混凝土沉井接高施工方案

2021-12-24 15:15:56 字數 4346 閱讀 1000

一、概述

1、工程概況

混凝土沉井高32m,分6個節段,節段劃分為2×7m+6m+4.4m+1.6m+6m,兩節7m高的節段結構尺寸同鋼沉井標準節段,往上6m+4.

4m高的節段結構尺寸較標準節段向四周各加寬1m, 頂部1.6m+6m有承臺部分較6m+4.4m節段向四周各加寬2.

2m(見圖1)。

圖1 混凝土沉井結構示意圖

混凝土沉井採用翻模法施工,混凝土澆注總方量為29228m3,鋼筋1616.9t。共6個節段分6次澆築,第

一、二節澆築7m,第三節澆築6m,第四節澆築4.4m,第五節澆築1.6m,第六節澆築6m。

2、水文條件

橋位區施工期流量、流速見表1。

橋位區施工期流量、流速表表1

河段內水位在潮汐的作用下,每日有2漲2落的變化,水文資料如下:

◇多年最高潮位:6.13m(2023年國家高程,下同)

◇多年最低潮位:-1.11m

◇最大潮差:2.92m

◇平均高潮位:3.88m

◇平均低潮位:-0.26m

◇落潮流速:洪水期1.5m/s,中水期1.0m/s,枯水期0.5m/s。

3、氣象條件

泰州大橋位區位於長江下游東部接近長江口區,屬亞歐大陸東部**帶季風氣候。呈現四季分明、冬冷夏熱、春溫多變、雨熱同季、冬夏長而春秋短、災害性天氣種類多而且頻繁發生的特點。揚中、泰興累年各月主要氣象要素分別見表2。

揚中、泰興累年各月主要氣象要素值表表2

泰州大橋位於東亞季風區,盛行風向隨季節的變化十分明顯。全年以東北東和東風為最多,頻率達10%;東南東風次之,頻率為9%;東南風居第三位,頻率為8%。臨時碼頭年平均風速為2.

8~3.0m/s。各月的平均風速以3、4月最大達到3.

4~3.5m/s,10月份最小為2.5~2.

6m/s。7~8揚中颱風大風以上過程次數和頻率見表3。

揚中颱風大風以上過程次數和頻率表(1959~2005) 表3

泰州大橋接近長江口,地處北**帶季的北緣,一年四季兼受西風帶、副熱帶高壓和熱帶天氣系統的影響,氣候複雜,災害性天氣頻繁,災種多、發布廣、成災率高。洪澇、乾旱、連陰雨、暴雨、颱風、寒潮、雷暴、冰雹、霜凍、大雪、大風和濃霧等時有發生。

二、混凝土沉井接高主要施工方法

1、混凝土沉井接高施工的總體安排

當鋼沉井隔艙混凝土澆築完畢、下沉到位、施工縫處理後(此時鋼沉井保留乾舷高度3.5m),開始混凝土沉井接高施工。首先進行鋼筋制安,鋼筋採用分節、分片製作,整體吊安;模板採用翻模法,斷面1次澆注到位,根據沉井接高與下沉的順序逐段施工;沉井混凝土採用兩艘混凝土拌和船拌製,拖幫浦幫浦送,經由幫浦管——中心集料鬥——溜槽——承料斗——導管——混凝土入艙,兩艘拌和船分別布置在沉井兩側,向沉井**混凝土。

其澆築布置見圖2,圖3。

圖2 混凝土澆築布置示意圖

圖3 中心集料鬥布置示意圖

2、混凝土沉井接高施工工藝及裝置

2.1、施工工藝流程

2.2、混凝土沉井接高施工

按沉井接高與下沉的順序,採用翻模方法逐段進行混凝土沉井的接高施工,其施工步驟如下:

2.2.1、鋼筋施工

鋼筋採用分片整體加工、安裝,根據沉井混凝土分節高度和尺寸,鋼筋擬採用分艙定尺規格生產。

① 鋼筋加工、運輸

鋼筋在後場加工車間按標準化生產,在骨架胎模上分節、分片製作,根據運輸、起吊裝置效能,單節鋼筋網片尺寸約為7*7m(6m),並設定必要的型鋼骨架以加強鋼筋骨架的整體強度,型鋼骨架的分段同鋼筋網片,單塊最大重量不大於15t(見圖3)。加工好的鋼筋骨架按安裝要求分節、分類編號,根據前場需要,用平板車運至臨時碼頭,由碼頭桅杆吊吊上運輸船運至沉井施工現場。

圖3 鋼筋網片型鋼骨架布置圖

② 鋼筋連線

混凝土沉井最大鋼筋為ф16mm,採用綁紮連線或按設計要求焊接,每個斷面接頭數量不大於50%,接頭位置滿足規範及設計要求。幫扎接頭的搭接長度應大於35d,焊接接頭的焊縫長度雙面焊應大於5d,單面焊大於10d。

③ 鋼筋安裝

鋼筋安裝採取整體接長安裝工藝。鋼筋按沉井混凝土分節高度和分艙尺寸進行配置,在車間進行分片加工,與型鋼骨架鏈結成整體骨架,整體骨架重量控制在塔吊起吊能力15t內,然後現場採用整體吊安。採取整體接長安裝工藝可以保證混凝土沉井施工進度要求,同時質量也容易得到保障。

對首節鋼筋安裝,其底部插入鋼沉井內1m,處於懸空狀態(鋼沉井頂部預留2m),需在鋼沉井頂部預留孔,將鋼筋網片的鋼筋伸入孔內,型鋼骨架焊結在鋼沉井頂部來固定鋼筋網片。

④ 鋼筋制安的質量要求

鋼筋的級別、根數、直徑和間距均應符合設計要求,幫扎和焊接的鋼筋網片和骨架不得變形、鬆脫和變形,鋼筋位置的偏差應滿足表2的要求。

鋼筋位置允許偏差表2

2.2.2、模板施工

① 模板配置

根據沉井每斷面1次性澆築到位,模板配置上第

一、二層混凝土沉井豎向配置1m+5m+1m的模板(混凝土沉井模板主要是外壁模板圓弧部分半徑有變化,直模板相同),第三至第六層混凝土沉井部分尺寸加大,另配8塊外壁圓弧模板,內隔牆、外壁直模板利用原模板,底模用第

一、二層混凝土沉井施工時使用的直模板進行改裝,模板使用流程見圖4。

圖4a 7m+7m節段時模板使用流程

圖4b 6m+4.4m節段時模板使用流程

圖4c 1.6m+6m節段時模板使用流程

圖4 沉井模板使用流程示意圖

② 模板結構

分沉井外壁模板結構和內隔牆模板結構,其結構平面布置見圖5。

圖5 沉井模板平面配置示意圖

井外壁翻模系統:面板採用大塊剛性鋼模板,圍檁採用桁架結構,同時可作施工操作平台用。圍檁與面板採用螺栓連線或焊接,內外側模板之間採用對拉螺桿連線,內外側模板可分成8—12個單元(單塊最重約8t),每個起重單元必須滿足在起重裝置最大吊重內,其結構布置見圖6、7、8。

圖6 混凝土沉井外壁模板結構示意圖一圖7 混凝土沉井外壁模板結構示意圖二

圖8 混凝土沉井外壁模板結構示意圖三

內隔牆翻模系統:較外壁模板相同,由大塊鋼模板和桁架結構組成,其結構布置見圖9。

圖9 混凝土沉井內隔牆模板結構示意圖

在第一節沉井鋼筋接長後,開始進行翻模系統安裝,安裝、拆除順序按翻模工藝流程中的順序進行,在沉井下沉時應將翻模系統拆除,防止對模板系統造成損壞。

③ 模板加工、運輸

模板加工在後場加工車間或專業生產廠家進行,為了方便運輸,沉井外壁模板的側模分成20套加工,弧形模板分成24套加工;內隔牆模板分成24套加工,操作平台單獨加工,現場用螺栓連線。模板的加工製作嚴格按照設計圖紙進行,加工的模板面板平整,面板間接縫嚴密、不漏漿,保證結構物外露面光潔,線條流暢。加工完成的模板需在加工場地進行試拼,經檢驗達到設計及規範要求後,再拆散運至現場。

運輸利用平板車及運輸船進行。

④ 模板安裝

鋼筋施工完成後,開始進行模板安裝,先安裝面板,再安裝圍檁或骨架及操作平台,用對拉螺桿及外部支撐進行固定。模板安裝時需注意:

模板安裝前,仔細檢查其表面是否乾淨,塗抹的脫模劑是否均勻。模板的安裝嚴格設計要求的順序進行。嚴格控制模板拼裝精度,保持模板在整個施工中光潔、平整,模板安裝牢靠且與設計尺寸的誤差滿足規範要求。

對安裝到位的模板固定牢靠,避免混凝土澆築過程中模板移位。

盡可能避免在模板附近進行焊接作業,若必須焊接時,在模板方向用薄鐵皮作保護,確保焊渣不濺落到模板上。模板安裝完成後,對其平面位置、頂部標高、節點聯接及縱橫向穩定性進行檢查驗收,合格後方可使用。

⑤ 模板拆除、保養

在混凝土澆築完畢達到一定強度後,方可拆除模板,拆除下來的模板要整齊堆放並及時保養。嚴格控制拆模時間,模板在混凝土強度能保證其表面及稜角不致因拆摸而受損壞時進行拆除(拆除前先對試件作抗壓試驗)。冬期混凝土施工期間,在混凝土達到要求的抗凍強度前作好養護工作,防止內外溫差過大。

對拆下的模板及時檢查、修復,清理模板表面,並塗刷脫模劑保養,以備下次使用。

模板表面避免重物碰撞和敲擊,嚴禁用尖利的硬物刮刻木模表面。

⑥ 模板加工、安裝的質量要求

模板應按設計要求進行製作、安裝,其製作、安裝精度應滿足表3及表4的要求。

模板製作允許偏差表3

模板、支架安裝允許偏差表4

2.2.3、混凝土澆築

混凝土入倉要分層進行,澆注中控制好每層澆注厚度,每層厚度不大於30cm以便工人振搗作業;振搗時應注意振搗棒頭插入砼的間距、深度與作用時間,防止漏振和過振,保證砼密實度。若控制不好,會影響砼的內在質量。

混凝土澆注要連續進行,中間因故間斷不能超過前層砼的初凝時間,混凝土澆注到頂面,應按要求修整、抹平。

混凝土布料時,按一定的平面距離布設串筒,控制其傾落高度不超過2m,確保混凝土不發生離析,同時避免因傾落高度過大使混凝土濺到上層模板上而造成混凝土表面缺陷和色差。

混凝土按30cm厚度分層和一定順序和方向澆築。防止混凝土表面出現明顯的分層介面線,在幫浦管出口處加接三通,增加了出料口,縮短上、下層混凝土澆築間隔時間,在振搗上層混凝土時振搗捧插入下層混凝土50~100mm,使上下層混凝土融為一體。

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