導管鋼圍堰施工方案

2021-12-27 04:09:07 字數 4398 閱讀 6072

某深水港區(一期工程)某大橋工程,線路總長約27395.5m,大橋的ⅴ標段(主通航孔5跨斜拉橋)起點為18+219~19+049,全長0.83km。

詳見「海上施工平台(主墩鋼平台)施工方案」。

5000噸級主通航孔每個主墩基礎為38根φ2500的鑽孔灌注樁,主墩承臺的平面尺寸為27.4×49.8m,高6m。

為了進行鑽孔灌注樁和承臺的施工,必須搭設施工平台和鋼套箱,因此,我們採用導管架和雙壁鋼圍堰相結合的施工工藝(簡稱導管鋼圍堰),即將承臺施工所需的鋼套箱模板作成雙壁鋼圍堰,鋼圍堰內壁的平面尺寸27.8×50.2m,外壁尺寸為33.

8×54.2m,高12.8m,安裝到位後鋼圍堰底標高為-4.

00m(綜合承檯底標高-2.00m、承檯底預留 0.5m的施工措施高度、鋼圍堰底倉高1.

5m而得),頂標高為+8.80和鋼平台的頂標高相同。周圍採用導管架形式將鋼圍堰進行固定,這樣既解決了鑽孔灌注樁的臨時施工平台,又解決了承臺施工時的鋼套箱模板。

導管鋼圍堰(包括上部結構),事先在江南造船廠製作完成後,用拖輪將導管鋼圍堰浮運到施工現場,進檔就位後,打設錨固樁,錨固樁打設完成後,錨固樁與導管鋼圍堰焊接成整體,然後進行鋼護筒的施打、鑽孔灌注樁與承臺的施工。

導管鋼圍堰由箱體、錨固樁及上部結構組成,導管鋼圍堰箱體在加工廠家完成整體製作(包括上部結構),同時在鋼浮箱上布置發電機、焊機、水幫浦、4臺錨機,4個帶纜樁;鋼圍堰製作完成後浮運到現場就位後立即進行錨固樁的打設工作,並及時與導管連線成整體,而後進行鋼護筒的振入工作,護筒振入到位後及時與φ2900導管連線成整體,完成整個施工平台,導管鋼圍堰的具體結構詳見附圖。為了便於運輸及今後的施工,將導管鋼圍堰的箱體製作成密封的倉體結構,充分利用導管鋼圍堰本身產生的浮力。

導管鋼圍堰的設計對平台搭設、鋼護筒振入、鑽孔灌注樁施工及今後主墩承臺施工等工作進行綜合考慮:

a、導管鋼圍堰在鋼護筒振入階段導管鋼圍堰既作為施工平台,φ2900導管又是φ2700鋼護筒的定位裝置。

b、鑽孔灌注樁施工時作為施工平台,在箱體內分隔成若干單元,作為今後鑽孔灌注樁時的泥漿箱。

c、承臺施工時作為主墩承臺的模板及支撐結構。

導管鋼圍堰參照中國船級社《鋼質海船入級與建造規範》(2023年版)設計、計算。導管鋼圍堰定位後對以下工況進行計算。

工況1 拋錨定位時浮箱自浮狀態。

工況2 44根φ1000鋼管樁打入後強度計算(波浪按中浪取值)。

工況3 鋼護筒打入後強度計算(波浪按20年一遇5.57m浪高取值),上部

荷載4t/m2。

工況4 承臺砼澆築後強度計算。

工況5 體系轉換後(未澆砼前)強度計算(波浪按5.57m浪高取值)上部

荷載0.2t/m2。

3.2.1 製作場地的選擇

導管鋼圍堰外形平面尺寸為54.24m(長)×42.4m(寬)×12.

80(高)m,自重加甲板上設施共計約3000噸。導管鋼圍堰的製作場地應考慮將來導管鋼圍堰的運輸,因此選擇在上海江南造船廠的船塢製作。

根據鋼圍堰的設計要求和結構特點,鋼圍堰在江南造船廠內1號船塢和3號船塢製造。總體結構分為58個分段和若干散件,分段的劃分如下表所示。

鋼圍堰製造採用零件拼裝,分段組裝,船塢**的工藝流程。板材下料後,首先在加工車間進行邊緣加工、零件軋制、加工成型工作。然後根據車間施工布置轉移到生產平台,安排合理的施工工裝設施,進行分段拼裝、焊接及分段檢驗。

分段成型後轉移到船塢,進行總段合攏。鋼圍堰整體施工完成後,進行最終檢驗,包括尺寸驗收、焊接檢驗和密性試驗。待檢驗合格後,出塢靠泊碼頭,安裝附屬設施。

最後由駁船拖運出海,運輸至施工現場。

3.2.3.1放樣

(1) 按照施工設計圖紙和施工工藝的要求,採用計算機進行放樣,以確定各個零部件的精確尺寸,確定鋼管相貫線結構。

(2) 按放樣尺寸,做出各種角度樣板和下料樣板。

(4) 繪製零件草圖、編制數控程式和編套料圖,繪製鋼管相貫線圖,供下料用。

3.2.3.2 下料

(1) 平直構件可採用門式切割下料,不規則板採用數控或半自動切割下料。

(2) 鋼管相貫線採用相貫線切割機下料,也可採用樣板手工下料。

3.2.3.3 加工

(1) φ2900直縫管下料加工邊緣,每節乙個單元在三芯輥輪上進行卷製成型,注意保證圓弧曲率。

(2) 相貫線採用相貫線切割機或手工火焰切割加工,需現場定尺的相貫線採用手工火焰切割。

(3) 壓筋板數切下料後,進行翼緣軋制。

雙層底分為14個分段,製作時可根據場地情況進行連體組裝,一般可採用201-207作為一組,208-214作為另一組,分段之間採用搭焊方式臨時固定,做到乙個連體分段組之間無餘量製作。首先製作平面胎架,以艙底板為基準進行正造。骨材及桁材先焊於艙板上,以平面板單元形式進行分段組裝,以提高裝焊效率。

φ2900導管需進行拼板成管形,導管長度方向以原材料寬度為基準尺寸進行劃分,一般定2600mm寬度為一節。每節最多允許拼兩條縱縫,注意節與節連線時縱縫應錯開至少300mm。雙層底分段製作完成後,分拆各個分段進行編號,劃出對合線,注意不同組的分段應留有分段餘量。

運送至船塢或堆場,準備進行**。

艏(艉)分段由於高度較高,宜於採用側臥式製造。每段共有4個分段組成,可安排生產場地兩個一組或四個一組進行連體製造。以f2(f64)水密艙為基準面鋪設水平胎架,劃出鋼圍堰縱中中心線。

各個水密艙板、實肋板的骨材可在組裝車間裝焊形成板單元,分段組裝均以板單元形式供貨安裝,對於φ1100導管及其連線板可以散件形式,在分段組裝時提供。分段成型後注意應保留對合線,留出分段餘量,待**定位使用。

舷側分段結構與艏艉分段類似。應注意舷側分段與舷側導管之間有穿管連線。製作時要保證分段中心線的定位。穿管位置及腹板位置可在分段製作時劃出,留待**時再開孔安裝穿管。

舷側導管與導管架結構較為相似,製作時可以l26為胎架基準面進行單榀管結構拼裝,注意保證中心線位置。根據場地起重能力及**吊運要求,可將導管結構分為4個分段,分段之間的連線管以散件提供,留待**定位。注意散件兩段相貫節點留有餘量,現場用手工方式開出。

上甲板共有20個分段組成,考慮到高度高結構軟,採用反造法製造。下部導管可只留1500mm,餘下長度到船塢進行散裝。與雙層底分段製作方法類似,各個分段之間以搭焊方式連線進行連體組裝。

一般按101-107、108-114、115s-117s、115p-117p分為四組製造。首先製作平面胎架,以上甲板為基準面首先定位,安裝甲板縱橫骨架。定位φ1100、φ2900導管,注意導管定位應加斜撐撐住,防止歪斜。

分段完成後進行劃對合線、標記工作,注意保留分段餘量,運送至堆場或船塢進行**。

根據鋼圍堰形體及硬檔位置排放座墩,調整座墩高度保持同一水平。從艉到艏先安放雙層底分段,切割分段餘量後檢驗、焊接。安裝雙層底人孔蓋、扶梯等附屬設施。

再順序吊裝尾部分段、兩側舷側分段及首部分段。將f15、f51、l12、圓弧板、導管等散件吊裝到位,定位檢驗及焊接。繼續吊裝兩側舷側導管分段,散件固定安裝。

最後吊裝上甲板分段,檢驗後焊接。安裝甲板人孔蓋、扶梯等附屬設施,完成結構製造。

根據現場施工進度,導管鋼圍堰的施工順序為:先進行pm335墩鋼平台的鋼圍堰施工,然後進行pm336墩鋼圍堰施工。

導管鋼圍堰在船塢製作完成後,利用導管鋼圍堰本身的浮力拖運(鋼圍堰內不加水),用拖輪吊拖到施工現場,拖運前必須取得海事部門同意。根據計算,鋼圍堰在浮運時吃水深度1.96m。

由於導管鋼圍堰尺寸較大,根據鋼圍堰設計要求可在中浪狀態下拖運,為了保證運輸安全,應選擇在海況較好的天氣進行導管鋼圍堰的拖運工作。

經計算導管鋼圍堰自浮工況下的吃水深度在1.96m左右,在1.5m/s水流作用下,長邊(54.

0m)迎流時的水流力約為15t,短邊(33.8m)迎流時的水流力約為9t。經計算,鋼圍堰在浮運狀態時穩性衡準數kf=31,符合要求(穩定計算詳見附頁)。

導管架鋼圍堰的定位、安裝需浮吊協助。安裝流程:

鋼浮箱由拖輪拖到現場後由拖輪協助將鋼圍堰臨時繫泊在350t浮吊邊上。若氣象條件較差無法進行下一步工作則先將鋼圍堰單獨錨泊,待天氣好轉後再繫泊到浮吊邊上。

a、限位裝置的安裝

為了能使鋼圍堰精確定位,事先在鋼圍堰兩端的導管架平台側面安裝限位裝置,安裝位置在導管架第二層水平支撐(+2.312),兩側限位裝置安裝好後留有54.90m的空檔,詳見附圖。

b、鋼圍堰的初定位

鋼圍堰初定位利用350t浮吊及「建基1502」工作船進行。

導管鋼圍堰拖運時機選在落潮期間,當流速小於1.0m/s時進行鋼圍堰的浮運作業。通過絞動350t浮吊上的錨機,將鋼圍堰緩慢地推移到已安裝好導管架平台的中間,並將圍堰上的錨機拋錨。

絞動鋼圍堰上的錨機使鋼圍堰兩角上的鋼管樁分別緊貼1#、2#導管架平台上的限位裝置,同時馬上將3#、4#導管架平台上的限位裝置推出50cm並將兩個角限位翻下進行焊接,將鋼圍堰的平面位置固定,豎直方向則可隨著潮水的漲落而上下移動。限位裝置根據導管架實測平面位差,由工廠預製後現場安裝。限位裝置設在導管架第二層水平支撐位置(標高+2.

312m),由型鋼和橡膠護舷組成。其中西側限位架即1#2#導管架上的限位架在進檔架安裝好,東側限位架的護舷在進檔前可以自由伸縮,進檔時留有60cm的間隙,以保證圍堰進檔。進檔後,將護舷推出50cm,使圍堰與護舷留10cm間隙後焊接固定。

鋼圍堰施工方案

目錄一 編制依據 2 二 適用範圍 2 三 工程概況 2 四 施工要求 3 4.1 鋼圍堰構造 3 4.2 鋼圍堰的製作施工工藝 4 五 施工工藝流程 9 六 作業人員配備 11 七 材料要求 11 八 裝置機具配置 12 九 質量控制 12 十 安全要求 13 十一 水環境保護措施 15 十二 施...

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