1、钢拉杆安装方案唐山港曹妃甸港区综合保税区通用泊位工程钢拉杆安装及回填施工方案 工程名称：唐山港曹妃甸港区综合保税区通用泊位工程 编制单位： 河北港口集团港口工程有限公司 编 制: 邵健雄 审 核： 李 拓 报送日期： 年 月 日一、编制依据1、唐山港曹妃甸港区综合保税区通用泊位工程水工结构图纸；2、唐山港曹妃甸港区综合保税区通用泊位工程水工技术规格书；3、唐山港曹妃甸港区综合保税区通用泊位工程招标文件。4、水运工程测量规范（JTS131-2012）；5、水运工程质量检验标准(JTS257-2008）；6、水运工程施工安全防护技术规范（JTS205-1-2008）；7、建筑机械使用安全技术规程（
2、JGJ33-2012）；8、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；9、板桩码头设计及施工规范（JTS 167-3-2009）；10、钢拉杆（GBT19034-2007）；11、实用新型专利证书（第2597338号）；12、埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准（SY/T0447-96）；二、工程概况本工程为唐山港曹妃甸港区综合保税区通用泊位工程，码头结构采用带卸荷承台地下连续墙板桩结构，锚碇墙中心线距离码头前沿线43m，钢拉杆共计440套，强度等级S650，分为1、1a、2、3共4种型号，其中1型327套，A65，安装中心标高+1.0m，布置于沿码头前沿线方向除1a拉杆以外位置；
3、1a型90套，A75，安装中心标高+1.0m，每个系船柱位置设置3根1a型拉杆，间距1.4m，码头前沿排水管两侧各设置1根1a型拉杆，间距2.2m；2型9套，A65，安装中心标高+1.5m，用于封头段卸荷承台上方锚碇结构，间距1.6m；3型14套，A65，安装中心标高+1.5m，用于封头段DL1-1号导梁，间距1.6m。钢拉杆彻底除锈后，螺纹部分涂防锈油，其余部分均涂2道环氧富锌底漆，漆膜厚度为80-100um。再裹两毡三油沥青麻布做防腐处理，拉杆安装时，每根均施以50KN初拉力，初拉力应在胸墙和导梁混凝土达到设计强度后进行。埋在碎石倒滤层内拉杆除进行常规防腐处理外，还应进行防水包裹，包裹材料
4、应具有防水、耐海水腐蚀等性能。安装完成后对钢拉杆进行通长混凝土包封。粉细砂段拉杆下方设计有300mm厚0.56cm碎石垫层，碎石段拉杆下放设计有68cm碎石垫层（底标高+0.65m，顶标高为包裹拉杆底标高），拉杆上方回填碎石和粉细砂，前轨道梁及胸墙之间回填碎石顶标高+4.0m，前轨道梁及中轨道梁之间回填碎石顶标高+3.62m，回填粉细砂顶标高+3.5m。钢拉杆安装图如下：钢拉杆结构图如下：钢拉杆包封断面图如下：三、自然条件 （一）气温 年平均气温11.4 。 年极端最高气温36.3。 年极端最低气温-20.9。 （二）风 根据南堡气象站观测资料统计，该区常风向为SSW向，出现频率为10.0%,
5、次常风向为ENE和SSE向，出现频率为9.0%。强风向为ENE向，次强风向为NE向。全年各方向7级风出现频率为4.9%。 （三）降水日降水量25.0mm年平均降水日数为5.8天。 日降水量50.0mm年平均降水日数为2.0天。 本地区降水有显著季节变化，降水多集中在6月8月，其降水量为年降水量70%。 （四）雾 能见度小于1公里大雾平均每年出现天数为9.0天。大雾多出现于每年11月至翌年2月。 （五）湿度 平均相对湿度为：67%。 （六）地震烈度 根据河北省工程地震勘察设计院2001年2月京唐港曹妃甸港区地震安全评价报告，港区地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.166g。四、施工工艺
6、流程以上施工工艺流程中各道工序必须严格遵守报检程序，上一道工序经自检合格后上报监理单位复检，复检合格后方可进行下一道工序，保证施工规范性。五、主要工序施工方法（一）施工准备1、材料准备：组织碎石、钢拉杆及配件、沥青、麻布、玻璃纤维布、张紧装置进场，并提前检查质量证明文件和做好复检工作。2、机械设备人员准备：组织有经验作业队伍做拉杆防腐和安装，组织吊车等设备进场，做好进场报验工作。3、技术准备：熟悉钢拉杆结构图和钢拉杆安装图，提前做好技术交底和安全交底工作。4、主要机械设备准备主要机械设备一览表序号设备名称及描述数量功率/能力用于施工部位1汽车吊125t拉杆吊运2挖掘机4200垫层铺设、回填3装
7、载机150回填4自卸车1215m回填5压路机114t碎石碾压（二）铺设碎石垫层根据设计图纸计算，标准段卸荷承台部分碎石垫层顶标高+0.96m，封头段卸荷承台部分+1.5m拉杆碎石垫层顶标高+1.46m，标准段原状土部分碎石垫层顶标高+0.96m，设计碎石垫层厚度300mm，封头段原状土部分+1.5m拉杆碎石垫层顶标高+1.46m。设计要求拉杆下方下碎石垫层采用激振力400kN振动压路机对表层进行碾压整平,振动碾压3-5遍，搭接宽度不小于30cm。碾压至表面无明显轮印。设计标高从海侧向陆侧依次为-0.5m、+0.66m、+0.0m，由挖掘机开挖至设计标高并按设计图纸放坡，不做碾压处理。碎石原材由
8、自卸车通过现有中部施工通道末端缓坡倒运至碎石垫层铺设区，用200型挖掘机完成碎石铺设，封头段碎石铺设由50型挖掘机施工，由200型挖掘机将碎石原材越过导梁DL1-1顶部倒运至封头段。正式铺设碎石垫层前，先选取封头段（共44延米）作为碾压试验区，采用14t压路机对碎石垫层进行碾压，测量人员测量并记录好碾压前及每一遍碾压后碎石顶标高，以相邻两次碾压碎石顶标高之差5mm为停止碾压依据，初步确定平均碾压遍数，同时通过试验区碾压来确定碎石松铺系数。铺设碎石垫层前，在铺设区域布置10m10m高程控制点，便于挖掘机在铺设过程中进行高程控制，碎石铺设松铺系数根据试验区施工情况确定，压路机按照试验区平均压实遍数
9、进行碾压，测量人员记录每遍压实后碎石顶标高，最终压实遍数需按照相邻两次碾压碎石沉降量5mm来控制。在排水管位置，碎石垫层铺设至排水管下底端标高位置，测量找平后，连接排水管后再铺设碎石垫层至制定标高。（三）放线定位及铺设垫块1、购买成品C50高强混凝土联锁块作为混凝土垫块，厚80mm，长225mm，宽112.5mm。2、在胸墙和导梁对应拉杆之间拉线，将混凝土垫块沿着拉线方向按照3m间距均匀布置。3、要根据每套拉杆结构图计算出每根杆体和配件安放位置，然后在现场用钢筋短棍做好标记。4、测量人员放出垫块位置线，人工码放垫块，控制顶标高符合要求，垫块顶面标高为+1.0m减去拉杆半径，如遇到垫块位置及连接
10、铰或者张紧器位置重合，可适当移动垫块位置。（四）防锈漆检查及修补1、出厂前，钢拉杆杆体及其配件加工完毕后，并已进行彻底除锈，除锈等级为二级Sa2，除锈后，杆体及配件表面均涂环氧富锌底漆2道，漆膜厚度80-100um，螺纹部分涂防锈油。现场施工时，技术员和质检员应确认防锈漆是否完好，在拉杆进场后和防腐处理前对杆件及配件进行防锈检查。首先观察拉杆外观，检查拉杆上是否有涂料缺漏和损伤之处。其次用漆膜测厚仪对杆体及配件漆膜厚度进行抽样检查。对上述检查中发现防锈缺陷部位进行统一修补。2、修补处理方法如下：磕碰部位用砂纸将锈迹清理干净，然后涂刷环氧富锌底漆2遍。漆膜厚度不够部位用布将表面擦干净后直接涂刷环
11、氧富锌底漆。待补漆晾干后重新检测漆膜厚度，确保厚度满足设计及规范要求。（五）杆体防腐处理1、首先对每套钢拉杆全部杆体进行“两毡三油”防腐处理，沥青采用现场熬制，具体处理步骤如下：将拉杆表面灰尘用干布清理干净，然后涂刷一层沥青油，涂刷完成后立即缠裹一层麻布，麻布宽度15cm，包裹搭接量不小于50%，纵向搭接长度不小于100mm。缠绕时要保持一定张力，不得出现“空鼓”现象。包裹一层后涂刷一层沥青油，再按照同样方法包裹一层麻布，最后再涂刷一层沥青油即完成“两毡三油”处理。2、其次埋入碎石段钢拉杆在两毡三油沥青麻布外再包裹六油六布玻璃纤维布做为防水措施，材料规格采用防水环氧沥青和玻璃纤维布互层，采用玻
12、璃布做防水层加强基层，选用经纬密度为（1010）根/cm，厚度不小于0.12mm，中碱、无捻、平纹、两边封边、带芯轴玻璃布卷。压边宽度不小于20mm方式缠裹，搭接长度不小于100mm。标准段拉杆六油六布处理长度18m，1#卸荷承台锚碇梁拉杆六油六布处理长度16.86m，1#导梁拉杆六油六布处理长度5.5m。（六）拉杆及配件组装1、将防腐处理完成后杆体和配件按照拉杆结构图用履带式吊车吊运至正确位置并放置于高强联锁块上，吊点和丝扣处包裹土工布以保护防腐层和丝扣。2、杆体及各配件放置到位后，将每套拉杆中全部张紧器及对应两根杆体螺纹端头连接，两根杆体螺纹旋入量要对称均匀且适当，每侧旋进约120mm，外
13、露螺纹长度60mm，以保证能顺利完成安装每处连接铰。3、张紧器安装好之后开始安装每处连接铰，将连接板、销轴、开口销按照图纸要求连接固定。（七）排水管道安装1、码头前沿布设有3条排水管道，分别为PS1（内径1000mm）、PS2（内径1200mm）、PS3（内径1200mm），管道设计类型为钢筋混凝土管，采用型滑动胶圈接口企口管。 2、由于施工场地限制，拉杆上方粉细砂回填前吊车无法将排水管道吊装至设计位置，粉细砂回填后满足作业条件时再进行排水管道安装。3、排水管道安装前，根据图纸设计坡度推算管道下放碎石垫层标高，调整碎石垫层标高后用白灰标记管道安装中线。4、安管前检验管道成品，质量要求内外表面无
14、露筋、空鼓、蜂窝、裂纹及碰伤等缺陷。下管时从下游（胸墙端）开始，承口位于上游方向，采用吊车安装并设专人指挥。测量人员跟班作业，负责控制管道中线及高程；校正、稳固管道采用C50高强联锁块。设计图纸中未要求排水管道外侧进行包封处理，因此在对管道校正固定后报监理单位进行验收，验收合格后进行管道回填施工。（八）施加初拉力 1、施加初拉力在胸墙和导梁混凝土达到设计强度之后进行，以28d标养试块抗压强度或同条件养护试块抗压强度试验报告结果为依据来判定是否满足施加初拉力条件。2、检查连接铰安装完成后，开始施加预紧力20kN，施加顺序采用对称施加法，即每段胸墙、导梁间拉杆同步对称张拉，同步向中间推进，保证墙体
15、受力均匀。安装时采用钢拉杆生产厂家唐山德泰机械有限公司提供实用新型专利产品钢拉杆张紧力测量装置进行拉力测量，根据仪器读数控制施加拉力，达到设计要求后停止较紧。施工前准备2套张紧力测量装置，同时备用2个压力表。3、初始拉力施加完成后上报监理复测验收，合格后再次采用对称施加法将拉杆拉力加至设计50KN。施加初拉力后拉杆不得有垂度，铰方向不得偏斜及摆错。（九）钢拉杆张紧力测量装置使用说明1、各部分名称说明（如图一）2、安装前检查（1）检查测力仪零部件是否齐全；（2）检查液压表是否完好无损；（3）检查液压表螺纹及安装螺纹是否吻合；（4）检查小油缸是否漏油；（5）检查液压表及油缸连接处是否生锈、堵塞，液
16、压表安装后是否漏油。3、使用方法（1）首先按照（图一）所示，将测量仪放到两钢拉杆张紧器及杆体连接处，并将杠杆插入紧张器孔中；（2）将转动手轮，使顶紧机构退回到初始状态；（3）使顶紧机构前端及杠杆接触，锁紧固定螺栓；（4）转动手轮，观察压力表压力值是否达到要求；4、使用后维护（1）使用后，检查油缸及压力表连接处及液压缸密封情况，防止漏油；（2）测力仪存放过程中应防水、防尘、防锈蚀，螺纹部位涂防锈油。（3）压力表进行防护，防止磕碰损坏；（4）测力仪各部件包括螺栓固定位置存放，防止丢件；5、各种规格钢拉杆对应压力表数值钢拉杆规格压力表数值（MPa）备注651.1此数值已乘安全系数 1.4751.25
17、此数值已乘安全系数 1.46、安装效果图（如图二）7、故障分析及排除故障现象分析原因排除方法螺纹旋合困难牙型磕碰变形用锉刀修整螺纹上占有沙粒或铁屑擦拭螺纹螺纹生锈用锉刀或钢刷除锈液压表无指示油量不够、漏油适当加油，检查漏油处（十）张拉力及力矩计算1、A65钢拉杆张拉力及力矩计算此种钢拉杆（中间张拉）预紧不同及普通螺母预紧，此种形式钢拉杆预紧力矩只包括螺纹间磨擦力矩。张拉力及力矩计算公式如下： （1-1） （摘于机械设计手册）式中螺纹中径升角 =arctannp/d2；当量摩擦角 arctan1.15；螺纹当量摩擦系数，取0.20；F为预紧力；（预紧为20000N）d2为螺纹中径；（普通螺纹中径
18、d2d-0.65p）n为螺纹头数；（此螺纹规格中n1）p为螺矩；（此螺纹规格中p6）T1为所需力矩；本工程中65钢拉杆螺纹规格分别为M76X6，其螺纹中径d2为72.1M72X6=arctannp/d21.518；arctan1.1512.95。将上述数据代入公式（1-1）得：T1=186018N.mm由于力矩夹具油缸活塞杆及杆体中心距离为200mm，所以工装力矩L为200mm。如下简图：由于T=FL，F=T/L，所以旋合65拉杆力为：F1=930N在根据压强P=F/S，（S为力作用面积，此处为千斤顶截面积，为1194.6mm2。）计算得出：张拉65拉杆20kN所需压力值为：P1=0.7785
19、MPa；考虑现场安装实际情况，如钢拉杆安装后直线度不同，螺纹粘沙后摩擦力增大等因素，将压力值上浮40，即：张拉65拉杆20kN实际压力值为：P1=1.0899MPa；可取1.1MPa。根据张拉力及力矩计算公式（1-1）可以得知力矩T1及张拉力F呈线性关系，则张拉65拉杆50kN实际压力值为2.5P1=2.75MPa。2、A75钢拉杆张拉力及力矩计算此种钢拉杆（中间张拉）预紧不同及普通螺母预紧，此种形式钢拉杆预紧力矩只包括螺纹间磨擦力矩。张拉力及力矩计算公式如下： （1-1） （摘于机械设计手册）式中螺纹中径升角 =arctannp/d2；当量摩擦角 arctan1.15；螺纹当量摩擦系数，取0
20、.20；F为预紧力；（预紧为20000N）d2为螺纹中径；（普通螺纹中径d2d-0.65p）n为螺纹头数；（此螺纹规格中n1）p为螺矩；（此螺纹规格中p6）T1为所需力矩；本工程中75钢拉杆螺纹规格分别为M90X6，其螺纹中径d2为86.1M72X6=arctannp/d21.2712；arctan1.1512.95。将上述数据代入公式（1-1）得：T1=218177N.mm由于力矩夹具油缸活塞杆及杆体中心距离为205mm，所以工装力矩L为205mm。如下简图：由于T=FL，F=T/L，所以旋合75拉杆力为：F1=1064N在根据压强P=F/S，（S为力作用面积，此处为千斤顶截面积，为1194
21、.6mm2。）计算得出：张拉75拉杆所需压力值为：P1=0.8907MPa；考虑现场安装实际情况，如钢拉杆安装后直线度不同，螺纹粘沙后摩擦力增大等因素，将压力值上浮40，即：张拉75拉杆实际压力值为：P1=1.247MPa；根据张拉力及力矩计算公式（1-1）可以得知力矩T1及张拉力F呈线性关系，则张拉75拉杆50kN实际压力值为2.5P1=3.1175MPa。取3.12MPa。（十一）配件防腐及拉杆包封处理1、初拉力施加完毕后，对连接铰、张紧器等安装前未作防腐处理部位及安装过程中损坏部位进行防腐处理，处理方法及杆体防腐处理做法相同。2、所有防腐处理完成后，对整套拉杆做混凝土包封处理，包封断面为
22、400mm400mm正方形，拉杆位于中心部位，混凝土强度为C20。砼模板采用木模加工制做，模板支设前在垫层上钉入定位筋以固定模板，模板支设上口内部使用木楞顶撑，外部采用燕尾扣夹紧，浇筑混凝土使用泵车直接浇筑，胸墙附近包封泵车达不到处由人工用铁锹将混凝土浇至模板内，振捣采用小型振捣棒振捣密实，振捣过程中严禁碰触拉杆。3、拉杆混凝土包封留置抗压强度同条件试块，留置频率为每一浇筑日留置1次，每次留置3组试块，通过检测结果来确定混凝土包封强度是否满足回填条件。（十二）碎石及粉细砂回填1、为方便施工作业，在拉杆安装完成后，在2#导梁及4#导梁两侧率先进行粉细砂回填，回填宽度22m，利用挖掘机两侧均匀回填
23、，导梁外侧回填高度+3.5m，内侧逐步回填，导梁内侧3m范围内回填高度+3.5m，再向内侧则按1:5坡度，扇形回填并跟进挖掘机摊平、压实。2、粉细砂回填至设计位置时，回填6-8cm碎石，仍扇形回填并跟进挖掘机摊平、压实。3、粉细砂、6-8cm碎石分层回填。端头位置首次回填至+2.0m压实后分两层回填至指定标高；非端头位置，一次回填至标高+2.5m，即前轨道梁及后轨道梁底标高处，剩余部分则待轨道梁、给水管等施工完成后再分层回填、压实。4、端头（4-5端胸墙对应位置）及非端头连接处，连接处按1:3坡度进行回填过渡并在回填粉细砂上方设置一个6-8m车辆进出通道，通道坡度1:5。5、碎石回填采用500
24、KN振动压路机进行分层碾压,分层厚度50cm，振动碾压6-8遍，搭接宽度不小于30cm。碾压至表面无明显轮印。6、导梁后部回填土，其中+1.0m以下部分回填过程中采用分层回填，分层回填厚度为50cm，采用蛙夯进行夯实。六、施工进度计划及保证措施本次钢拉杆安装工程计划工期2015年4月8日至2015年5月25日，共计44天，平均每天施工强度440套/44天=10套/天。1、板桩码头设计及施工规范及设计单位出具水工技术规格书中规定：张紧拉杆应在锚碇板或锚碇墙前回填完成，且前墙、胸墙、导梁和锚定结构混凝土强度达到设计要求后进行。因此在浇筑胸墙和导梁时分别额外留置2组同条件养护试块，检测其15天和21
25、天同条件养护试块抗压强度是否达到设计强度，若能达到设计要求可在28天标养试块抗压强度报告出具之前进行拉杆张紧施工，适当缩短拉杆张紧及导梁胸墙浇筑完成间隔时间。2、提前做好拉杆杆件防腐处理，杜绝钢拉杆安装过程中出现半成品断料现象。3、拉杆垫层铺设和钢拉杆安放均受到卸荷承台浇筑进度制约，钢拉杆张紧受到胸墙和导梁混凝土强度制约。因此首先要组织好胸墙、导梁、卸荷承台施工，确保其按计划进度完成，其次要在卸荷承台浇筑完成拆模后，及时跟进开挖东侧及其对应尚未开挖土体，及时跟进铺设和碾压碎石垫层，具备安放条件后，先大面积进行拉杆及配件组装，待胸墙及导梁均达到设计强度具备张紧拉杆条件后再进行拉杆张紧，及土方回填
26、形成流水作业。4、提前组织机械、人员、原材料（碎石、拉杆、沥青、麻布、玻璃纤维布）进场，确保施工过程中工料机数量满足计划施工强度要求。5、加强机械设备日常检查，发现故障及时组织维修，确保计划工期作业时间内各个机械设备能正常运转，保证施工效率。6、机械设备及人员计划投入情况如下：主要机械设备人员一览表序号设备名称及描述数量功率/能力用于施工部位1汽车吊125t拉杆吊运2挖掘机4200垫层铺设、回填3装载机150回填4自卸车1215m回填5压路机114t碎石碾压6张紧力测试装置2初拉力检查7压力表44MPa8工人30拉杆防腐及安装七、质量保证措施1、钢拉杆安装所用材料如沥青、环氧煤沥青涂料、麻布、
27、碎石等必须经复检合格后方可使用。2、钢拉杆进场后及时上报监理进行表观质量验收，若发现漆膜破损、反锈等问题，要求直接拉回厂家进行返修处理。3、拉杆下部碎石垫层必须碾压密实，碾压搭接30cm，垫块间距必须符合设计要求，保证对拉杆支撑力，防止拉杆弯曲过大，影响拉杆拉力。4、拉杆拉紧过程中，必须严格保证拉力达到设计要求，避免初拉力偏大或偏小导致码头整体稳定性降低甚至失稳。5、拉杆防腐必须严格按照设计要求进行施工，确保拉杆防腐包裹到位。6、钢拉杆吊运及堆存过程中应避免碰伤螺杆丝扣或镀锌漆膜，或使拉杆产生过大变形。7、拉杆安装允许偏差序号项目允许偏差（mm）1拉杆间距1002拉杆高程508、拉杆安装后，对
28、防护层进行检查，发现有涂料缺漏和损伤之处，加以修补。9、回填土、碎石质量必须符合设计要求，回填时不得损坏拉杆和外敷包裹层。10、回填及压实应沿着及拉杆平行方向进行。11、回填严格执行分层回填、分层密实，其分层厚度和碾压处理要符合设计要求。回填料种类要满足设计要求。土石方回填允许偏差、检验数量和方法序号项目允许偏差(mm)检验数量单元测点检 验 方 法后方大面积回填小型沟槽和地面、道路基层人工机械1标高50100050每100m2一处1用水准仪按10m方格网测量2平整度201用2m靠尺和钢尺测量注：码头后方和场地大面积回填平均标高不应低于设计标高。八、施工安全保证措施及环境保护、文明施工措施（一
29、）施工安全保证措施1、现场施工机械多，配合工种多，注意相互间安全距离。机械回填及人工夯实要采用轮换工作面作业，确保配合施工安全。2、现场施工特种作业设备及特种作业人员必须持有相应合格证书，并严格按机械设备操作规程操作。3、深基坑周边做好临边防护，设置足够夜间警示灯等警示设施，同时做好基坑内排水工作，在基坑底部打设1.5m间距200mm50mm型钢，用荊笆竖立及型钢外侧，防止周围土体下滑伤及作业人员。4、施工现场临时用电采用三相五线制（TN-S）系统进行供电，符合“三级配电，二级保护”以及“一机一闸一漏一箱”要求。专职电工要每天对用电设备进行检查，按规定对接地电阻进行定期测试。所有电气设备必须质
30、量可靠，并有可靠漏电保护及接地装置，现场电箱应有防雨措施，电缆架空铺设。5、进入施工现场必须穿戴好安全防护用品。6、移动混凝土振捣器时应切断电源，并不得使用自身电缆线直接拉动。洒水养护混凝土应避开配电箱和周围电气设备。7、起重作业必须由专职起重指挥人员进行指挥作业，并且在作业测试吊机各种限位开关是否正常。8、所有临时配电箱安装接地保险，所有电气设备均设置接地。9、危险部位挂设安全警示标识、标志牌。10、特殊工种及设备操作人员均持证上岗。11、如果遇到大暴雨时，暂停现场施工作业。12、吊机在雨后作业时由起重工和起重司机共同检查，以防止地质松软下陷导致吊机侧翻等起重事故，并应先进行试吊确认稳固后再将模板吊离地面吊装。13、进行涂刷沥青油作业工人必须佩戴防毒口罩，防止中毒。（二）环境保护措施按照“预防为主、防治结合”原则进行环境保护。1、施工道路安排洒
