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文檔簡介
1、雙壁鋼圍堰設(shè)計一、鋼圍堰尺寸:承臺尺寸為19.818.406m;最大對角線長度:max(,)=max(21.218,22.434)=22.434m,為此,確定雙壁鋼圍堰的內(nèi)徑為23.5m,外徑為25.5m。在最大對角線處富余量(23.5-22.434)2=0.533m。二、雙壁鋼圍堰構(gòu)造外壁板厚=6mm,內(nèi)壁板厚=6mm,豎肋采用75758角鋼,間距1.0m,水平肋75758角鋼,間距0.5m,行桁架采用75758角鋼,間距1.0m。1、 水平桁架強度檢算:(1)承臺底面處: 雙壁間有C30混凝土參加受壓。作用于雙壁鋼圍堰四周側(cè)面的水壓力:取=1.0 t/m3= H=1.0(9.96-2.03
2、5)=7.925t/m2水平桁架上作用的水壓力:P=1.0=7.925t/m水平桁架弦桿中作用的軸向壓力:N=PR=7.92525.5/2=101.044t水平桁架弦桿采用75758角鋼產(chǎn)生的應(yīng)力:查表知:F=11.503cm2,則: =N/2F =101.044/11.503/2=4.409t/ cm2=440.9Mpa=180 Mpa鋼圍堰雙壁間填充C30混凝土,混凝土中的應(yīng)力: =N/F=101.044/1.0/1.0=101.044t/m2=1.01 Mpa=4 Mpa由此可以看出在雙壁鋼圍堰間灌注C30混凝土可以滿足水平桁架強度要求,而不灌注C30混凝土,則不能滿足強度要求。故在施工
3、過程中必須在雙壁鋼圍堰的雙壁間、承臺頂面以下填充C30混凝土。(2)承臺頂面處:鋼圍堰雙壁間灌注水無混凝土:作用于雙壁鋼圍堰四周側(cè)面的水壓力:=H=1.0(9.96-7.035)=2.925t/m2水平桁架上作用的水壓力:P=1.0=2.925t/m水平桁架弦桿中作用的軸向壓力:N=PR=2.92525.5/2=37.294t水平桁架弦桿采用75758角鋼產(chǎn)生的應(yīng)力:查表知:F=11.503cm2,則: =N/2F =37.294/11.503/2=1.621t/ cm2=162.1Mpa=180 Mpa鋼圍堰雙壁間填充C30混凝土,混凝土中的應(yīng)力: =N/F=37.294/1.0/1.0=3
4、7.294t/ m2=0.373 Mpa=4 Mpa即采用75758角鋼作為水平桁架弦桿,在承臺頂面處基本滿足強度要求,若考慮壓桿折減,則強度不能滿足要求,因此在施工工程中必須在雙壁鋼圍堰的雙壁間、承臺頂面以下填充C30混凝土。3、雙壁鋼圍堰壁板中局部彎曲應(yīng)力:1)承臺底面處:由于雙壁間灌有C30混凝土,壁板上的水壓力直接傳給混凝土,壁板的強度滿足要求。 2)承臺頂面處:(1)外壁板 =6mm水平肋豎向間距b=500mm,豎肋間距a=1001.4mm水壓力:= H=1.0(9.96-7.035)=2.925t/m 按“橋梁地基和基礎(chǔ)”第277頁情況六:四周固結(jié)板lx/ly=500/1001.4
5、=0.50Mx=0.0402.92510-4502=0.02925tcmMy=0.00382.92510-4502=0.00278 tcm=0.08292.92510-4502=0.06062 tcmW=1/61.000.62=0.06cm3 = Mx /W=0.02925/0.06=0.4875 t/cm2=48.8 Mpa 0.9=216 Mpao= /W=0.06062/0.06=1.01033 t/cm2=101.0 Mpa 0.9=216 Mpab取900mm時: max =(b/t)2qa/b=1000/900=1.1111 =0.3109 t=0.6cm q=2.92510-4t
6、/cm2有:max =0.3109(90/0.6) 22.92510-4=2.0461 t/cm2=204.6 Mpa0.9=216 Mpab取500mm時: max =(b/t)2qa/b=1000/500=2 =0.4974 t=0.6cm q=2.92510-4t/cm2 有:max =0.4974(50/0.6) 22.92510-4=1.0103 t/ cm2=101.0 Mpa 0.9=216 Mpa為此,水平肋豎向間距必須小于等于900mm,才能滿足要求。(2)內(nèi)壁板: =6mm水平肋豎向間距b=500mm,豎肋間距a=922.8mm 按新版“機械設(shè)計手冊”第一卷第四篇第一章46
7、1頁,四周固定:b取900mm時: max =(b/t)2qa/b=922.8/900=1.025 =0.3172 t=0.6cm q=2.92510-4t/cm2 有:max =0.3172(90/0.6) 22.92510-4=2.088t/cm2=208.8Mpa0.9=216 Mpa 按新版“機械設(shè)計手冊”第一卷第四篇第一章461頁,四邊簡支:b取900mm時: max =(b/t)2qa/b=922.8/900=1.025 =0.2985 t=0.6cm q=2.92510-4t/cm2有:max =0.2985(90/0.6) 22.92510-4=1.964t/cm2=196.4
8、 Mpa N=0.48 t(2) 封底混凝土厚度?。?.00m636.75h=1916.92 h=2.00m則636.752.00-1916.92 = -643.42t每根樁受力:N=643.42/14=45.96t樁身鋼筋混凝土所受拉應(yīng)力=45.96/(2.52/4)=9.36t/m2=0.094MPa樁自重:G=677.40 t N=45.96t從以上檢算表明,封底混凝土厚度滿足要求。4、封底混凝土強度檢算施工水位9.96m,封底混凝土底面標高-2.04m。雙壁鋼圍堰抽水后,作用于封底混凝土底面的水壓力:P1=(9.96+2.04)1.00=13.00t/m2(1)封底混凝土厚取3.50m
9、封底混凝土的重量:P2=3.502.50=8.75 t/m2封底混凝土地面受的凈豎向壓力:P= P1- P2=13.00-8.75=4.25 t/m2封底混凝土底板中心的彎矩:M=1/16Pa2(3+)則:M=1/164.25(23.5/2+0.25)2(3+1/6)=121.13tmW=1/61.003.502=2.042m3 =M/W=121.13/2.042=59.32t/m2=0.593MPa0.8 MPa(2)封底混凝土厚取3.30m封底混凝土的重量:P2=3.302.50=8.25 t/m2封底混凝土地面受的凈豎向壓力:P= P1- P2=13.00-8.25=4.75t/m2封底
10、混凝土底板中心的彎矩:M=1/16Pa2(3+)則:M=1/164.75(23.5/2+0.25)2(3+1/6)=135.38tmW=1/61.003.302=1.815m3 =M/W=135.38/1.815=74.59t/m2=0.76MPa0.8MPa從以上檢算表明:封底混凝土厚取3.30m滿足強度要求。方案二(一)封底混凝土1、封底混凝土厚度封底混凝土厚度的確定以雙壁鋼圍堰總重+封底混凝土重以滿足克服抽水后雙壁鋼圍堰總浮力的原則確定,并進行強度檢算。其抗浮檢算公式為:抽水后雙壁鋼圍堰的浮力Q=D(雙壁鋼圍堰自重D1+封底混凝土重量D2+雙壁間填充混凝土重量D3+雙壁鋼圍堰壁間水重D4
11、)鉆孔樁的抗拔力作為安全系數(shù)考慮,不列入抗浮檢算,封底混凝土的標號為C30,混凝土單位重量取2.50t/m3。雙壁鋼圍堰內(nèi)外壁間填充混凝土與承臺頂面同高。2、封底混凝土抗浮計算封底混凝土厚度假設(shè)為h,混凝土單位重量取2.50t/m3,施工水位9.96m。(1)水浮力Q由雙壁鋼圍堰自重D1、封底混凝土重量D2、雙壁間填充混凝土重量D3及雙壁鋼圍堰壁間水重D4平衡。(2)封底混凝土底面上作用的向上水浮力:Q=1/425.52(9.96-2.035+h)=510.705(7.925+h)= 510.705h+4047.34Q=510.705h+4047.34雙壁鋼圍堰自重按242噸計,D1=242t
12、(3)封底混凝土重量為D2=1/423.52h2.30=433.736h2.50=1084.34h(4)雙壁鋼圍堰間填充混凝土雙壁間混凝土重量:D3=1/4(25.52-23.52)(h+5)2.30=1/498(h+5)2.50=177.029(h+5)=192.42h+962.11(5)雙壁間灌H=9.96-7.035=2.925m高的水D4=1/4(25.52-23.52)2.925=1/4982.925=225.13則: 510.705h+4047.34=242+1084.34h +192.42h+962.11+225.13 766.06h=2618.10h=3.42m3、封底混凝土強
13、度檢算施工水位9.96m,封底混凝土底面標高-2.04m。雙壁鋼圍堰抽水后,作用于封底混凝土底面的水壓力:P1=(9.96+2.04)1.00=13.00t/m2封底混凝土厚取3.42m封底混凝土的重量:P2=3.422.50=8.55 t/m2封底混凝土地面受的凈豎向壓力:P= P1- P2=13.00-8.55=4.45 t/m2封底混凝土底板中心的彎矩:M=1/16Pa2(3+)則:M=1/164.45(23.5/2+0.25)2(3+1/6)=126.83tmW=1/61.003.422=1.949m3 =M/W=126.83/1.949=65.07t/m2=0.651MPa0.8 M
14、Pa從以上檢算表明:封底混凝土厚取3.42m滿足強度要求。結(jié)論:由于采用先封底后施工鉆孔灌注樁方案所需封底混凝土厚度達3.42m,鉆孔樁施工難度大,所以采用方案一:在施工封底混凝土同時預埋好鉆孔灌注樁護筒。該方案下滿足抗浮要求封底混凝土厚可取2.05m,滿足強度要求封底混凝土厚度應(yīng)大于3.30m,綜合考慮封底混凝土厚度取3.30m。 雙壁鋼圍堰的水平和立面結(jié)構(gòu)圖見圖1、圖2雙壁鋼圍堰的施工方案一、雙壁鋼圍堰的加工與制作雙壁鋼圍堰采用75758角鋼焊接,構(gòu)成圓形水平桁架;用75758角鋼構(gòu)成豎向桁架、水平肋、斜肋、豎肋。6mm鋼板作內(nèi)外壁板,4mm鋼板作隔艙板。根據(jù)工地運輸設(shè)備、起吊設(shè)備及施工場
15、地的能力,采取分節(jié)分塊制作安裝工藝。將雙壁鋼圍堰分成三節(jié)(至下而上各節(jié)高度依次為4.5m,4.5m,4m),每節(jié)分為8塊加工,在岸上將每塊按11放樣,進行下料制作,然后將制作好的雙壁鋼圍堰分塊利用吊機吊至浮舟上待用。待所有結(jié)塊加工完畢,用動力舟將將存放雙壁鋼圍堰分塊的浮舟拖至拼裝定位船邊,由浮吊吊放在拼裝臺上按節(jié)組拼,進行檢查、校正、圍焊。(一)雙壁鋼圍堰制作工藝流程如下圖:按設(shè)計圖下料壓制刃腳防水板和水平桁架角鋼按分塊(隔艙)分榀制作水平平桁架分塊組拼骨架檢查、校正骨架圍焊內(nèi)外壁板調(diào)運至浮舟運至拼裝定位船按節(jié)拼裝水密試驗檢查焊吊耳錨環(huán)劃高度尺寸線成品檢查驗收下沉接高下沉(二)現(xiàn)場制作雙壁鋼圍
16、堰分塊(1)按設(shè)計圖紙進行下料;(2)水平桁架角鋼和內(nèi)外壁板用油壓機冷軋成型;(3)水平桁架的裝焊。水平裝焊程序如下:將內(nèi)外環(huán)板斜桿與平臺上的地樣同位對準用“碼板”固定環(huán)板與斜杠間施定位焊裝臨時加強材焊接標出開口位置、隔艙板安裝線、并打上樣沖標記翻身劃開口線氣割開口校正吊至堆放場備用。(4)分塊裝配 胎架:采用第一榀桁架當胎架 裝配順序:水平桁架豎向桁架隔艙板內(nèi)壁加勁豎肋內(nèi)壁板刃腳加強板刃腳斜板刃腳斜壁板翻身內(nèi)壁加勁豎肋豎向斜桿內(nèi)壁板吊耳。(三)雙壁鋼圍堰制作的質(zhì)量要求與驗收標準1、組裝 組裝前,零件、部件經(jīng)檢查合格;連接接觸面和沿焊縫邊沿每邊3050mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢等應(yīng)清除干凈;
17、 板材、型材的拼裝,應(yīng)在組裝前進行;構(gòu)件的組裝應(yīng)在部件組裝、焊接、糾正后進行; 焊接連接組裝的允許偏差應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范(GB50205-95)表4.6.3的規(guī)定; 桁架結(jié)構(gòu)桿件軸線交點的允許偏差不得大于3.0mm; 當采用夾具組裝時,拆除夾具時不得損傷母材;對殘留的焊疤應(yīng)修磨平整。2、焊接和檢驗 在施工過程中對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后處理等,應(yīng)進行焊接工藝評定,并應(yīng)根據(jù)評定報告確定焊接工藝。 焊接時,不得使用藥皮脫落或焊蕊生銹的焊條和受潮的焊劑及熔燒過的渣殼。 施焊前,焊工應(yīng)復查焊件接頭的質(zhì)量和焊區(qū)的處理情況,當不符合要求時,應(yīng)修整合格后方可施焊。 焊接時,焊工
18、應(yīng)遵守焊接工藝,不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。 多層焊接宜連續(xù)施焊,每一層焊道完后應(yīng)及時清理檢查,清除缺陷后再焊。 焊縫同一部位的返修次數(shù),不宜超過兩次,當超過兩次應(yīng)按返修工藝進行。 焊接完畢,焊工應(yīng)清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物,檢查焊縫外觀質(zhì)量,檢查合格后應(yīng)在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工編號。 焊縫外形尺寸應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定,焊縫質(zhì)量等級及缺陷分級應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范(GB50205-95)表4.7.20(三級)的規(guī)定4、水密性檢驗為防止雙壁鋼圍堰隔艙內(nèi)漏水,應(yīng)對其進行水密性檢驗。(1)下沉前,應(yīng)檢查焊縫質(zhì)量,將焊渣除去后,檢驗焊接處是否有孔洞,并在焊縫處涂煤油,驗
19、其背面是否有滲出。(2)第一節(jié)雙壁鋼圍堰組裝完成后,將其放入水中2天,讓其自浮,檢查是否有水滲出,但上面龍門吊鉤不能脫離雙壁鋼圍堰。若出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,應(yīng)重新外焊。(3)在底板刃腳上,沿雙壁鋼圍堰外側(cè),對每個隔艙的中部焊一個閥門,以便在注水試驗后,進行放水待試驗放水后,將其割除進行補焊。二、雙壁鋼圍堰的組拼、就位、接高、下沉、定位技術(shù)1、 環(huán)行槽施工環(huán)行槽施工是利用兩艘鐵駁船連接成整體后,在其上搭設(shè)鉆孔平臺,利用沖擊鉆機沖擊巖層,完成環(huán)形槽的開挖過程。環(huán)形槽開挖見圖3。利用兩臺300t的鐵駁船用貝雷桁架將兩船體連在一塊,為了保證船體有一定的吃水深度和減少鉆機沖擊時的擺動,每條船均加100t的黃沙配
20、重,利用兩艘鐵駁船搭設(shè)成水上移動浮船平臺,兩條船上各安放一臺沖擊鉆機,鉆頭直徑選取為1.80m,鉆機鋼絲繩中距為15.0m。每沖擊一段時間后,用吸泥機及時將鉆渣吸出,同時,技術(shù)人員要經(jīng)常測量沖擊深度,保持兩臺鉆機同步?jīng)_擊,并且保證船體的位置不變,如有移動,及時進行調(diào)整。整個環(huán)行槽沖擊完成以后,潛水員再下水徹底檢查一次,有凹凸不平和不夠標高的需要重新沖擊,使得槽寬及槽底均符合要求方可停止。同時,對槽內(nèi)碎石用吸泥機全部吸除干凈。(五)拼裝和起吊平臺將環(huán)形槽施工用駁船通過兩組貝雷桁架連接成整體并定位,然后利用P43鋼軌、10cm厚方木在駁船間搭設(shè)拼裝平臺,進行鋼圍堰的組拼。圖4 駁船連接及鉆機平面示
21、意圖在墩位中心位置附近沿水流方向打兩排鋼管樁,在樁頂面用六四軍梁架設(shè)聯(lián)接縱梁和橫梁,在縱梁上鋪設(shè)龍門吊走行軌,橫梁上安放起吊設(shè)備。(六)雙壁鋼圍堰的組拼在組拼雙壁鋼圍堰前,將拼裝船在墩位處臨時定位,下錨鎖定,在定位船平臺上標注敦中心十字線并畫出鋼圍堰的刃腳線.然后依據(jù)對稱原則分別吊裝固定各分塊,相鄰分塊間預留約10cm間距,測量找正后以隔艙線為準測量割除余量,然后用起吊設(shè)備配合導鏈拉攏。采用點焊將鋼圍堰整體裝配完畢,經(jīng)測量準確無誤后,按照先構(gòu)件后板縫的原則進行整體對稱焊接。焊接完成后對所有焊縫進行水密性檢查:在焊縫一側(cè)涂刷煤油、另一側(cè)涂刷石灰水,檢驗其煤油的滲透情況,若有煤油滲透必須重新進行焊
22、接。且在條件許可情況下用探傷儀器進行探傷檢測。一切準備就緒后,起吊平臺上的龍門吊吊起,退出拼裝船,然后由龍門吊落下,將底節(jié)放入水中,計算第一節(jié)雙壁鋼圍堰的注水高度,注水下沉至頂面露出水面1.5m標高后,控制下沉量,使其保持平穩(wěn)。底節(jié)下水前,在雙壁鋼圍堰外壁上下游方向及線路方向兩側(cè)至上而下標注尺寸,以便控制雙壁鋼圍堰下沉得吃水深度,檢查其偏位、傾斜情況,隨時糾正。(七)接高將經(jīng)過試拼后并做好標記的中節(jié)8塊雙壁鋼圍堰分塊調(diào)運至拼裝船上,在底節(jié)上對應(yīng)焊接拼裝中節(jié)。中節(jié)焊接完成并經(jīng)過對焊縫的水密性試驗后,計算注水高度,注水下沉至堰頂距水面標高2.0m,控制沉降量使其保持平衡。將經(jīng)過試拼后并做好標記的頂
23、節(jié)8塊雙壁鋼圍堰分塊調(diào)運至拼裝船上,在中節(jié)上對應(yīng)焊接拼裝頂節(jié)。頂節(jié)焊接完成并經(jīng)過對焊縫的水密性試驗后,注水使下沉至堰底設(shè)計標高-2.04m。 在接高時,將底節(jié)雙壁鋼圍堰頂部外壁上焊四個索耳,通過纜索連接到定位船平臺上鎖碇,防止雙壁鋼圍堰在接高過程中轉(zhuǎn)動。 在接高時,為方便圍焊內(nèi)壁,在雙壁鋼圍堰內(nèi)圈用兩個浮箱拼接內(nèi)壁施焊工作平臺。 接口內(nèi)外壁板不吻合的部位應(yīng)進行處理,保證接高后的圍堰不漏水,上下垂直,圓順,滿足尺寸要求。 接高上節(jié)時,應(yīng)對稱接高,不允許從一側(cè)轉(zhuǎn)圈焊接以防止圍堰傾斜。 在接高上節(jié)時,每焊接一片,將其對應(yīng)的底節(jié)隔艙的水抽出一部分,以保持雙壁鋼圍堰的平衡。 接高完畢,在接高焊縫的上下各
24、50cm處,用75758角鋼沿內(nèi)壁板一周焊兩道水平加勁肋,以保證雙壁鋼圍堰接頭的強度。(八)下沉與著床在將接高部分的焊縫進行充分水密試驗后可以著手下沉。在下沉前按照雙壁鋼圍堰的著床位置用精密儀器測設(shè)墩中心線,并利用定位船錨定裝置將雙壁鋼圍堰準確對位。 沿雙壁鋼圍堰周邊復測河床面及基巖面標高。 復核無誤后對雙壁鋼圍堰進行注水壓重下沉,當雙壁鋼圍堰底部距河床面0.5m時,停止注水,進行糾偏,當位置正確,將雙壁鋼圍堰與拼裝船固定,經(jīng)過一天觀察無變化時,迅速注水著床。糾偏方法:在雙壁鋼圍堰底節(jié)刃腳設(shè)糾偏纜,與定位平臺上的卷揚機連接,將兩側(cè)糾偏纜同時收放或一側(cè)松一側(cè)緊等辦法以達到糾偏的目的。(九)雙壁鋼
25、圍堰的定位 由于受水力影響,雙壁鋼圍堰中心將偏向河流下游。在注水過程中應(yīng)根據(jù)重心偏移量分別注水,使其重心與中心重合,保持水平,防止傾斜。 雙壁鋼圍堰下沉達到基巖后,停止注水下沉。由潛水員沿雙壁鋼圍堰刃腳進行檢查,并填寫落巖位置比較表和雙壁鋼圍堰觸巖情況表。 利用岸上地錨或拋錨將雙壁鋼圍堰固定,復核其中心位置及頂標高,并隨時檢查其變化情況,經(jīng)72小時觀測,無變化時,立即將懸空部分用工字鋼墊、或麻袋混凝土填充,保持雙壁鋼圍堰位正、平穩(wěn)。三、鉆孔灌注樁及封底混凝土灌注施工技術(shù)(一)鉆孔平臺及鋼護筒定位架1、安裝鉆機作業(yè)平臺及支撐結(jié)構(gòu)(1)采用六四式軍用梁沿線路方向,在線路中線及中線左右9.0m各設(shè)一
26、片,焊接固定于雙壁鋼圍堰上做為主梁;三片六四式軍用梁頂面要保持水平(若雙壁鋼圍堰頂面有高差,在軍用梁底用鋼板支墊,保持其平衡)。(2)采用14m長155工字鋼垂直于線路中線方向?qū)ΨQ布置,安放在軍用梁上,并與軍用梁焊接為一體做為分配梁,搭設(shè)鉆機作業(yè)平臺結(jié)構(gòu),且留出鋼護筒的空隙。(3)鉆孔作業(yè)平臺可兼做鋼護筒上層定位架。(4)另制型鋼定位架用作鋼護筒下層定位。2、鋼護筒定位架鋼護筒定位架分兩層設(shè)置,頂層鋼護筒定位架利用鉆機平臺的分配梁,在安裝鉆機平臺分配梁時留出鋼護筒的位置作為鋼護筒頂層定位架使用;鋼護筒底層定位架采用另制型鋼鋼護筒定位架,并固定在雙壁鋼圍堰的內(nèi)壁上,作為鋼護筒底層定位架;底層鋼護
27、筒定位架安裝要在制作雙壁鋼圍堰時在其內(nèi)壁底腳預先焊接鋼牛腿,然后由潛水員潛水安裝焊接、固定。3、鋼護筒制作鋼護筒直徑為2.9m,比設(shè)計樁經(jīng)2.5m大0.4m,用=1.0cm鋼板在現(xiàn)場加工場由油壓卷板機卷制成型,板縫進行焊接,并根據(jù)所需長度進行拼接,在其上端焊接反牛腿,安裝時卡在鋼護筒定位架上,使其穩(wěn)固。4、吊插鋼護筒 將制作好的鋼護筒運至拼裝現(xiàn)場,利用浮吊進行吊插,分節(jié)吊裝按需要的長度拼接,焊接完畢后,并在鋼護筒上口焊接兩個反牛腿,吊掛在平臺分配梁的工字鋼上,鋼護筒頂面與鉆孔作業(yè)平臺齊平。 為保證鋼護筒的安裝精度,利用鉆機作業(yè)平臺對鋼護筒進行準確定位,其平面、水平位置要確保準確。 待14根鋼護
28、筒全部接長完畢后,進行測量定位,將鋼護筒上口卡住,以防位置偏移;然后用浮吊將鋼護筒逐根吊起,使其垂直后放入河床面,復測位置無誤后固定。吊插完畢后,逐根檢查其位置的準確性。若位置錯位、偏斜較大,超出規(guī)范要求時應(yīng)重新進行。 在鋼護筒頂面按樁基中心用油漆標注十字線,以便鉆機對位。5、鉆機選型、數(shù)量及鉆孔順序本工程鉆孔樁施工選用沖擊鉆進行鉆孔施工。根據(jù)設(shè)計橋墩共用14根樁的實際選用4臺鉆機同時進行鉆孔施工。鉆孔順序根據(jù)對角、交叉施工的原則進行施工。見施工布置圖。6、成孔(樁)工藝(1)鉆孔本工程擬采用先鉆孔后封底的施工工序。 鉆孔采用沖擊鉆,鉆頭采用菱角形鉆頭。鉆頭直徑2.55m,重約4.9噸。 在鋼
29、護筒埋設(shè)后,鉆孔前在鋼護筒底部裝入0.52.0m厚的碎(片)石、2.5m厚粘土,以防止鉆孔時,鋼護筒移位和跑漏泥漿。 在鉆孔過程中嚴禁將鉆孔時的泥漿和石渣倒入雙壁鋼圍堰內(nèi),抬高河床標高,影響封底混凝土的厚度。 鉆孔時雙壁鋼圍堰的受力狀態(tài)為:雙壁鋼圍堰自重、雙壁間的水重、鉆機重以及施工荷載等產(chǎn)生的豎向應(yīng)力由雙壁鋼圍堰承擔,水平力由地錨或錨碇系統(tǒng)承擔。 鉆孔過程中隨時觀察雙壁鋼圍堰和鋼護筒的變化情況。 鉆孔時,隨時測量雙壁鋼圍堰內(nèi)的河床標高,觀察河床抬高情況。因為鉆孔時,鋼護筒與基巖面沒有完全接觸封閉,在鉆孔沖擊時,鋼護筒內(nèi)的覆蓋物及充填物經(jīng)過鋼護筒底部進入雙壁鋼圍堰內(nèi),造成河床標高抬高,影響封底
30、混凝土厚度。(2)清孔鉆孔至設(shè)計標高后,停止鉆進進行清孔,清孔采用撈渣筒將孔內(nèi)含鉆渣泥漿進行撈渣清孔,并根據(jù)水位變化情況進行補水,且檢查出入孔內(nèi)泥漿的比重,當泥漿比重相近時,清孔完成。清孔作業(yè),不得用加大孔深來代替清孔,清孔完后,孔底沉渣應(yīng)滿足規(guī)范要求。(3)孔位檢查鉆孔達到設(shè)計深度清孔后,用測繩測量孔深和孔底沉渣情況、用三星檢測器檢測孔徑、成孔斜度,報請監(jiān)理工程師檢查簽認后,進行吊裝鋼筋籠、灌注水下混凝土。(4)鋼筋籠的制作與吊裝根據(jù)設(shè)計圖紙進行制作鋼筋籠,籠體完整牢固,主筋與加強箍筋全部焊接。鋼筋籠的吊裝由纜索吊機與水上浮吊配合進行。 為使鋼筋籠與孔壁保持設(shè)計保護層,在其上下端及中部每隔一
31、定距離對稱等分設(shè)置四個蹬筋。 吊入鋼筋籠時,對準孔位輕放慢放,遇到障礙,徐起徐落或正反選轉(zhuǎn)使之放下,防止碰撞孔壁而引起坍孔,下放過程中,隨時注意孔內(nèi)水位變化。 鋼筋籠入孔后,保持鋼筋上下一致,由于水位較高,故采用長鋼管焊叉頭,下頭叉住鋼筋籠,上頭與鋼護筒焊接固定,防止鋼筋籠在灌注混凝土時上浮或下沉。(5)安置導管導管內(nèi)壁光滑圓順,內(nèi)徑一致,采用直徑30cm鋼管焊接而成。因水位較深,固底節(jié)長采用6m,最上面兩節(jié)為便于拆裝采用0.52.0m。 導管使用前進行試拼、試壓達到不漏水。 導管入孔對準鋼筋籠中心,以防卡在鋼筋籠上。 導管下端距孔底0.3m。(6)灌注混凝土 灌注前,再次核對孔深,沉碴厚度,
32、鋼筋籠報告等情況。 灌注混凝土工作由岸邊混凝土攪拌站、混凝土輸送泵供給混凝土。在灌注平臺中心設(shè)置10m3集料斗、導管頂部設(shè)置2m3小料斗。 隨著混凝土的灌注提升導管,導管埋入混凝土深度一般都在1.03.0m左右。 在灌注過程中,用測繩隨時測量混凝土面的標高,混凝土灌注結(jié)束后的標高高出樁頂設(shè)計標高0.51.0m,以便清除浮漿,確?;炷临|(zhì)量。 水下混凝土具有良好的工作性,混凝土灌注連續(xù)進行。 在鉆進和灌注混凝土時,做好詳細記錄。 在灌注完每一根樁后,應(yīng)用泥漿泵將鋼護筒內(nèi)的泥漿抽出,回灌清水,以防泥漿沉淀,給以后割除鋼護筒帶來不便。7、封底混凝土施工1)施工準備(1)清底鉆孔樁成樁后用吸泥機抽取雙
33、壁鋼圍堰內(nèi)表面的浮漿,然后重新檢測河床面標高。(2)搭設(shè)工作平臺 封底混凝土的施工平臺利用鉆孔時的平臺。 在平臺工字鋼間隙,布置8根直徑325mm的混凝土灌注導管,制作兩個2.0m3的混凝土漏斗,循環(huán)使用。利用浮吊懸掛和吊運。 在平臺中心,利用萬能桿件拼裝一個2m2m5m的鋼骨架,頂上安裝一個10m3的旋轉(zhuǎn)儲料斗(儲料斗的旋轉(zhuǎn),是在料斗底部和鋼骨架頂部各焊接一塊鋼板,鋼板上各焊接3cm高、半徑80cm的圓環(huán)槽,內(nèi)放70個直徑70mm的鋼球,并注滿潤滑油,上下對放,進行旋轉(zhuǎn)),儲料斗對稱設(shè)置兩個出料口,利用可上下及伸縮的混凝土縮槽將混凝土放到漏斗內(nèi),依次進行,灌注封底混凝土。 在每根工字鋼上布設(shè)
34、6個測點,共布設(shè)48個測點。以控制封底混凝土的標高及混凝土的灌注情況。 施工平臺及導管布設(shè)見圖5。(3)施工方法鉆孔樁全部完成后,封底前,由潛水員對食不甘味以刃腳處的基底情況及雙壁鋼圍堰內(nèi)的情況再次進行準確探摸,以確定水下混凝土的施工方案。在灌注封底混凝土前沿雙壁鋼圍堰周圍拋填片石堵塞漏洞,防止漏漿造成混凝土的流失;再對雙壁鋼圍堰內(nèi)基底用吸泥機普遍吸一遍,確保封底混凝土的厚度和質(zhì)量。封底混凝土采用垂直導管法灌注水下混凝土,即在雙壁鋼圍堰內(nèi)垂直放入內(nèi)徑為300mm的鋼制導管,管底距基底面30cm,在導管頂部連節(jié)有一定容量的漏斗,在漏斗頸部安裝球塞,并用繩索系牢,漏斗內(nèi)滿盛陷度較大的混凝土,然后利
35、用繩吊提拔球塞,同時迅速不斷地向漏斗內(nèi)灌入混凝土,此時導管內(nèi)的空氣和水均受混凝土重力擠壓由管底排出,瞬間,混凝土在管底周圍堆筑成一圓錐體堆,將導管下端埋入混凝土堆內(nèi)至少1.00m,使水不能流入管內(nèi),將以后再灌注的混凝土在無水的導管內(nèi)不斷灌入混凝土堆內(nèi),隨灌隨向周圍擠動、攤開及升高。(4)封底混凝土導管布置有關(guān)技術(shù)參數(shù)a、雙壁鋼圍堰內(nèi)面積:A=R=1/423.5=433.74mb、 鉆孔樁鋼護筒所占面積:A=R=1/42.914=92.47mc、 封底混凝土面積:A= A- A=433.74-92.47=341.27md、 雙壁鋼圍堰雙壁間的面積(10等份):A=(R-r)=1/4(25.5-23.5)1/10=7.70me、 鋼圍堰雙壁間每塊外周長:S=25.5/10=8.011m鋼圍堰雙壁間每塊內(nèi)周長:S=23.5/10=7.383mf、 各導管有效灌注半徑R=4.00m 灌注封底混凝土的導管布置根據(jù)雙壁鋼圍堰的內(nèi)徑D1=25.5m,D2=23.5m,導管將沿直徑15.0m圓周平
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