2.261.5 ,满足要求。 图2.6 应力云图 图2.7 应力集中点位置及附近应力值2.2正循环钻机位于B或C轴工作位置平台受力计算2.2.1 载荷与约束1）A为软件施加的重力载荷，见图2.3；2）D为正循环钻机载荷：150000N，见图2.3；3）E为300K

36、W发电机载荷：40000N，见图2.3；4）F为振动锤控制柜载荷：15000N，见图2.3； 图2.3 载荷分布5） G为130t履带吊载荷：渐变载荷最大位置为0.4Mpa，见图2.4。（考虑最大吊重150000N重量） 图2.4 履带吊载荷分布6）固定约束位置（蓝色位置）见图2.5。 图2.5 约束位置7）无摩擦支撑位置（蓝色位置）见图2.6. 图2.6 无摩擦支撑位置2.2.2 位移最大位移见图2.7，数值为0.025m，满足施工要求； 图2.7 位移2.2.3 应力最大应力值如图2.8所示，数值为145Mpa；最大数值为支座附近如图2.9所示。 图2.8 应力云图 图2.9 最大应力出现

37、位置三、行走梁计算结果行走梁结构如图3.1所示，结构中采用2个轮子在行走梁行走。 图3.1轮子所处行走梁结构部位3.1 约束与载荷1）承受履带吊极限载荷1500000N；2）行走平台重量550000N（承载平台总重的共计809000N，计算时取550000N）3）吊重载荷150000N；合计载荷：2200000N约束及载荷施加见图3.2 轮子与轨道接触部分建接触约束，摩擦系数为0.1。图3.2施加载荷位置及约束位置3.2 位移云图最大位移为0.0028m，见图3.3。 图3.3 位移云图3.3 应力云图最大应力182Mpa出现在轨道上，Q345材料设计值为295Mpa，安全系数为1.621.5

38、满足要求图3.4 应力云图四 钢桩帽受力4.1直径1016钢桩帽4.1.1载荷与约束载荷：吊车1500000、轨道梁50000N，平台重取550000，吊重150000N，合计：2250000N；偏心受压5cm，受压宽度25cm；约束：支撑柱与混凝土按照摩擦接触，摩擦系数按照0.25计算。4.1.2 位移云图最大位移为0.004m。4.1.3 应力云图最大应力出现在支撑柱位置，应力为158Mpa，满足要求。4.2直径914钢桩帽4.2.1载荷与约束载荷：吊车1500000、轨道梁50000N，平台重取550000，吊重150000N，合计：2250000N；偏心受压5cm，受压宽度25cm；约

39、束：支撑柱与混凝土按照摩擦接触，摩擦系数按照0.25计算。见图4.2.2 位移云图最大位移为0.004m。4.2.3 应力云图最大应力出现在支撑柱位置，应力为145Mpa，满足要求。五 车轮结构计算结果5.1支撑板计算受力结果5.1.1 载荷与约束支撑板结构如图5.1所示；承载2200000N载荷，单个支撑板受力为1100000N；受力方式见图5.2所示，上部孔为160mm轴位置，下面2个孔为110轴位置，上部孔施加1100000轴承载荷，下部两空作为固定支撑；图5.1图5.2应力云图最大应力为183MPa，安全系数为1.611.5,满足要求。6固桩移动平台重量为1）承受履带吊极限载荷1500

40、000N；2）承载平台总重的共计809000N；合计重量：2309000N；移动平台的水平力按照：2309000N*0.1=230900N；6.1 抱箍：6.2 连接杆丝杠材质：45#钢。载荷选择JWM3006.3 连接杆直径采用203mm，壁厚10mm，长度9500mm。A=6063.3mm2;I=（D4-d4）/32=56585602mm4；r=（I/A）-2=96mmE=210GPa压杆稳定性临界应力：E=2E/(Kl/r)2 =211MpaEs/2=172.5MpaCr=s（1-s/4E）=204Mpa连接杆实际受力：6.3.1载荷与约束6.3.1.1载荷：230900N；连接杆自重：软件施加；6.3.1.1约束：一端固定，一端限制施加YZ方向约束，X方向自由；6.3.2 移位云图最大位移为：3.7mm；6.3.3 应力云图最大应力出现在丝杠处，应力为72MPa，小于临界应力Cr：204MPa。