双壁钢围堰专项施工方案目录一、编制总说明 ________________________________________________________ 21、编制依据(22、工程概况(23、工程地质(24、水文与气象(2二、总体方案 __________________________________________________________ 21、双壁钢围堰设臵情况(32、双壁钢围堰设计方案(33、双壁钢围堰施工方案(3三、双壁钢围堰结构设计 ___________________________________________________ 31、标高的确定(42、双壁钢围堰结构(43、结构检算(5四、双壁钢围堰施工 ______________________________________________________1、工艺流程(72、双壁钢围堰加工制作(83、起吊设备的选型(104、钢围堰工作平台的搭设(105、双壁钢围堰拼装、下沉(106、双壁钢围堰的定位(137、双壁钢围堰封底砼施工(13淮河特大桥实施性施工组织设计一、编制总说明1、编制依据⑴淮河特大桥施工图纸、设计资料等;⑵水文分析报告⑶淮河特大桥实施性施工组织设计⑷我单位对现场实地踏勘、调查了解的有关情况;⑸国家及铁道部发布的有关法律、法规及施工技术安全规则。
2、工程概况淮河特大桥起止里程为DK30+660.65~DK39+026.69,桥全长8366.04m桥中心里程为DK34+843.67。
跨淮河主航道中心里程为DK32+055.25,主墩墩高21.5m,采用低桩承台、基底水深14.97m,设计桩长84m,主跨采用一联60+100+60m连续箱梁;跨淮河北堤DK31+347.34;跨淮河南堤中心里程为DK33+755.84;全桥平面位于半径R=3500 m、R=7000m 的曲线上,曲线梁采用平分中矢法布臵;桥上线路纵坡为-2.2 %、+5.8 %、-1.5 %、-5.8 %o 0%o。
跨越淮河南堤,桥下净咼》4.7m与线路中心线正交。
3 、工程地质淮河流域地形的总体态势是西咼东低、南北咼中间低。
流域西部、南部及东北部为山区、丘陵区,其余为广阔平原。
淮河特大桥区域为第四系晚更新世冲积层,部分区域中、新生代地壳活动剧烈, 但自更新世后期,特别是全新世以来本区地壳活动已趋于基本稳定,未发现场地断裂。
流域内表层土为粘土,以下各层为粉质壤土、粉沙土、淤泥质粉土等,色质为黄色、黄褐色,地基承载力在90~220kpa之间不等。
据以往区域水文地质资料揭示,场地地下水PH值为7~8,地下水化学类型为弱碱性HC03~Ca型,对砼无侵蚀性。
地表水受大气降水、垂直蒸发和径流排泄影响,地表水水位随季节的不同而变化。
4、水文与气象⑴水文淮河特大桥区域内淮河10年一遇洪水位27.8m,流量6300m3/s,平均流速0.48m/s, 最大流速0.8m/s;100年一遇洪水位29.69m,流量7362m3/s平均流速0.42m/s最大流速0.7m/s。
淮河规划为IV(3级航道,与线路中心线夹角基本正交。
预留通航净空:通航净高为8m,净宽90m。
最咼通航水位:27.65m。
⑵气象淮河流域属亚热带和暖温带半湿润季风气候区,为我国南北气候过渡地带,气候温和、四季分明、雨量适中,日照时数多、温差大,无霜期长,季风气候明显。
多年平均气温15.4C。
区内多年平均风速3.2m/s风向冬季多西北、东北风,夏季多西南风。
全年相对湿度为74%,多年平均降水量910mm,且降水年内分布不均,汛期6~9月雨量占全年降雨量的60%~80%,其中7月份降水量占全年降水量的24%。
二、总体方案1、双壁钢围堰设臵情况根据我单位实测水位以及水文分析报告等相关资料,淮河特大桥主跨四个墩位处承台拟采用双壁钢围堰施工。
具体设臵见下表淮河特大桥双壁钢围堰设臵一览表序号围堰名称用途备注11#钢围堰36#承台施工22#钢围堰37#承台施工33#钢围堰38#承台施工44#钢围堰39#承台施工2、双壁钢围堰设计方案淮河特大桥主墩(37#墩、38#墩双壁钢围堰内壁尺寸采用15m*15m、外壁尺寸17. 4*17.4m,内外壁间距1.2m;边墩(36#墩、39#墩双壁钢围堰内壁尺寸采用11m*15m、外壁尺寸13.4*17.4m,内外壁间距1.2m 。
3、双壁钢围堰施工方案深水承台采用双壁钢围堰法施工。
双壁钢围堰采用在岸边加工场内分节块加工、墩位原位组拼就位、分节接高、分步吸泥下沉的施工方案,下沉过程中采用注水、注混凝土、堰内吸泥及拉缆纠偏等辅助工艺,确保双壁钢围堰准确下沉就位。
根据工期要求在此我们采用先桩后堰的施工顺序,双壁钢围堰的拼装待钻孔桩施工完成后在钻孔桩施工平台上进行。
双壁钢围堰下沉就位后,进行双壁钢围堰水下混凝土封底,干法施作大体积混凝土承台。
三、双壁钢围堰结构设计1、标高的确定根据淮河特大桥实施性施组的总体安排,双壁钢围堰安排在枯水期施工,综合考虑封底混凝土厚度及通航水位高程,初步选定双壁钢围堰顶面高程为23m(枯水期淮河水位在20.00m左右。
淮河特大桥双壁钢围堰标高一览表序号围堰名称堰顶标高(m入土标高(m承台底标高(m堰底标高(m围堰高度(m备注1 1#钢围堰23.0 16.6 11.84 7.0 1622#钢围堰23.0 13.8 7.76 4.0 1933#钢围堰23.0 10.95 4.95 1.0 224 4#钢围堰23.0 12.1 7.27 3.0 202、双壁钢围堰结构壳板下部刃脚1.0m段采用16mm钢板,中间段采用8mm钢板,上部7.3m段采用6m m 钢板。
水平加劲板:BX70mm竖向间距有300、400、500、600、800、900mm六种。
遇到竖向加劲角钢时穿过,并与角钢焊接。
竖向加劲角钢:Z100X80X8mm,水平间距40cm遇到水平桁架弦板时断开,在断开位臵加肘板,增加节点刚度。
水平桁架弦板厚度有三种(由刃脚高1000mm往上计算口2X200mm(高1800mm, □ 32 x 300mn高8200mm,□ 28 x 300m高(3600mm,□ 12 x 200m高(3400mm。
水平桁架间距有600mm、800mm、1000mm、1200mm、1600mm、1800mm六种。
弦板与隔舱相交处,隔舱板开孔,弦板穿过,弦板与隔舱板的焊接要求水密。
水平桁架斜杆:Z125X125X12mm,Z125X125X14mm(第二节水平桁架。
水平桁架直杆:/100X30X3mm。
隔舱板与补强板:隔舱板厚12mm;侧壁板与隔舱板相交处的壳板为C24 >620mm、□24>700mm、E24>720mm 种;竖向加强角钢4L100>80>8mm;水平加劲板口12X160mm,间距600mm,800mm,1000mm,1200mm,1600mm,1800mm六种。
钢围堰四角隔舱板厚度为12mm,水平加劲板□ 10X 100mm水平内支撑:设三道水平内支撑,下道内支撑设在距套箱底面往上7400mm处,中间支撑设在距下道支撑3000mm位臵,上道支撑设在施工水位处。
水平内支撑断面为螺旋焊钢管,上道和中间支撑为①426X 8mn下道支撑为螺旋焊钢管①726X10mm在支撑位臵,把隔舱板加强,隔舱板上设4根角钢4L140X140X6mm和2块加劲板2018 X 240mm3、结构检算⑴主要结构检算依据钻孔平台设计的情况,贝雷梁的强度不需检算。
⑵钢护筒之间纵梁检算55吨履带吊自重47吨,在起吊16.6吨作业时,作用在纵梁上的集中力F=(47+16.6 /4=15.9T。
桩基间距4米,钢护筒直径1.9m,两钢护筒之间纵梁长度为4-1.9=2.1mF 跨中弯矩Mmax=fl/4=159)2.1/4=83.5KN.m采用2140辽字钢,其截面特性如下:截面特性W=2171.4(cm31.05 1.05最大正应力c=l max/W=83500/2171.4=38.45(Mpa<[(T ]=40(Mpa强度满足要求。
⑶钢护筒顶上的小纵梁检算钢护筒上小纵梁受力考虑履带吊起重作业时的最大受力F=47/4+16.6/2=20.1T=201Kn跨中弯矩Mmax=fl/4=201X1.9/4=95.5KN.m由最大正应力c=/lmax/W<[ c]=140(Mpa得:W min=95500/140=682.1(cm3选用3l25a(W=1204.2 cm3工字钢满足要求。
⑷履带吊上工作平台时过渡栈桥强度检算履带吊由栈桥上工作平台时使用的过渡栈桥采用I20a工字钢, 作用在工字钢上的均布力q=470/2*4.7=50kn/m工字钢布臵间距a =50cm履带吊履带宽度为76cm则单根工字钢上受力c=50/2=2kn/m.跨中弯矩M max=ql2/8=25 >32/8=28125N.m截面特性W=236.9(cm3q3.0mF0.950.95最大正应力c=Mmax/W=28125/236.9=118.7(Mpa<[(T ]=40(Mpa强度满足要求。
⑸贝雷梁强度检算贝雷梁受力考虑履带吊起重作业时的最大受力F=47/2+16.6=40.1T=401KnQ=401/3.3=121.5K n/m受力见右图跨中弯矩Mmax=ql2/8=121.5 3.32/8=165.4kN.m由最大正应力c=Mmax/W<[ c]=140(Mpa得:W min=165400/140=1181.4(cm3单排单层Wx=3578.5(cm3,采用五排单层满足要求。
四、双壁钢围堰施工1、工艺流程淮河特大桥双壁钢围堰法施工深水承台施工工艺详见下图。
q3.3m2、双壁钢围堰加工制作根据工地运输设备、起吊设备及施工场地的能力,双壁钢围堰采取在岸边加工场地内分节分块加工制作安装的工艺。
在岸上将每块按1:1放样,进行下料制作,然后将制作好的双壁钢围堰分块利用吊机吊至浮舟上待用。
待其所有节块加工完毕,用动力舟将存放双壁钢围堰节块的浮舟拖至拼装定位船边,由履带吊吊放在拼装台上按节组拼,进行检查、校正、围焊。
钢围堰总共分成四节,根据现场加工运输条件及现场拼装的起吊能力情况,第节钢围水下基础施工工艺流程图合格合格合格合格合格双壁钢围堰制作施工准备双壁钢围堰设计碎石砂水外加剂原材料试验混凝土拌合站混凝土配合比选定混凝土生产原材料进场钢材进场钢材试验成品加工C30混凝土C20混凝土C20混凝土试件制作试件检验分片制作分片制作第一节双壁钢围堰拼装、水密试验第一节双壁钢围堰注水下沉双壁钢围堰接高、拼装、水密试验双壁钢围堰注水下沉、就位、锚锭灌注双壁间混凝土、灌注封底混凝土钢筋绑扎钢筋绑扎抽水、施做承台灌注墩身混凝土拆除钢围堰(部分堰分成12块,其余节段分成8块,钢围堰节段分块图见下图。