1、XX大橋水中系梁施工方案一、 施工概況描述:XX大橋3#墩處在倫教大涌中,現(xiàn)階段常水位2.3米左右,設(shè)計系梁頂標(biāo)高為-0.3米,樁基施工采用水中搭設(shè)鋼平臺,系梁長17.485米,高1.6米,寬1.4米,重92噸。由于系梁在常水位標(biāo)高以下,施工難度很大,現(xiàn)水中系梁考慮在平臺上預(yù)制再吊裝安放的施工方法。二、施工工藝:1、 施工方法:先利用已經(jīng)搭設(shè)好的水中鋼平臺作預(yù)制支撐平面,在平臺面上生產(chǎn)出系梁,接著考慮吊放與安裝,吊放系統(tǒng)從系梁兩端位置分別各設(shè)置一個,在系梁頭兩側(cè)打設(shè)鋼管樁作豎向總體支撐,橫橋向焊接兩排工字鋼作縱向支撐,在工字鋼上順橋向設(shè)計兩排貝雷片,用花窗連接安放穩(wěn)固,再在貝雷片上安裝卷揚(yáng)機(jī),
2、從兩端吊放系梁。2、 施工平面圖:3、 施工順序:在鋼平臺上放樣系梁平面投影-鋪設(shè)方木及底木模-鋼筋加工、綁扎-立側(cè)模板-預(yù)制系梁生產(chǎn)拆模及養(yǎng)生-鋼管樁放樣-沉入鋼管樁-管樁頂切口、焊接工字鋼-拼裝貝雷片及安放-安放卷揚(yáng)機(jī)-切割鋼護(hù)筒口-起吊系梁-拆除平臺面板及吊放系梁-系梁與樁基頂接頭處鋼筋綁扎-接口止水處理及密封(1)、在鋼平臺上放樣系梁平面投影利用尼康DTM-352全站儀在鋼平臺上放樣出系梁的尺寸,用墨線彈出系梁平面輪廓線。(2)、鋪設(shè)方木及底木模板底模板采用2公分厚覆塑夾板,按系梁尺寸加工完成后,在平臺面上鋪設(shè)。(3)、鋼筋加工、綁扎鋼筋下料制作在在平臺便橋上現(xiàn)場集中制作,然后運(yùn)至施工
3、平臺按平臺上系梁輪廓線綁扎。(4)、模板安裝系梁兩側(cè)模板采用組合鋼模板,系梁頭用木模加工成內(nèi)凹圓弧狀。模板板面之間應(yīng)平整,接縫嚴(yán)密不漏漿。組合鋼模板根據(jù)系梁的尺寸事先拼制成大塊,由吊車配合支立,支立成型并調(diào)整好中心、長度及角度后,模板內(nèi)設(shè)置對拉拉桿,拉桿鋼筋為12圓鋼,用螺栓錨緊,模板外側(cè)面每隔兩米左右設(shè)置斜向加固支撐,防止?jié)q模。(5)、預(yù)制系梁砼澆注混凝土澆筑前對支撐、模板、鋼筋和預(yù)埋件進(jìn)行檢查。模板如有縫隙,應(yīng)填塞嚴(yán)密,模板內(nèi)的雜物、積水和鋼筋上的污垢應(yīng)清理干凈,鋼筋和預(yù)埋件有松動應(yīng)重新加固。混凝土采用泵送,通過泵車將砼輸送到模板內(nèi)。在混凝土澆注過程中,必須對每車混凝土做和易性、坍落度試驗
4、,合格后方能使用。混凝土應(yīng)按照一定的厚度(大于30cm)、順序和方向進(jìn)行澆筑,應(yīng)在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土。在每層混凝土澆筑過程中,隨混凝土的灌入及時采用插入式振動棒振搗。振動棒振動移動間距不超過振動棒作用半徑的1.5倍;振搗過程中,振動棒與模板間距保持510cm,并避免碰撞鋼筋,不得直接或間接地通過鋼筋施加振動。必須振動到該部位混凝土密實(shí)為止。密實(shí)的標(biāo)志是混凝土停止下沉、不再冒出氣泡、表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。(6)、拆模及養(yǎng)生模板在砼強(qiáng)度能保證其表面及棱角不致因拆模而損壞時拆除,本工程在砼抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa時拆除側(cè)模板。拆除模板時先用吊車把模板吊住,模板連接的螺絲拆掉后,
5、先把模板水平向外移,等整個模板都離開立柱砼面一定距離后,再將模板向上緩慢移動,此時模板兩頭用繩子拉住控制模板移動方向。拆模后,及時檢查系梁外觀質(zhì)量及幾何尺寸,特別是端頭影響系梁安裝的部分,符合設(shè)計及規(guī)范要求后及時包覆塑料薄膜養(yǎng)護(hù)。(7)、鋼管樁放樣根據(jù)系梁的平面位置,考慮系梁兩端吊放系統(tǒng)的寬度,計算鋼管樁坐標(biāo),現(xiàn)場放樣定位并綁縛標(biāo)志。(8)、沉入鋼管樁根據(jù)現(xiàn)場放樣坐標(biāo),利用45KW液壓振動錘沉放鋼管樁,振動過程盡量保證沉入時樁體的垂直度,沉入一段立即用水平儀配合全站儀復(fù)核管樁垂直度,發(fā)現(xiàn)偏差及時利用振錘校正。(9)、管樁頂切口、焊接工字鋼割開管樁上口,在開口處焊接5mm鋼板,利用兩根I25b工
6、字鋼雙拼焊接、安放作為管樁上縱向支撐主梁。(10)、拼裝貝雷片及安放貝雷片為國產(chǎn)型(15003000mm),兩片單排貝雷片用花窗、滑輪螺絲連接牢固形成整體安放在工字鋼上作為橫向支撐次梁,安放完畢要檢查順橋向尺寸、高程、平面位置。(11)、安放卷揚(yáng)機(jī)慢速電動卷揚(yáng)機(jī)型號為卷揚(yáng)機(jī):卷筒:220790 減速器:J2Q400-48.57-4Z電機(jī):Y160L-6.11KW 制動器:YWZ-200/25Z傳動連接器:200制動輪內(nèi)外齒形式軸承座用軸承:312卷揚(yáng)機(jī)及鋼絲繩選用:每臺滑車起吊質(zhì)量為50噸,每根鋼絲繩受力為50/12 t =4.17t,考慮一定的安全系數(shù),鋼絲繩選用637+1-17.5-170
7、,鋼絲繩破斷力為18.95 t。卷揚(yáng)機(jī)選用8t即可。(12)、起吊系梁利用兩臺卷揚(yáng)機(jī)(8個滑輪組、型號HQD8-80、額定起重重量為80T)吊放系梁,卷揚(yáng)機(jī)固定在貝雷橫梁上,安放前利用全站儀準(zhǔn)確放樣出系梁兩端處卷揚(yáng)機(jī)的平面位置,并且盡量保證吊點(diǎn)在系梁中軸線上。起吊鋼絲繩型號:采用兩頭抬掉的方法,鋼絲繩水平夾角為60度左右(見附圖),吊繩距離梁端為0.20715.685米處,鋼絲繩兜住系梁端,在系梁底部兩側(cè)與鋼絲繩接觸面處焊接88角鋼,保證吊梁時梁的受力點(diǎn)不受破壞,從而確保吊梁安全。(13)、切割鋼護(hù)筒口待安裝系梁兩端樁基需鑿毛至設(shè)計系梁底標(biāo)高位置,樁頭鑿毛并清洗干凈。在鋼護(hù)筒在系梁安放位置割出
8、U型切口(部分采用水下切割技術(shù)),其寬度比系梁寬度大10mm,底部比設(shè)計系梁底標(biāo)高低5mm,用6mm厚白色橡膠墊包邊,角鋼壓緊與護(hù)筒點(diǎn)焊固定,詳圖如圖所示:(14)、系梁與樁基頂接頭處鋼筋綁扎系梁利用卷揚(yáng)機(jī)緩慢下放至樁基頂位置時,將立柱鋼筋與系梁鋼筋焊接牢固。(15)、拆除平臺面板及吊放系梁將預(yù)制系梁吊離鋼平臺面約50公分高度時,拆除鋼平臺面板,啟動兩臺卷揚(yáng)機(jī)后,同時從兩端吊放系梁。吊放過程中(16)、澆筑樁頭混凝土系梁安裝就位后觀察U型墊條與梁身接觸處是否緊密,如有些微小縫隙則用海綿塞緊。盡量安排在水位最低時段進(jìn)行混凝土澆注施工,據(jù)觀測每天早上8:30和傍晚18:00左右為水位最低時間,選擇
9、該時段澆注,可使U型缺口處的滲水量至最低。4、 材料用量表:序號型號單位數(shù)量備注卷揚(yáng)機(jī)臺22.4米I25b工字鋼根16D60cm鋼管樁米200貝雷片1.53.0片88輪吊環(huán)滑車個25、 結(jié)構(gòu)受力驗算:(1) 、鋼管樁受力計算、單根鋼管樁承載力計算:鋼管樁直徑為60cm,鋼板厚6mm,鋼管樁承受荷載:系梁總重量92噸,兩端支撐鋼管樁數(shù)量為8根,考慮系梁、施工時荷載、貝雷片、工字鋼、卷揚(yáng)機(jī)等自重,取總荷載G=120t,則單樁實(shí)際承受荷載p=120/8=15 t考慮1.5的安全系數(shù),取p=151.5=22.5 t(1)、地層為淤泥、砂礫和強(qiáng)分化巖p=1/2(Ulp+AR),不考慮樁端支撐力AR=0p
10、為樁壁土的平均極限摩擦力,p=1/lni=1Ili (l為局部沖刷線以下有效長度,li為沖刷線以下各土層厚度)U為樁周長假設(shè)鋼管樁入淤泥10米,根據(jù)地質(zhì)圖顯示:為淤泥層、粉砂層,厚度分別為2.8米、7.2米,極限摩擦力為50KPa、85Kpap=1/lni=1Ili=1/10(502.8+857.2)=75KPa鋼管樁的容許承載力:p=1/2Ulp=1/23.140.61075=706.5KN,即p=69t22.5t,所以承載力滿足要求。鋼管樁長度根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況、水的深度、高出平臺面的高度,普遍取值為20米左右。、鋼管樁強(qiáng)度計算:A=1/43.14(6002-5842)=14900mm4=G
11、/A=229500/14900=15.4Kpa140 Kpa、鋼管樁穩(wěn)定性計算:按照軸心受壓構(gòu)件計算直徑D=0.6,壁厚=0.008,面積A=1/43.14(0.62-0.5842)=0.0149 I=3.14(0.64-0.5844)/64=0.65210-3m4回旋半徑r=I/A=0.2長細(xì)比=l/r=20/0.2=100壓杠的折減系數(shù)=0.604(建筑力學(xué)表3-2)=N/A=22.510000/0.6040.0149=25MPa200Mpa(2)、I25b工字鋼彎矩、截面內(nèi)力運(yùn)算共有8根工字鋼承受系梁、貝雷片、卷揚(yáng)機(jī)、模板等靜荷載和施工振搗、傾倒混凝土等動荷載G1=938.4+2.16+
12、2+2+2=946.56KN每根工字鋼承受荷載P=946.56/8=118.32 KN工字鋼縱向長度為1.5米,按均布荷載考慮:q=118.32/1.5=78.88KN、工字梁強(qiáng)度檢算Mmax=1/8 ql2=22.2 KN.M= M max /W=22.2106/282.402103=78.6MPa=200MPa、工字梁支點(diǎn)處剪應(yīng)力驗算支座處剪力Q=1/2ql=59.16KN剪應(yīng)力max=QSx/Ixd =59.1616.9/25000.009=44.4Kpa333.6KN.M (貝雷珩片手冊)QO=490.52=981667.2 KN滿足強(qiáng)度要求、剛度驗算fmax=5ql4/384EI=5
13、234.22.44/3842.1105500994.410-6=0.9 mml/400=6mm6、卷揚(yáng)機(jī)(8個滑輪組,16股繩)吊放驗算:兩頭抬吊,吊點(diǎn)設(shè)置,吊放平面示意圖:、 吊梁鋼絲繩選擇: 鋼絲繩容許拉力按下式計算:S=Sb/K1 S-鋼絲繩的容許拉力,KN K1-鋼絲繩使用的安全系數(shù)Sb=apg Sb-鋼絲繩的破斷拉力,KN a-鋼絲繩荷載之間不均勻系數(shù) pg=0.5d2 pg- 鋼絲繩的破斷拉力之和,KN d-鋼絲繩的直徑,mm系梁自重G1=35.5926 KN/m3=925.3 KN, 兩端起吊的總拉力為2T=925.3KN ,T=462.7 KN 系梁每端鋼絲繩實(shí)際承受的拉力為:Tcos30=462.73/2 =400.7 KN 選用鋼絲繩規(guī)格661 ,股(1+6+12+18+24), 繩徑77.5 mm,絲徑2.8,鋼絲繩總斷面面積2252.51 mm2,驗算其破斷力:pg=0.5d2 =0.5 77.52=3003.1 KN Sb=apg =0.83003.1=2402.5 KN S=Sb/K1 =2402.5/5.5=436.8 KN 400.7 KN (661的鋼絲繩a取值為0.8,K1取5.5的安全系數(shù),參見路橋施工計算手冊)即容許破斷力滿足要求。