中交二航局第四工程有限公司 安徽省 芜湖市 241007
摘要：沙溪大桥人工挖孔桩最大桩长50m。本论文结合工程实际，讨论对水磨钻施工机架的优化措施，切实加强人工挖孔桩水磨钻施工的安全防护工作。
关键词：桩基；水磨钻；设计
1工程概况
沙溪大桥位于福建省三明市三元区莘口镇，为莆炎高速线路横跨205国道、沙溪和及月亮湾景区而设。右幅起点桩号K239+062.5，终点桩号K240+460.5，桥长1398m；左幅起点桩号K239+062.5，终点桩号K240+470.5，桥长1408m。
图2-1水磨钻施工工艺流程图 图3-1机架分析模型
4水磨钻施工机架优化设计
常规水磨钻机架采用钢管搭接的简易脚手架，简易脚手架未经结构设计验算，搭设随意，结构不牢固，风险性极大。对此风险源进行优化设计，改用型钢机架作为水磨钻施工机架。
4.1设计要求：
（1）现场实际最大起吊重量为500kg，即最大吊重5kN。
（2）卷扬机自重250kg。
4.2结构材料及设计参数
（1）主体框架采用14工字钢。
（2）斜撑、剪刀撑、卷扬机固定平台采用8槽钢。
（3）所用钢材均为QB235材质：
抗弯强度；抗剪强度。
（4）M16膨胀螺丝：
允许拉力；允许剪力。
4.3荷载参数
（1）吊重5kN集中荷载，作用于承重梁跨中位置，因采用定滑轮，故承重梁单点作用力为，方向向下。
（2）卷扬机自重2.5kN，作用于卷扬机平台四个点上，方向向下。故单点受力为。
（3）卷扬机吊运产生的向上的反力5kN，作用于卷扬机平台四个点和卷扬机压顶梁两个点上，方向向上，故单点受力为，故卷扬机平台下部两根槽钢单点所受合力为，方向向上。
4.4荷载组合
工作状态：卷扬机在正常使用时，自重与吊载进行组合。
工况：卷扬机工作出渣，吊重按500kg考虑；
荷载组合如下表，采用基本组合进行计算：
表3-1荷载组合表
图3-2整体结构组合应力图
（3）整体变形计算
整体结构最大变形为，根据《钢结构设计规范》要求，工作平台梁（包括设有悬挂起重设备的梁）容许挠度为，其中为受弯构件的跨度即2m。故整体结构最大变形 2000/400=5mm。满足要求，见图3-3。
（4）支座反力计算
由计算可知：
M16膨胀螺丝Z轴方向最大反力，XY方向最大水平反力，故M16膨胀螺丝强度满足要求，见图3-4。
图3-4整体结构支座反力
（5）设计结论
根据计算结果可以看出，各构件受力计算满足要求，对于临时结构，本方案结构合理，安全可靠。
在现场施工过程中，该机架结构稳定性、安全性明显提高，保证施工安全。
图3-5水磨钻机架现场图
5结论
在沙溪大桥工程项目管理过程中，根据水磨钻挖孔桩的施工特点和安全要求，结合现场施工条件对水磨钻机架优化设计，为水磨钻挖孔桩施工提供了强力的安全保障。水磨钻机架的创新设计受到了业主、监理的高度赞誉，并在莆炎高速全线推广。
作者简介
秦小晶（1986-04-03），男，汉族，籍贯：江苏省如皋市，当前职务：项目副经理，当前职称：中级工程师，学历：大学本科，研究方向：桥梁工程
论文作者:秦小晶,孙嘉维
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/27
标签：水磨论文; 卷扬机论文; 机架论文; 单点论文; 组合论文; 荷载论文; 结构论文; 《防护工程》2019年第6期论文;