兰渝铁路嘉陵江特大桥承台施工技术方案(2010.4.25).docx

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1、兰渝铁路1.YST2标嘉陵江特大桥承台施工方案兰渝铁路1.YS-12标项目经理部二0一0年四月目录1、工程概述11.1 结构型式及工程数量11.2 气象、水文、地质条件31.3 .1承台施工时段31.2.2施工期气象、水文条件31.4 工程主要特点62、钢围堰结构设计61. 1设计条件62. 2钢围堰设计说明63. 2.1钢围堰介绍63、钢围堰施工124. 1施工方法125. 2施工工艺流程176. 3施工步骤及工况227. 4钢围堰整体沉放控制418. 4.1钢围堰测量399. 42钢围堰制作4010. .5封底混凝土4011. 4.6钢围堰抽水4112. .7安全4113. 5钢围堰施工主

2、要机械、设备及人员4114. 6钢围堰施工工期计划4215. 钢围堰施工质量保证措施4216. 8确保工期措施4417. 钢围堰施工安全保证措施4518. 10文明施工474、封底混凝土施工4819. 1概述4920. 2封底混凝土浇注工艺及流程4821. 2.1浇注工艺4822. .2封底混凝土施工操作平台的搭设4823. 2.3施工流程5024. 3封底混凝土浇注前准备5225. 3.1导管平面布置5226. 3.2集料斗制作及安装5327. 4水下混凝土浇注5328. 4.1水下混凝土质量要求5429. 4.2水下混凝土浇注5530. 1施工工艺流程5531. 钢围堰内抽水、清淤571.

3、1 3多余的钢护筒及钢管桩割除575.4 桩头处理575.5 封底混凝土面清理、找平595.6钢筋及冷却水管施工595.6.1钢筋制作、绑扎及固定585.6.2钢筋加工585.6.3钢筋运输及吊入基坑605.6.4钢筋绑扎施工605.6.5钢护筒锚固钢筋的连接615.6.6冷却水管制作安装605.6.7预埋件制安615.7混凝土的配合比设计615.8大体积硅浇筑施工工艺615.8.1砂拌和625.8.2碎输送625.8.3泵管布设635.8.4碎浇筑顺序及方式635.8.5位振捣645.8.6碎收浆抹面及凿毛655.8.7混凝土施工缝处理、混凝土养护6659大体积混凝土温控措施665.10温控

4、标准695.11现场监控705.11.1监测仪器及元件705.I1.2监测元件的布置705.I1.3监测元件的埋设715.11.4现场监测要求715.12控制预案716、质量保证措施737、环境保护和文明施工737.1施工噪声的控制737.2废水控制747.3固体废弃物控制747.4化学危险品的控制措施758、施工安全保证措施76兰渝铁路嘉陵江特大桥主桥主墩承台施工技术方案1、工程概述1.1 、结构型式及工程数量嘉陵江特大桥是兰渝铁路线上的一座特大型桥梁,分双线和左右两个单线部分,为人字桥,位于四川省南充市境内。特大桥起点桩号为K3+197.38,双线桥终点桩号为K7+227.75(同时是左右

5、单线的起点桩号),左单线终点桩号为K8+336.86,右单线终点桩号为K9+557.41,双线桥梁上构结构形式为1732+224+332+(72.8+128+72.8)(连续刚构桥梁)+232+224+1232+24+1732+224+332+2X24+1732+(89+160+89)(连续刚构桥梁)+(49.3+60+60+60+49.3)(连续箱梁)+(49.3+60+60+60+49.3)(连续箱梁)(49.3+60+60+60+49.3)(连续箱梁),左单线桥梁上构形式为632+224+21X32+(40.75+56+40.75)(连续箱梁),右单线桥梁上构形式为2232+(32+48

6、+32)(连续箱梁)+732+24+2X32+24+(32+48+32)(连续箱梁)+432+(40.75+56+40.75)(连续箱梁)+3X32+(32+48+32)(连续箱梁)+4X32+224+332+(32+48+32)(连续箱梁)+9320总桥长7469.14米,其中双线桥长为4030.37米,左单线桥长1109.Ilm,右单线桥长为2329.66米。其中K5+500K7+300段位于嘉陵江河道和库区内,即68#102#墩位于河道内,考虑在施工水位269.3米以下和水里的桥墩共22个,主墩84#、85#两个承台为矩型,承台平面尺寸为25.7m17.2m,厚度为5m,承台设置2.5m

7、厚的封底混凝土。承台采用C40高性能混凝土,封底采用C25混凝土。84#、85#承台单个承台C40高性能混凝土数量为2210.2m%图1.1、主墩承台平面布置图表1.1主墩承台施工方法墩台号承台封底聆底标高河床标高承台封底厚度承台类型承台施工方法84#257.44260.52.0深水矩形承台双壁钢围堰85#254.44257.92.5深水矩形承台双壁钢围堰表1.2、84#、85#主墩承台施工主要工程数量表序号工程内容工程数量1钢围堰约2800T2封底C25水下混凝土1989m33钢护筒切除576m42.Om桩头破除48m5封底表面清理884m36承台C40混凝土4420m37承台钢筋1071.

8、8t8冷却水管8417.6kg结合桥位的地质情况、承台尺寸、设计要求,现场考察各墩墩位处河床面标高、水深、桩基出河床面高度等情况,采用钢栈桥、钢平台和钢围堰施工方案,对于水深小于6米的采用单壁钢围堰,对于水深大于6米的采用双壁钢围堰,以主墩84#、85#承台为例采用双壁钢围堰方案设计。即采用双壁无底钢围堰进行施工,钢围堰作为形成施工环境的临时围水结构物,同时作为承台混凝土浇筑时的侧面模板。1.2 气象、水文、地质条件1.2.1 承台施工时段主墩钢围堰施工根据钻孔进度、水文条件、钢围堰的施工工艺等因素综合考虑,为此拟定施工时间为2010年5月-8月,承台施工时间为2010年6月一9月。1.2.2

9、 施工期气象、水文、地质条件(1)气象嘉陵江流域气候属中亚热带湿润季风气候区,季风气候显著,冬暖夏热。流域内暴雨出现在510月,约占全年降水量的82%,最集中是79月,约占全水量的52%,910月多阴雨天。嘉陵江流域径流丰沛,但年内分配极不均匀,年际变化大。据武胜站资料统计,多年平均径流量为272亿m3,多年平均流量为882m3s,年径流主要集中在510月,约占全年径流量的82%。最丰水年(19811982年)实测年平均流量1410m3s,最枯水年(1971972年)实测年平均流量为517m3s,历年最小流量88113s流域内洪水多由暴雨形成,洪水陡涨陡落,洪枯水位变幅较大。本河段暴雨多发生在

10、510月,洪水发生时间与暴雨相应,大暴雨多出现在7、9两月,洪水过程一般5天左右,复峰过程7天以上。历年实测最大流量28900m3s(1981年7月15日),相应南充水位站实测最高水位275.17m,实测最低水位为260.11m,实测最低水位为260.11m,历年平均水位变幅达7.12m。南充嘉陵江双线特大桥毗邻南充市区,根据南充市气象站气象资料统计:多年平均气温17.4寸,极端最高气温40.UC(1972年8月140),极端最低气温-2.8(1975年12月150),多年平均降水量1020.8mm,年最大降水量1529.4mm(1952年),多年平均蒸发量1088.2mm,多年平均风速1.l

11、ms,最多风向N,实测最大风速16.0ms(1976年8月15日),工程区域可施工日数全年在280284d之间,各月平均日数大致在2027d之间。其中,6月份施工气象条件较差,平均可施工日数仅20d左右。(2)水文下游约2公里为小龙门航电枢纽工程水库,桥梁位于库区内,水库运行方式:当电站当入库流量大于4600m3s时,电站停机,水库闸门全开,自由泄流冲沙,日平均流量大于4600m3s的多年平均出现天数约为9天,控制的沙量占全年的55%左右;当入库流量小于等于4600m3s时,水库闸前水位保持正常蓄水位269.30m,电站正常发电。上游凤仪航电枢纽工程水库运行方式:当电站当入库流量小于2030m

12、3s时,保持水库正常蓄水位280.Onl运行,当入库流量大于2030113s时,小于5000m3s时水库按277.Om运行,当库流量大于5000m3s时,电站停机,水库闸门全开敞泄冲沙。南充小龙门嘉陵江双线特大桥桥轴线的法向与主流的夹角为约14,河道洪水比降约为0.38%。,由于过水断面内无路堤,壅水系数取值0.05。按规范推荐的壅水公式计算得到各流量壅水高度及影响范围为:10年一遇设计洪水,桥梁最大壅水高度为0.037m,影响范围约193m。100年一遇设计洪水,桥梁最大壅水高度为0.053m,影响范围约277m。桥墩间流速变化情况为:20年一遇设计洪水主跨桥墩间流速的增幅最大为0.31ms

13、,位于96#97#桥墩间,流向变化最大值为偏向右岸&3。,位于78#79#桥墩间,最大流速为1.67mso100年一遇设计洪水主跨桥墩间流速的增幅最大约为0.32ms,位于96#97#桥墩间,流向变化最大值为偏向右岸4.8,位于78#79#桥墩间,最大流速为2.41ms(3)地质小龙门嘉陵江特大桥所在河段为顺直展宽河段,河段平均比降0.4%。,河道宽度在1.l1.6km范围。从河道平面型态上看,河道的发展受到两岸地质条件的限制,岸线时有转折。桥梁下游3km为已建小龙门航电枢纽工程,受下游闸坝壅水作用影响,使得河段河床变形存在“洪淤枯冲”的特点。由于河道为山区型河流,河势变化主要受到两岸岩质岸坡

14、的限制,多年来已趋于稳定。河床各主要地层的设计参数见下表。表1.3桥位断面岩土物理力学性质指标推荐值表岩土序号岩土名称土状态及风化程度重度KNm3凝聚力(Kpa)内摩擦角()极限摩阻力(Kpa)基本承载力Kpa单轴极限抗压强度R(MPa)临时边坡坡率基底跖擦系娄卵石土Q稍密21/35120250/1:10.4漂石土Q稍密22/45150350/1:10.45松软土QJ软塑18.512720100/分质黏土Q;硬塑19181240150/1:10.3粉砂Q381稍密19.0/2515120/且圆砾士Q;稍密20/3080180/1:0.750.35卵石土QJ稍密22/45120350/1:0.7

15、50.4泥石J3SV.3223570300/1:0.750.35W223454504.51:0.50.41.3 工程主要特点(1)墩位区水深流缓,受采砂影响河床上下游地势高差大,对钢围堰的下沉带来不利的影响。(2)航道被施工钢栈桥封闭之后,所有船只全部经主跨桥位通过,日流量约80艘,航运较繁忙。(3)钢围堰尺寸和重量很大,拼装、下放、定位难度大。(4)底节钢围堰重量约680t,全部拼装完成总重量约1400t,用千斤顶或卷扬机同步下放控制难度大,钢围堰着床后开挖及现场施工难度大。(5)钢围堰施工、封底混凝土都是大型作业,封底混凝土和承台混凝土数量分别达到了1061才和2210i,混凝土浇注仓面面

16、积达到44211施工技术难度和组织难度均较大,需各方通力配合。2、钢围堰结构设计2.1 设计条件根据实地调查,走访当地水利局、水文站、水电站和当地老百姓,初步掌握嘉陵江水文、地质资料。据此资料,钢围堰设计条件如下:平台顶标高:273.5m;双壁顶标高:271.6m承台底标高:259.44m(84#)、259.94m(85#)封底於厚度:2.Om(84#)、2.5m(85#)设计洪水位:272.5m;常水位:269.0m;波浪高:0.5m设计水流流速:0.lmS;护筒直径:2.3m;2.2 钢围堰设计说明2.3 .1钢围堰介绍图2.1、84次85#钢围堰平面图图2.2、84#、85#钢围堰立面图

17、(一)钢围堰相关参数钢围堰外轮廓尺寸:28.301(长)义17.2111(宽)义14.7(18.2)01(高),钢围堰壁板厚1.2m,84#钢围堰底高程257.4,钢围堰顶高程272.bn,承台底高程259.44m,承台顶高程264.44m;85#钢围堰底高程253.9,钢围堰顶高程272.1m,承台底高程256.94m,承台顶高程261.9411u封底混凝土厚84#2.0m、85#2.5m,采用C25水下混凝土。龙骨与护筒顶分配梁通过精轧螺纹钢筋连接,构成钢围堰的吊挂。钢围堰自重:约100ot。钢材力学性能:允许抗拉、抗压和抗弯应力。=170MPa;工厂贴角焊缝抗剪=100MPa;工地手工焊

18、缝抗剪=80MPa;(见桥梁施工常用数据手册P518)混凝土力学性能:弯曲拉应力:。t=0.7MPa,封底混凝土粘结力:=15tm2(二)钢围堰结构主墩钢围堰由壁体、内支撑、悬吊及定位系统等四大部分组成。(1)壁体双层壁板主要由隔舱板、水平环板、横向联系梁及内外壁板构成。钢围堰壁板分块遵循以下原则:块件能满足现场起重设备起吊要求;制作场地及码头出运条件满足要求;运输驳船能具备每个块件运输要求;在满足以上要求的同时尽量减少分块数量,以减少现场块件拼装工程量,加快块件拼装进度;壁板分块上、下节竖缝宜错开布置,且尽量避开在主要的注水仓内设置分块缝。图2.3、壁体结构平面布置图图钢围堰壁体总高14.7

19、(18.2)m,底节高为5.8(6.8)m,中节高为4.8(6)m,顶节高为4.1(5.4)m,各分20块拼装。平面分块按照图纸要求制作。根据现场现有的设备,壁板现场拼装起吊机具主要为25t汽车吊50t履带吊,进行现场吊装施工,根据设备的吊装能力,对壁板进行分块,壁板共分成20块,每个分块块件的重量在10t-20t左右,现场对称拼装。(2)内支撑内撑主要有纵、横、斜向及竖向支撑,共同构成空间框架,与钢围堰壁板一起形成较为完整的稳定结构体系。钢围堰内设2道内支撑,内支撑标高为265.03In和270.23m处,纵桥向布置2道内支撑,横桥向布置1道内支撑,均撑在有隔舱板处。内支撑钢管采用0800x

20、10钢管。n图2.4、内支撑平面图(3)悬吊系统钢围堰内在外侧钢护筒上设置吊挂装置,吊挂采用632的精扎螺纹钢筋(fpk=785Mpa)和钢丝绳,内壁板吊挂处需开孔穿精扎螺纹钢筋。(4)导向定位系统钢围堰整体下沉设置水平定位系统和导向系统,以确保在钢围堰下放过程中,导向系统与护筒之间有5IOCm的空隙。导向系统设置2层,顶层设置在护筒上,下两层设置在围堰上。顶层导向最重要,对其进行了专门设计。下层导向装置在围堰就位后直接焊接到围堰内壁上作为围堰于护筒的临时固结,防止吊箱在使用过程中晃动。使用时将个别与护筒对应的两个锚固件之间焊接一道平杆,该平杆距离护筒约5cm,平时不与护简接触,特殊情况下可以

21、起到限制吊箱于护筒的相对距离的作用。图2.5、导向系统立面图(三)钢围堰工程数量钢围堰工程材料数量见表2.1。表2.1、钢围堰工程材料数量序号材料名称单位重84#围堰(kg)85#围堰(kg)合计(kg)底节中节顶节底节中节顶节16mm钢板47.Ikgm244132386323300055452483124348726301528mm钢板62.8kgm2428035704280503044704020256503IOmm钢板78.5kgm211789781814111984976833742008412mm钢板94.2kgm23021329152177984032033080264581770

22、21514mm钢板109.9kgm214686513802085810277050959616mm钢板125.6kgm25256504043206312631256883292871.75*50*65.7kgm(7.43)1412811903101591661314868133858105681.80*1011.9kgm004227004227845491.90*1013.5kgm4779143374296014337955947308101.100*1015.lkg/m1613853802690268961075826906455211800*1023648354785912612总计792

23、9513、钢围堰施工3.1、 工方法嘉陵江特大桥以主墩84#墩和85#墩下沉2个双臂钢围堰为例,其他河中副墩和引桥墩参考执行,这两个墩承台的平面尺寸均为25.7m(水流方向)17.2m(线路方向),承台高均为5m,承台基础采用24根直径2.Om钻孔灌注桩。依据设计图纸,84#主墩双壁钢围堰为矩形结构,其外壁尺寸均为28.3m(长)X19.8m(宽)X14.7m(高)。承台底标高260m,顶标高+265m,钢围堰底标高+257.5%顶标高+272.2m,双壁钢围堰分三节下沉,底节高5.8m,第二节高4.8m,第三节高4.hn,重429吨。85#主墩承台底标高256.98%顶标高+261.98m,

24、承台施工采用双壁钢围堰,钢围堰每边比承台边宽IOCnI,钢围堰内平面尺寸为长2590CnIX宽1740cm,钢围堰壁厚120cm,钢围堰底标高+253.9m,顶标高+272.1m,双壁钢围堰分三节下沉,底节高6.8m,第二节高6m,第三节高5.4m,钢围堰总高度18.2m,钢围堰总重量约为529吨。目前施工水位为269.3m,现有钻孔平台顶标高为273.5m,护筒顶标高为273.5m,经变更设计将承台底标高提高为259.44m(原为254.44米),河床标高为25911r262m之间。钢围堰设计为双壁方形结构,壁厚1.2米,内壁比承台尺寸略大,周边大IOCn1,兼做承台模板,对钢围堰下沉就位要

25、求精度较高。以承台周边16根钻孔灌注桩中的8根钢护筒为吊装和下沉钢围堰时的支撑,8根钢护筒作为钢围堰下沉和精确就位过程中的导向和定位支撑。3.1.1、 根据开挖和清渣施工顺序不同大的施工方案有两种:其一:将钢平台全部拆除,先开挖河床和清渣方案待主墩桩基结束后,将平台上部结构全部拆除,预留四周钢管桩,(见附图)其余管桩全部拔除,利用抓斗或长臂挖掘机进行第一次抓渣施工,要严格控制抓渣部位,84#平台位置靠近栈桥一侧河床标高较高,不能过量开挖,以防影响栈桥管桩的稳定性。开挖深度根据管桩打入度和下沉钢围堰底标高要求进行控制,具体施工措施根据现场实际情况而定。提前对承台周围及钢围堰仞脚周围的河床标高及断

26、面等进行实测(见附表),确定清渣方案。等待河床清理完毕后,再重新搭设两侧施工钢平台(兼做施工墩身)和在钢护筒上焊接牛腿搭设临时拼装钢围堰工作平台。该方案主要优点是减少钢围堰在下沉和着床就位前渣土开挖及清渣工程量,可加快施工进度和缩短工期。主要缺点是承台两侧工作钢平台上构部分需重新搭设,另由于钢栈桥钢管桩基础埋置较浅,对钢栈桥横向稳定影响较大。附表:84#主墩河床实测底标高钢管班编号原始桩长截断长度入土深度实际桩长桩底标高原始河床标高钢管桩与刃角标高关系(257.43)原始河床与刃角标高关系(257.43)89-10150.685.4514.32256.77262.22-0.664.7989-1

27、1151.464.513.54257.55262.050.124.6289-12180.756.317.25253.84260.14-3.592.7189-1319.706.1819.7251.39257.57-6.040.1489-19245.437.6218.57252.52260.14-4.912.7189-2519.40.166.8219.24251.85258.67-5.581.2489-26150.084.8614.92256.17261.03-1.263.689-27150.885.314.12256.97262.27-0.464.8489-28150.63.7514.4256.

28、69260.44-0.743.0189-291502.6515256.09258.74-1.341.3189-30180.133.1517.87253.22256.37-4.21-1.0689-7181.24.716.8254.29258.99-3.141.5689-8248.733.9515.27255.82259.77-1.612.3489-920.85.334.9315.47255.62260.55-1.813.12备注:钢管桩编号规则与桩基相同其二:保留承台两侧工作钢平台,边开挖河床和清渣边下沉钢围堰方案待成桩后拆除承台内和承台四周外侧2米宽对下钢围堰结构宽度有影响范围内的钻孔平台,保

29、留外侧工作平台作拼装钢围堰和墩身施工工作平台(设计时已经考虑),由于承台及钢围堰仞脚范围内的河床不平整,上游高下游低,相差较大,部分超过3米,存在钢围堰仞脚局部先着床现象,需潜水人员配合开挖和清渣,需采用边开挖边下沉钢围堰,水中开挖只能用空压机吸石、长臂挖掘机直接挖掘或抓斗抓磴这三种办法,根据河床实际地质情况,在开挖和清渣施工过程中可对这三种施工方法进行优化和组合使用。该方案主要优点是可保留承台两侧工作钢平台,不需重新搭设,对钢栈桥影响较小。主要缺点是钢围堰在下沉和着床就位前渣土开挖及清渣工程量较大,施工不确定因素较多,施工难度较大,施工进度慢,施工时间长。计划采用方案:考虑上述两个方案各有利

30、弊,择中选用,即保留承台两侧钢平台,但在先对承台及围堰仞脚范围内的河床进行开挖和清理,提前进行河床底标高实测,确定开挖和清理方案,然后再按第二方案实施。接高承重钢护筒施作承重体系纵梁、横梁及加劲板等,安装起吊系统,在工作平台上按底节、中节和顶节整体拼装,分三节三次整体下沉到位。在钢护筒顶面设承重和起吊系统下沉钢围堰,这种方法不需要大型起吊设备,起吊时受周围环境的影响也相对较小,但在钢围堰底节整体拼装后和起吊前必须拆除现有的部分钻孔平台,操作空间有限,对工期有一定影响。3.1.2、 根据起吊系统不同大的方案有两种其一:采用千斤顶起吊系统整体起吊和下沉钢围堰方案计划84#墩钢围堰采用千斤顶起吊下沉

31、,围堰下沉所需吊点设置须与围堰底节的拼装同步进行,围堰下沉设8个吊点,吊点布设在围堰底节壁板上,起吊系统基础的布设是依靠部分护筒和原有的部分钻孔平台,根据现场实际需要,适当加高护筒和管桩的高度。在钢护筒和平台之间架设承重梁,并安装千斤顶及精轧螺纹钢,详细布置见附图。钢围堰的挂腿结构图详细布置参考84#主墩钢围堰挂腿结构图(一)1.YS-ZWY-121o其二:采用卷扬机起吊系统整体起吊和下沉钢围堰方案计划85#主墩钢围堰采用卷扬机悬吊系统下沉,钢围堰的提升、下放是利用10台5吨慢速卷扬机组实现。在搭建拼装平台的同时,安装钢围堰悬吊系统。悬吊系统是利用基桩钢护筒作为承载支撑,每四个相邻钢护筒作为一

32、组,纵横桥向支垫两层贝雷,然后在其上面安装上卷扬滑车吊点,共安装10个悬吊点。下卷扬滑车吊点安装在相对应的钢围堰隔舱板位置内壁板上,标高为刃角上来2.70米位置(共10个)。悬吊系统主要有贝雷支架、型钢、5吨卷扬机、滑轮组等组成。附悬吊系统示意图。钢围堰是永久防撞结构的组成部分,同时作为实现承台干施工的挡水结构物和承台侧模板。其仞脚是封底混凝土的控制面,侧板内壁为浇注封底混凝土及承台混凝土侧模板,同时钢围堰顶面也作为混凝土浇注的操作面。钢围堰的施工工序主要包括加工拼装、下沉就位、封底混凝土浇筑、承台施工等。(一)前期准备:桩基基本完成后,撤除已完部分钻孔平台;接高承重部分钢护筒到277.1米,

33、在钢护简顶焊接承重墩帽,作为钢围堰起吊的承力结构。(二)钢围堰施工:根据钢围堰设计图在工作平台上进行分节和分段加工,竖向分底节、中节和顶节,水平每层分20段,钢围堰制作总体工艺采取先进行散件下料加工,在场内按设计分节、分段、分块制作成块件,再将块件运抵施工现场进行组拼。钢围堰制作工艺流程见图3.2。图3.2、钢围堰制作工艺流程图于此同时,进行钢护筒接高,完成起吊系统的准备工作,底节钢围堰整体拼装完成,通过起吊系统整体起吊下水;再拼装整体接高中节钢围堰,整体起吊下沉到位;最后再拼装整体接高顶节钢围堰,整体下沉,着床、清渣、就位。在钢围堰整体起吊、下沉和着床就位过程中,利用承台周边8根钻孔桩钢护筒

34、做起吊系统,8根钻孔桩钢护筒做精确导向和限位控制系统,同时由于河床底本身平整度较差,存在钢围堰仞脚四周部分先着床的可能,需要潜水员配合在围堰内进行水下开挖边清渣边下沉,直到精确就位。(三)潜水员水下辅助清理和整平河床底面保证一定的平整度,同时清理钢护筒或钻孔桩四周的浮渣,确保封底混凝土的浇筑质量和防止漏水。搭设封底混凝土灌注工作平台,采用中心集料斗分一注水下封底混凝土,首次封底混凝土浇注厚度为2.5%主要考虑底面和顶面的不平整度,确保封底混凝土有足够的有效厚度。3.2、 施工工艺流程首先以钻孔桩钢护筒作为基础在墩位处搭设拼装平台,也就是在钢护筒上焊接牛腿,作为底节钢围堰焊接拼装时的施工平台,牛

35、腿顶标高为当时施工水位+Im。拼装平台搭设完毕后,在平台上严格按设计图纸拼装双壁钢围堰底节,刃角轮廓线与设计图纸标准线的距离的误差不超过20mmo将钢围堰与护筒之间用一定数量的122工钢焊接固定。为保证围堰拼组、下沉过程中位置不偏移,围堰下沉施工前从护筒上焊接限位,在围堰内侧经精确测量后设置限位装置。围堰每边设2组限位装置,共8组,限位装置与围堰内壁板距离为0.05%详细布置参考84#主墩钢围堰承重架结构图(1)1.YSZWY116。钢围堰拼装时,由承台中部向上下游对称拼装,实现合龙。共分9个工况完成,钢围堰施工关键工艺有钢围堰各结构的加工和拼装、钢围堰的整体起吊下沉、钢围堰的导向和定位,钢围

36、堰着床和就位过程中的渣土开挖及清渣,封底混凝土的施工等。施工工艺流程图见图3.30图3.3、钢围堰施工工艺流程图3.3、 施工步骤及工况钢围堰的拼装,钢围堰分节运到桩位处后,首先进行临时定位(使钢围堰平面位置偏差在规范或设计允许范围内),然后用吊车将其它节段逐节吊装,完成拼装。钢围堰的接缝处采用焊接,焊接完成后将焊缝打磨平整。钢围堰接高(以84#、85#墩双壁钢围堰施工为例),钢围堰分节接高,分三节拼装完成,每节接高均在上一节已经完成和下沉到位的基础上进行。双壁钢围堰固定牢固后,开始按顺序吊装上节分块的双壁钢围堰,每块准确对位后,上下两层先点焊固定,等上层双壁钢围堰各分块全部对位并调整准确后再

37、进行整体长焊缝的焊接连接。3.3.1、 步骤一、拼装底节钢围堰利用外围一圈钢护筒和钢围堰外的一圈临时钢管桩作支撑,搭建钢围堰拼装平台。其搭建原则是在不受河水影响的情况下,尽可能地降低平台,以利于以后的钢围堰吊装。按目前水位暂定拼装平台顶面标高在+270.5米。在护筒(钢管桩)与水面相交处以上焊接牛腿,搭设平台主横梁,其上铺设纵梁,形成拼装平台。围堰拼装平台安装完毕后,在平台上进行底节围堰的拼组,在此之前底节围堰已在岸上加工场地分单元预制,短边分4个单元预制,长边分6个单元预制,将预制好的围堰单元运至墩位处进行现场拼装。底节围堰全部拼装焊接完毕后进行围堰透水性试验,围堰透水性试验合格后方可进行下

38、步工序施工。图3.4、施工工况立面示意图(一)图3.5、施工工况三维示意图(一)从钻孔平台的周边开始撤除平台,拔出钢管桩。在周边8根钢护筒上焊接钢承重墩帽,并对牛腿部位护筒壁局部加强,架设H588型钢横梁作为拼装平台,拼装平台高程+271m。各项准备工作做好以后,在拼装平台上按设计图纸测量放样出钢围堰刃角轮廓线。分块将已制作好的单块底节钢围堰按编号吊装至平台上先电焊,调整接缝及平面位置满足设计要求后,再焊接为整体。根据钢围堰所处的位置分两种途径运输到拼装平台:a、在与栈桥(过渡平台)临近三侧的钢围堰,由平板运输车直接运输到现场,栈桥上停放吊车提吊到拼装平台。b、其它一面无法直接由平板车运输到位

39、,则在栈桥上装船,由运输船运到安装现场,由浮吊提吊到拼装平台。无论采取哪种运输方式,必须严格按钢围堰的分节段编号摆放好,运到现场后,能按次序吊装到拼装平台。因钢围堰每块段自重达10吨左右,而首节钢围堰安装后只有刃脚处与平台接触,稳定性较差,所以在刚开始安装时,应特别注意施工安全。从安全角度出发,首节安装易从钢围堰转角处开始,即最先安装的两块不在同一直线上,从而形成一个直角,以提高钢围堰的抗倾覆能力。复核钢围堰刃脚处平台的标高,如有不平应提前处理,确保钢围堰吊装后就位准确。钢围堰运输到现场后,用浮吊或汽车吊将一块钢围堰吊装到位,按照测量放样对其位置进行调整,包括底脚平面位置和垂直度均调整到设计位

40、置。第一块安装后,吊车不松钩,进行临时固定:在钢护筒焊接临时支撑其侧面;在刃脚处用方木支垫。以上固定措施完成后,吊车缓慢松钩,在松钩过程中注意观察钢围堰是否变动,如有则不再松钩,并调整到大样位置加强固定。直到安全后,再彻底松钩。当第一块安装后,吊装相邻块段钢围堰,缓慢向第一块靠拢,并按照测量放样调整第二块的位置,检查钢围堰的垂直度和两块之间的距离,使两块之间的拼接处缝隙达到最佳状况,临时固定第二块钢围堰,在两块之间的拼接缝上焊接马板,焊接临时支撑,使其形成较为稳定的结构,再将第二块与悬吊系统相联,吊车缓慢松钩。焊接两块钢围堰之间的拼接缝,要求双面满焊,并用煤油检查其抗渗漏情况。焊接应采取措施减

41、少面板的变形,如先分节段跳焊,再补焊后达到满焊。此步骤循环进行,直到将底层20个块段钢围堰全部拼装完毕。将底节钢围堰各分块焊接为整体,并对底节各结构进行补焊。拼装、焊接完成后,对底节围堰进行检查验收。检查所有拼装焊缝,看是否有焊缝不饱满、煤油检查渗漏、焊缝受力开裂等,如发现问题及时处理。加工和安装起吊系统,卷扬机采用钢丝绳,千斤顶采用精轧螺纹钢。拼装底节围堰高5.8(6.8)米,重149(175)吨,牛腿及支撑梁设置于钢护筒间壁体上,顶面标高为+276.8m,焊制前先进行测量抄平。牛腿采用现场现在材料制作,支撑梁为2HN700X300。3.3.2、 步骤二:底节钢围堰壁体起吊下沉安装钢围堰导向

42、架:测量安装导向架的护筒垂直度,根据护筒的垂直度,计算导向架的坡度,制作导向架。导向架主要由型钢加工而成,长度2.0米,与钢围堰接触面设置硬橡胶或聚乙烯四氟板。导向架安装在四周对称的8个钢护筒侧面,即1#、2#、5#、6#、19#、20#、23#、24#护筒,标高为+271米。底节围堰拼组完成后利用起吊系统起吊双壁钢围堰,围堰刚离开拼装平台停止起吊,观察围堰焊缝及吊具无问题后,继续起吊至围堰底板离开拼装平台面约0.05m时,拆除拼装平台,然后10(8)套起重系统同步缓慢下沉钢围堰,直至钢围堰可以自浮停止下沉,准备进行第二节围堰的拼组接高作业。调试和检查起吊系统,先试吊。安装导向和限位系统。整体

43、起吊底节钢围堰,均匀下沉。将所有悬吊系统的卷扬机同时启动,并调整到受力大致相等,整体起吊钢围堰,当钢围堰起吊离开拼装平台IOCm左右,应停止起吊,稳定10分钟左右观察,如无特殊情况,安排尽快拆除钢围堰拼装平台。再次启动所有千斤顶或悬吊系统的卷扬机,同步缓慢松绳,并在过程中注意观察钢围堰的顶面大致水平,检查各卷扬机的钢绳松紧程度,防止卷扬机间用力不平衡引起事故。直到钢围堰入水后达到平衡不再下沉,暂停卷扬机松绳。按底层钢围堰自重约175(150)吨,下放入水约2.35米后钢围堰自浮稳定。此时的干弦高度约4.45米(底层钢围堰顶标高+273.8米)。观察双壁之间是否有渗漏现象,如有渗漏补焊加强。悬吊

44、系统适当紧绳,以防止拼第二节时首节不平衡而倾斜。测量检查钢围堰的平面位置和垂直度,如偏差较大,应设法校正。如顶面不平,通过卷扬机或往钢箱内注水(抽水)调整重心位置使其基本平衡,最终目标是顶面高差不宜超过30cm,垂直度不超过1.0%。图3.8、底节钢护筒壁体拼装固定示意图3.3.3.步骤3:中节钢围堰拼装、下沉85#墩:对称拼装中节钢围堰,所有中节的块段拼装完后,认真检查钢围堰的拼接缝,包括底节与中节的水平接缝和中节各块段之间的竖向拼缝。中节钢围堰总重144吨,中节拼装完后,匀速下放钢围堰,自浮后钢围堰入水3.65米,干弦高度约9.15米(钢围堰顶标高+278.5米)。如没有质量问题时,进入下一道内支撑安装工序。按设计图测量放样出最下一层内支撑和中间层内支撑的位置,焊接安装,在内支撑的下部,分散开一些小孔,孔径10毫米左右,作为水的通道,在下沉过程中减小浮力,在抽水后,内支撑内的水份及时流出,防止自重过大引起支撑破坏。中节钢围堰及相应的内支撑安装完毕,须往钢围堰壁内缓缓注水,边注水边同步下放,直至钢围堰顶标高在+274.5米时为止。84#墩:第二节围堰同样在岸上分单元预制,单

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