某大桥水中承台施工组织设计方案

2012年10月22日13:22:00
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摘要

水中承台的施工XXXX特大桥1#、2#主墩承台位于水中外,其余位于岸上的系梁或承台均埋置于原地面以下。(一)XXXX特大桥水中承台

水中承台的施工
XXXX特大桥1#、2#主墩承台位于水中外,其余位于岸上的系梁或承台均埋置于原地面以下。
(一)XXXX特大桥水中承台施工
1#、2#主墩基础为高桩承台,外形尺寸为15×7.5m,厚4.0m。承台顶面标高为+3.0m。0#、3# 墩承台尺寸为9×7.5m,厚2.5m,根据桥位河床的地质状况、水位特征及主墩承台的设计特点,主墩承台施工将采用双壁钢吊箱围堰进行施工。
1)施工方案
根据本合同段主墩承台平面尺寸、水文、地质情况,拟避开洪水期施工,主墩承台采用双壁钢围堰法进行施工。钢围堰采用整体式双壁钢围堰。双薄壁之间为空间桁架结构,钢围堰内壁距承台边缘为1.0m,双薄壁钢围堰厚度为0.8m,考虑施工期间最高水位的影响,围堰顶标高设为+3.8m,考虑局部冲刷的影响,钢围堰最高6.8m。详见下图:
钢围堰构造图
                    钢围堰构造图
施工过程中注意冲刷防护,确保钢围堰的埋置深度。
双壁钢围堰设计上主要考虑围堰封底抽水后围堰在最高水位时水压力作用下的强度、变形和整体稳定性。

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2)双壁钢围堰结构布置
①井壁:围堰井壁由内外两层钢板壁所组成。壁板厚度为10mm,沿壁板周围分布有水平环形桁架,竖向为型钢加劲,将内、外井壁组合成整体。两长边井壁在顶部设顶杆。
②刃脚:刃脚加工成直角三角形形状,斜边在围堰内侧,外侧平直
③其它设施
A、吊点:每块双薄壁钢围堰壳体应设有吊点,用于围堰的吊装、拼装及下沉使用。
B、内外连通管:为保持围堰在下沉、封底作业时内外水位的平衡,在河床附近和承台顶面以上的围堰壳体处,穿透内外井壁设置四个φ250mm的钢管,钢管与井壁密焊。钢管伸入围堰端焊有法兰盘,并配有钢板堵头,可根据工序需要由潜水员开闭堵头板。
3)钢围堰的制作
钢围堰竖向分二节,每节各分块钢围堰由加工厂施焊成型,经试拼检查合格后,用运输车或运输船将钢围堰运输至现场分层拼焊成整体下沉。
4)双壁钢围堰的拼装下沉
采用在墩位现场搭设拼装平台及下沉悬挂系进行钢围堰的拼装及下沉(钢围堰下沉示意图如下)

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①钢围堰现场拼装:拔除钻孔平台钢管桩,搭设钢围堰拼装平台及下沉悬挂系。在拼装平台上测量放样,以便控制钢围堰的平面位置。在主护筒上设置钢围堰下沉导向,导向采用型钢制作,导向与钢围堰之间的间隙采用3~5cm,导向长度为6~8m。
利用运输船将钢围堰运输至墩位后进行底节钢围堰的拼装。钢围堰采用吊车或起重机起吊钢围堰至拼装平台上,拼装平台用龙门吊按照分块线之间的竖向接缝拼装,每条接缝均采用双面焊缝,焊缝宽度及厚度应满足规定要求。为了确保接缝的焊接质量,在每条竖向接缝上再贴15cm宽的钢板条并焊拉牢固、密实。按照拼装底节的相同程序拼装两节钢围堰。水平接缝的焊接要求与竖向接缝相同。
②钢围堰下沉采用加重和井内除土的方法。钢围堰刃脚混凝土采用压浆混凝土施工,加重的方式可采向钢围堰隔舱灌水和加片石。井内除土的方式可采用高压射水、吸泥。
在钢围堰接高节段完成后,就向钢围堰的隔舱加片石,片石要对称施加,避免造成偏压和导致钢围堰倾斜,一般下沉1.0m观察一次平面位置及垂直度。
利用位于钢围堰中心桁架平台上安装的5t双臂轨道式旋转吊机,双臂对称起吊吸泥机,进行吸泥。该吊机吊臂长17m,最大变幅为14m,最大起重高度为18m,可作360°转动,可不变幅沿堰周吸泥。
围堰下沉中应随时掌握土层变化情况,作好下沉量、倾斜和偏位的测量,控制堰周附近除土量,注意纠偏,使围堰均匀平稳地下沉。在吸泥过程中,要连续向围堰内加水,尽量使堰内水位不低于堰外,防止翻沙。

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吸泥时应尽量远弃,根据本工程的要求,拟将吸泥机吸出的泥土用船舶和汽车运至指定的弃土场。尽量保证在吸泥施工过程不污染江水。
当钢围堰下沉到离标高以上1m左右时,控制刃脚随近除土量,注意调平围堰,避免围堰发生突然大量下沉或大的偏斜,难以下沉至设计标高。对于高底刃脚的钢围堰下沉,刃脚进入覆盖层后,因入土部分侧面积不同,摩阻力不同,以致长刃脚一侧不易下沉,围堰易向短刃脚一侧偏斜,故下沉时先在邻近高刃脚一侧井孔内取土,以减小偏斜。然后在井内对称取土。
③钢围堰现场拼焊的质量控制
A、测量放线及检查:在钢围堰拼装平台上测量放出钢围堰刃脚位置线,底节钢壳拼装时通过刃脚底口中心与刃脚平面的垂线作为中心线,控制钢壳上口半径。以后分层接高皆以此中心线投点在吊装下沉平台上进行放样和校核,其半径误差不得大于3cm。
B、拼装时要求:隔舱板对齐;各相邻水平环形板对齐;上下不能对接焊时,可采用搭接焊或贴板焊接,但必须满焊,并保证水密。
C、刃脚部分经检查合格清洗干净后方可灌注压舱混凝土。
D、所有壁板和隔舱的工作焊缝,必须做煤油渗透试验,并对不合格的焊缝,要求修补直至合格为止。
5)清底及基底处理
钢围堰下沉到位后潜水工及时进行清理基底和护筒四周的泥垢,并清除钢围堰壁的泥垢。考虑到承台底至河床面高度较小,除去封底砼厚度后为1.5m~3.5m,抛填1.3~3.3m厚的片石和0.2m厚的碎石并整平,以作为封底砼及承台施工的底基,封底砼的厚度必须经计算确定。
6)浇注封底砼
基底处理合格后即进行封底砼的浇注。
①砼生产:封底砼由陆地拌和站供应,混凝土搅拌运输车送到位。
②承台布设导管数量为8~10根,以确保封底砼的质量。
③储料斗的容量必须满足首批砼能保证导管埋置深度在0.6m以上;
④砼浇注采用砼输送泵浇注,浇注厚度为1.0m。
封底砼浇注完毕,经检测试件,砼强度达到要求后进行抽水,边抽水边设置钢围堰内支撑。

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7)承台砼施工
当封底砼达到一定设计强度后,进行围堰内抽水,抽水前在围堰顶部分做对顶支撑,抽干水后,检查围堰是否渗漏水,如有要进行堵漏防渗,然后进行承台施工,抽干水后,先割除承台底以上桩基钢护筒并进行桩头凿除,同时对封底砼表面进行整平,以承台底标高为基准,凿除凹起处砼,低凹处用同标高填平,然后进行承台边线放样,安装承台侧模,按设计和规范要求绑扎承台和墩身预埋钢筋,并严格按设计图纸进行大体积砼施工。
由于承台厚度较厚,混凝土方量也大,为防止大体积混凝土水化热难以散发而使承台产生裂缝等现象,施工时在承台内布设了冷却管。
冷却管材料采用¢3.8*3.5mm钢管,0#、3#承台按上下双层布设,1#、2#承台按上下三层布设。冷却管在承台混凝土浇注完成后开始通水进行冷却,由水泵抽水,保证冷却管进水口有足够的压力,进、出水口的水温在5°~10°之间,通水时间为15天。
 8)钢围堰的拆除
钢围堰拆除步骤如下:
①将各隔离舱内的水干,片石清除使围堰浮起。
②用机船上的吊车将围堰下游片吊起,使围堰处于倾斜状态,人进入下游侧交角的隔舱内拆除螺栓。
③打开下游片,用机船将围堰拖离墩位。
④合拢下游片恢复原状,拖至岸边整修后重复使用。
9)围堰防洪措施
在洪汛期进行钢围堰施工时,从两方面着手考虑围堰防洪。一方面是从围堰结构设计上考虑:首先双薄壁钢围堰井壁内水平向设计有桁架体系,并将钢围堰顶标高相应提高,底面标高降低至洪水期局部冲刷线以下,对抗洪水有利;其次在围堰井壁内灌注砼,增加围堰井壁的重量及抗弯截面模量,提高围堰抗洪水能力;另外,当围堰落床稳定后,围堰内壁与护筒之间用型钢剪刀支撑,在预防围堰偏斜的同时,增加抗洪水能力。另一方面从防冲刷考虑,即:及时检查围堰外围的河床标高,并抛砂袋等围护;当围堰外河床冲刷严重时,在围堰外围一定距离打一排钢管桩,减少围堰外围的河床冲刷。
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物资人
  • 本文由 发表于 2012年10月22日13:22:00
匿名

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