筑岛围堰承台施工方案.docx
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筑岛围堰承台施工方案
永久大桥承台施工方案
一、工程概况
大岗山永久大桥为+110+m持续刚构桥,主墩为承台桩基础,主墩1#、2#位于大渡河河道中,1#墩桩位处水深约2m,2#墩桩位在距岸边约2m,桩基各为6根群桩基础,承台宽9.2m,长13.8m,高4.5m。
1#承台底标高为、2#承台底标高为,目前为枯水季节,水位标高为,1#承台底在水面下2.1m,2#承台底在水面下1m。
由于桩基打算在4月底完成,估量承台在5月进行施工,然而依照大渡河历年来的水文资料显示,大渡河在4、5月会有季节性涨水,在六、7月会有洪水,洪水特点是流速急、起落快。
依照本工程所处地理位置,水文气象条件、工程特点,必需保证承台在洪期来临之前顺利完工,特制定以下承台施工方案。
二、防洪标高确认
依照设计院提供的水文资料和大渡河的具体情形,在5月份为季节性涨水,即涨水量不大,由于承台围堰将侵占部份河道,假设围堰标高太高,反而减小过水断面,依照工程的实际情形,确信防洪水位标高为950.0m。
三、施工工艺
1、整体安排:
在5月份水位较现有水位有所上升,承台底在水位以下超过3m,由于河床表层为大漂石覆盖层,透水性较好,一般围堰难以闭水,拟采纳外侧铅丝笼围堰,内侧钢围堰相结合的施工方式,钢围堰采纳单层钢板加肋制作,在岸边拼装好后采纳手动葫芦配合桁车安装,安装好后进行砼底砼灌注,最后按常规方式制安钢筋和灌注砼。
2、施工工艺流程图:
施工准备
筑岛
下放钢围堰
浇注封底砼
抽水机抽水
基底处理
冷却管通水及履盖保养
质量验收
1、施工工艺
、施工预备
在承台施工前需完成以下几项工作:
①由于围堰采纳铅丝笼围堰,在筑岛前要制作好铅丝笼;
②承台方量为571m3,为大体积砼,需进行大体积砼配合比设计。
③进行孔桩无损检测,按标准要求需委托有检测资质的单位对桩基进行无损检测。
、围堰放样
依照围堰高度计算出筑岛围堰宽度,然后由项目部测量组准确放样,一要确保防洪标高达到要求,二要确保堰顶宽度知足操作要求。
围堰宽度如下图(以1#承台为例):
由上图可知:
顺桥向即向河边填筑宽度为19.6m(围堰外边至桥墩中心线),横桥向宽度为22m。
依照地形条件,1#承台向0#台方向有较大的操作平台,桁吊的方向为顺桥向移动,筑岛可不考虑围堰的拼装问题。
2#承台由于地形限制,在承台上游布置钢围堰的拼装平台,因此筑岛时应向上游加宽约15m。
、筑岛围堰
由于大渡河水流较急,且承台底在水面下较深,为避免在灌注封底砼时围堰内的水有流动现象,阻碍封底砼施工,因而筑岛填料要采纳级配较好的砂卵石,幸免用太多的大漂石回填,避免由于上下高差造成围堰内水有流动现象。
筑岛完成后,在外侧用铅丝笼围堰,采纳Ф6圆钢焊成铁丝笼,笼网孔眼操纵在20cm,长度约3.0m,宽度为0.8m,厚度,铅丝笼围堰宽度36m。
在铅丝笼安好后,随即将卵石填充笼内。
在卵石填塞满后,将铅丝笼口子一样用铅丝封住,然后再进行下一个铅丝笼填石,笼与笼之间必需用铅丝牢牢连结在一路。
、钢围堰制作
①尺寸设计:
围堰封底砼以1.2m计,钢围堰也作为承台模型,和结合防洪要求,确信钢围堰高度高出承台标高0.6m,即高度为6m,长宽较承台尺寸每边大20cm考虑,即宽度为9.6m,长度为14.2m。
②结构设计:
钢围堰采纳单壁结构,面板拟采纳6mm钢板,横肋采纳采纳I10工字钢和竖肋采纳I28c工字钢,顶平面横向刚架采纳I22工字钢,对撑采纳2-20a槽钢焊接成方刚,具体加工图如下:
③现场加工要求:
由于围堰宽度较承台每侧尺寸仅大20cm,在加工时必需严格按设计尺寸进行施工,要求做到:
上、下、左、右钢板对齐;上下竖向加劲肋角钢必需焊牢,形成封锁骨架;钢板的焊接采纳搭接焊或贴板焊接,必需双面持续焊,并确保水密和接头强度,在加工好后,围堰必需做油浸实验,以保证闭水性。
为方便封底混凝土浇筑需要,钢围堰拼装时,不拼装平面斜向支撑,利用斜向支撑作为封底混凝土浇筑的操作架,待封底混凝土浇筑完成后再进行斜向支撑连接。
、桁车制作及安装:
一个承台的钢围堰重量为,由于吊装的距离较大,需用两台50t吊车才能知足要求,但50t吊车租用困难,且约40t重量,不能过河进行2#承台施工,因此拟采纳桁车进行吊安,公司现有闲置的桁吊,桁梁长度可达到30m(两个桁吊),吊重为60t,可知足施工要求。
桁车设计及布置图如下:
、基坑开挖及钢围堰安装:
在桩基砼达到必然强度后才能进行承台基坑的开挖,
由于基础为6根群桩基础,桩基横向净空为3.3m,纵向净空为4.0m,桩头较开挖基底高约2m(封底砼厚1.2m,桩顶较设计高约1m),在基坑开挖时必然要爱惜桩头钢筋和砼。
由于封底砼高度较小,在开挖进程中认真测量基底标高中,尽可能做到基底平整,并与设计标高相符合且,为了确保封底砼拔球后导管埋深知足要求,使整个砼灌注范围内最大高差在30cm之内。
在基坑开挖好后,将钢围堰通过桁吊平移至承台位置,然后通过手动葫芦下放至设计标高,然后固定钢围堰。
在吊安进程中不仅要保证基底的平面位置,还必须保证围堰的垂直度。
、封底砼施工:
采纳C30砼封底,由于承台宽度相对较小,每次插二根导管可知足要求,即加工二个储料斗,料斗的容积约3m3。
利用桁吊的灵活性,可直接将储料斗吊于桁吊上,围堰上仅搭设简单的且可移动的操作平台,操作平台利用钢围堰的槽钢即可。
待上一个位置灌注了约80cm厚度砼后,缓慢移动导管,让桩基周围充填满封底砼,在即将完成一处砼灌前,取下漏斗,移至下一名置处安装。
在施工中应严格操纵砼顶面标高。
平面布置如以下图:
、基底处置:
待砼达到必然强度后,方可进行抽水,抽进程中观测封底砼渗水情形,假设渗水严峻需进行二次封底,假设渗水量小可直接利用抽排,抽干后当即进行基底和桩头的处置,基底和桩头清至设计标高方可。
、钢筋制安:
在承台施工前,将钢筋制作好,基底清理好后,当即进行钢筋安装,一个承台钢筋重约55t,以Ф28钢筋为主,接头采纳直螺纹形式。
钢筋拟在承台基坑内现场从下到上进行绑轧,绑扎承台钢筋时,需用钢管搭设加劲骨架支撑,并注意预埋墩身钢筋和地角螺栓。
承台底钢筋爱惜层较厚,为19cm,在底部需采纳钢筋焊接的三角形铁凳支垫,间距400mm,呈梅花形焊于承台底部钢筋定位,周围亦要采纳定位钢筋定位。
由于承台为大体积砼,需预埋冷却管散布见3.11.3。
、预埋件安装
由于墩身和上部结构施工需要,需要安装5012塔吊一座,由于塔吊基础有勘入岩石和附着要求,需要将塔吊基础设置在承台上,并将塔吊安装在承台的下游以减少水的冲击力,在承台施工时,在承台下游侧,割掉下游部份钢围堰,接长承台1#钢筋,制作混凝土牛腿,如下图所示:
、砼灌注:
3.11.1、配合比设计:
本承台浇注砼量为570立方米,属于大体积砼施工,施工中操纵水泥用量,降低砼入模温度,操纵内外温差等,防裂方法是保证其质量的关键,具体实施如下:
①本桥采纳一般的峨嵋水泥,严格操纵水泥用量,以减少水化热,降低砼的温度;
②掺加FDN高效减水剂,以减少用水量和水泥用量,从而减少水化热;
③用粒径较大的颗粒形状好和级配好的碎石,以减少用砂量,从而减少水化热;
④尽可能地降低坍落度,低坍落度砼用水量少,利于降低温度,减少干缩,尽可能减少水泥用量,坍落度操纵在16-18之间。
3.10.2、降低砼浇注入模温度
①注意气温转变情形,临时选择在较低温度时段内浇注砼;
②分层浇筑砼:
本承台分9
层(块)浇筑,每一层浇筑厚度为,(注意幸免分层分块断面的突然转变),目的是利用层面散热,以降低砼温度。
在浇筑砼时应严格依照本方案相关精神执行。
在灌注基层砼时采纳串筒,以避免砼离析。
③砼灌注顺序
采纳泵送,利用现有拌和场及相关设备,在灌注时分层浇筑,按0.60m一层(82m3),从一侧往另一侧灌了一层后,又回过头去从开始侧向另一侧灌第二层,每一循环距离时刻操纵在6小时内(初凝之前),那么每小时需要浇筑13.6m3,现工地上两台1000型搅和机可知足供料要求。
3.11.3、降温设施
由于承台属于大体积混凝土,混凝土内外温差直接阻碍到混凝土的质量,为降低混凝土的内外温差,采纳内散外敷的方式,使混凝土的内外温差不大于25℃,内散即用循环冷却水将热量排出,外敷即用冷却水的出水贮存高出承台的钢围堰内,对承台进行养护,冷却水管采纳φ40黑铁管,共布置三层,每层设置一个进水口和出水口,具体布置如以下图所示:
施工进程中应注意以下问题:
砼浇筑前需对冷却管进行水压实验检查水管系统,保证冷却管的畅通和不漏水;
覆盖一层砼后即开始通水冷却,通过调剂水流量将进出水温差操纵在4-50C,持续通水10d以上;
④停止通水后,用微膨胀水泥浆向管道里压浆;
⑤水管的表面连结件拆除到砼内10cm深度,拆除连结件后的孔洞用较干的微膨胀砼封锁;
⑥冷却管网终止通水后当即灌C30水泥浆封孔,并将伸出承台顶面的管道截除。
⑦用热水养护、砼表面覆盖两层麻袋后再盖非透水性塑料布
四、工期安排
承台施工各工序流程及时刻安排:
一、依照工期的安排,承台施工期在5月份,现在季节涨水已来临,估量最大水位较此刻上涨1.7m,即水面标高为,考虑封底砼1.2m厚,那么钢围堰需下放至水下4.7m。
存在必然施工难度,估量承台施工工期约需20天左右。
具体施工流程及时刻安排见以下图:
五、质量、平安、文明注意事项
1、质量方面
、钢围堰在加工时,按设计图进行施工,焊缝密实、连结牢固。
、桩头砼和封底砼严格清至设计标高位置。
、第一层灌注完后,灌第二层时,振捣时应将捣固棒插入基层砼内振捣,以确保两层合一;
、灌注砼时严格按配合比计量;
、水管系统安好后对钢管和接头逐个检查,并做压水实验;并配专人24小时抽送循环冷却水。
、必需按要求分层浇筑,第二层开始浇筑必需在第一层砼初凝前开始。
、注意按要求准确预埋墩柱钢筋、劲性骨架、塔吊地脚螺栓。
2、平安方面
、进入施工现场必需戴好平安帽;
、钢围高为5m,在加工时注意平安。
、桁吊高度约10m,在吊重运行时,两桁车行动一致,听从指挥。
、管道压浆时应注意爱惜眼睛。
、在施工期,及时了解天气预报,与业主、监理部增强信息联络,及时把握上游水文转变情形,合理计划作业区间工程施工。
、在施工期前预备麻袋10000条,假设在洪水标精湛过了950,当即用沙袋围堰加粘土芯墙,提高围堰的防洪能力。
3、文明施工方面
、材料应分类堆码整齐,并做好标识牌;
、治理人员上工地必需配戴好胸牌。
六、机具、材料数量表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
挖掘机
CAT330
台
1
2
桁车
梁长30m
台
2
3
葫芦
10t
个
6
4
拌合机
YCL1000
台
2
5
输送泵
台
1
6
钢筋切断机
台
1
7
钢筋弯曲机
台
1
8
钢板
6mm
m2
571
9
工字钢
I28a
m
192
10
工字钢
I10
m
952
11
工字钢
I22
m
183
12
槽钢
槽20a
m
13
编织袋
条
10000
14
铅丝笼围堰
φ6圆钢
m
1917
手摆卵石
m3
108
15
压浆机
台
1
16
C30混凝土
m3
285
17
冷却管
φ40
m
700
18
冷却管接头
φ40
个
140
19
冷却管弯头
φ40
个
140
钢围堰计算书
钢围堰长14.2m,宽9.6m,计算高度4.8m(除去封底混凝土高度1.2m),设计水深3.5m,构造如下图:
(1)、横肋跨距为2.5m,计算最下方肋的内力:
为偏于平安,将其简化为简支梁,受力如以下图所示:
作用在此加劲肋上的水压范围为0.4m,均布水压力为:
q=ρg(h1+h2)/2×
=103×10×+/2×=13200N=m
跨中弯矩Mmax=qL2/8=×8=kN·m
由表查得I10工字钢截面模量w=49cm3
σmax=Mmax/w=×103/(49×10-6)
=×106pa=Mpa<215Mpa符合要求
(2)计算竖向加劲肋,竖向加劲肋采纳I28a工字钢,w=508.2cm3
竖向加劲肋外力由水平加劲肋施加,为简化计算,直接计算在竖向肋两边1.25m范围内的水压力计算图示如下图:
q=ρgh×
=103×10××
=87500N·m=kN·m
水压中心位置作用在距离封底混凝土1/3位置处,总压力为:
Q=1/2qL=1/2(pgh)L
=××=153KN
反力RA=×(3)××5
=KN
反力RB=153-RA=KN
求竖向加劲肋的最大弯矩,成立如下图坐标系:
Mx=RA×(x+)-∫0X(X-x)×q×x/dx
=RA×(x+)-qx3/(6×)
求其最大值:
令Mx’=0取得
RA-qx2/7=0
解得x=
因此,弯矩在图示原点以下取得最大值;
将x=代入Mx取得:
Mmax=KN·m
σmax=Mmax/w=×103/(×10-6)
=×106pa=<215Mpa符合要求
(3)、计算平面工字钢
由于钢围堰平面超静定次数较多,变形和谐关系复杂,故用Sap2000成立力学模型进行计算:
模型说明:
(1)、约束设定:
在每一个竖肋位置处,由于只有竖向位置受到约束,故设置为滑动支座,在钢围堰的四只角上,若是全数设置为固定支座,那么与实际受力形式不向同,需要加设4根支撑,然后在支撑底部设置为固定支座,支撑采纳小刚度的120mm角钢,对计算结果无太大阻碍。
(2)、载荷设定:
在每一个竖肋的位置,设置竖肋的A点支座反力RA=,与水压方向相同,在钢围堰四支角上,取KN作使劲,自重系数为。
(3)、节点约束:
所有节点设置为刚结。
(4)、截面形式:
沿钢围堰各边为I22a工字钢,对撑为20mm双槽钢组合为方钢,具体如以下图所示:
1)、模型单元及节点编号
2)、载荷及截面形式
3)弯矩图
4)轴力图
应力验算:
在I16截面中,9号杆件的受力为最大Mmax=,Nmax=
σmax=Mmax/w+Nmax/A
=×103/(×10-6)+×103/(×10-4)
=×106pa=Mpa<215符合要求
在方刚截面中,23号杆Mmax=,Nmax=
33号杆Mmax=,Nmax=
截面性质:
IZ=×2=3560.6cm4wz=×2=356cm3A=×2=57.66cm2i=√(I/A)=7.86cm
33号杆λ==查得φ=
23号杆λ=960/=查得φ=
23号杆应力分析
σmax=Mmax/w+Nmax/A
=×103/(356×10-6)+×103/(×10-4)
=22×106pa=22Mpa<215×=
符合要求
33号杆应力分析
σmax=Mmax/w+Nmax/A
=×103/(356×10-6)+×103/(×10-4)
=×106pa=Mpa<215×=
符合要求
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