鋼吊箱圍堰施工方案

2022-03-03 09:07:30 字數 4873 閱讀 6241

特大橋7#、8#水中承臺鋼吊箱圍堰施工方案

一、工程概況

橋梁全長1072.2m,分左右幅。

淺海湧特大橋第三聯上跨淺海湧河道,河道為ⅶ級航道,屬於內河河道,通航航道淨寬32m,主橋橋梁寬度33.5m,大橋主橋上部採用(左幅41.9+70+49.

5m,右幅49.5+70+41.9m)預應力混凝土變截面連續剛構橋,下部為樁基礎,主墩樁基加承臺,承臺為8.

8m(橫橋向)×7.3m(線路方向)矩形承臺,承臺高3m,承檯底標高為+0.15m,承臺頂標高3.

15m,每個承臺正方形布置4根φ1.8m樁基承重。

根據聯絡調查由於當地水文站(廣州市番禺區三善水文站)未在淺海湧設立水文觀測點,故無法提供關於淺海湧河道水文資料,我部尋訪當地生活多年的長者調查了解淺海湧有關水文情況,具體情況詳見附件《淺海湧水文調查會議紀要》。

根據調查及實地測量觀察可知淺海湧歷年洪水期為農曆5月~7月,主要為降雨匯集水,洪水最高水位標高為2.8m左右,淺海湧(5~8月)正常情況下漲潮水位為+2.15m左右,漕差0.

5m~1.2m,據堤岸邊測量最近一年水洩痕跡證明多雨季節平均岸邊水位在2.09m左右。

原設計晚間設計通航水位3.15m,最低水位-0.494m,根據以上資料本工程考慮最不利影響,洪水水位取3.

0m。其中橋址範圍內順橋向河寬達100m,水深4~10m,航道等級ⅶ級,可通行小型機動船和小木船,偶見中型貨船通過,區域內水位冬季少雨季節受潮汐水位影響較大,多雨季節是洩洪的主要通道。

二、水中承臺鋼吊箱總體施工方案

由於本工程工期緊,2023年5月30日7#、8#墩左右四個承臺全部施工完畢,為施工方便、節約成本,同時本工程水位較低,通過方案比選,本工程水中承臺採用單壁鋼吊箱圍堰施工。

鋼吊箱由底板、側板、吊掛系統(含抗浮桿、含底托梁),水平支撐系統組成。

(一)吊箱圍堰結構構造:

1、底板:底板採用鋼筋混凝土預製板,板厚20cm,預製板分九塊,拼裝尺寸為9.0m(橫橋向)×7.

5m(線路方向),預製板內埋設壓桿暗梁鋼筋骨架,頂面四周埋設10×10×2cm鋼板,作為底板與側板的連線件,板之間的接縫設定在底縱托樑上,板間接縫預留φ12連線鋼筋。底板採用c30砼,底板頂面作拉毛處理,承臺施工完畢後,底板不作**。底板拼裝見《有底套箱底板平面布置圖》。

2、側板:側板採用單壁結構,側板同時兼作承臺模板,由18塊1.5×3m標準塊、4塊∠0.

65×0.65×3m角板組成,模板均為廠家定製,模板採用6mm面板,連線法蘭採用∠80×8mm角鋼、橫肋及豎向肋均採用80×8mm扁鋼,橫肋間距40cm,豎向肋間距30cm,每塊外側模板採用2根i16工字鋼焊接作為豎向加強肋,並與上下外側加強水平圍檁焊接成整體以抵抗砼灌注外張力

3、吊掛系統:吊掛系統由立柱、上橫樑、上橫樑斜撐、抗浮反壓杆、φ32精軋螺紋鋼吊桿、底縱樑組成。具體形式見《套箱立面圖》

每根立柱由2]25b槽鋼正向雙拼而成,立柱在澆築樁基砼時,將拼接好的立柱埋入設計樁頂標高下2m砼內,立柱頂標高為3.95m,每個承臺共4根立柱。

每根上橫樑由2ⅰ32b工字鋼通長雙拼而成,橫樑長8.3m,橫橋向布置,每承臺布置兩根,放置於左右兩根立柱頂鋼板面上,橫樑、鋼板、立柱之間進行焊接。

上橫樑斜撐由2]16b槽鋼正向拼接而成,角度為45°角,連線上橫樑與立柱形成支撐體系。

抗浮反壓杆:由2]16b槽鋼正向拼接而成,設定於底板暗梁上,並焊接於暗梁預埋鋼板上與上橫樑連線,或通過設定附加橫樑傳遞至上橫樑上。

φ32精軋螺紋鋼吊桿:整個套箱系統均由8根φ32精軋螺紋鋼進行吊掛,每根底縱樑設定2根、每根上橫樑承載4根精軋螺紋鋼吊掛重量,φ32精軋螺紋鋼傳遞力均由螺紋鋼螺母及2cm鋼板連線傳遞。螺紋鋼與砼接觸部分採用φ40pvc管,穿套隔離。

底縱樑:通長由2ⅰ32b工字鋼雙拼而成,拼接時吊點位置工字鋼間留置5cm孔,以便穿精軋螺紋鋼吊桿,長度12m,順橋向布置,共設定4根,底縱樑承載底板、側板、封底砼、承臺第一層砼及施工荷載,並通過φ32精軋螺紋鋼傳遞至上橫樑及立柱吊掛支撐體系上。

(二)鋼吊箱施工工藝流程圖:

(三)鋼吊箱施工工藝及施工方法:

1、底板預製:7#、8#墩左右幅4個承臺均集中預製,在平整場地上根據套箱底板拼裝尺寸、鋼護筒直徑放出大樣,整體預製,預製板與護筒間留置15cm空隙,預製板外模採用]25b槽鋼,接縫間模板採用竹膠板製作,護筒圓弧部分採用砌磚摸面土模,底部及邊側模採用塑料薄膜隔離。各分塊預製板設定暗梁φ12鋼筋骨架、外側四周懸臂部分採用雙層鋼筋,頂面板間接縫處、側板安裝位置、暗梁反壓桿處均預埋]10槽鋼塊,便於各桿件間連線。

每分塊均設定φ16鋼筋吊環,預製板厚20cm,採用c30砼,頂面及接縫側端作拉(鑿)毛處理。

2、臨時鋼牛腿:臨時鋼牛腿在樁基護筒橫橋向設定,牛腿斜撐底部高於施工時漲潮水位0.5m以上,確保方便施工及施工安全,牛腿採用2]22b槽鋼製作,兩護筒間內側牛腿長45cm,外側牛腿橫挑長1.

45m,作為底縱樑臨時支撐兼作臨時操作平台支撐。牛腿與護筒焊接緊密,並在下部加設定2cm鋼板三角撐加強。四個鋼護筒牛腿在同一水平面上。

3、底縱樑、上橫樑、呆杆安裝、底板安裝:底縱樑及上橫樑採用2ⅰ32b工字鋼雙拼而成,工字鋼間距5cm,底縱樑每隔2m採用□150×50×10mm鋼板進行連線,內側採用10mm鋼板作加勁肋,加強剛度,吊點處下部設定□300×100×20mm鋼墊板;上橫樑每隔2m採用□150×100×10mm鋼板連線,外側採用10mm鋼板作加勁肋,吊點處上下設定□250×150×20mm鋼墊板,工字鋼與連線板、墊板、螺母間焊接均採用8mm貼角連續焊縫焊接。底縱樑順橋向放置於臨時鋼牛腿上,上橫樑橫橋向放置於立柱頂20mm鋼板上,上橫樑、鋼板、立柱間均採用8mm貼角連續焊縫焊接。

呆放φ32精軋螺紋鋼吊桿,首先旋裝2個螺母1、2,下放呆杆穿過上橫樑後,旋裝螺母3,繼續下放吊桿,下放過程中不停旋轉螺母3,使有足夠的下放長度,同時穿套φ40及φ50pvc管,當吊桿穿過底縱樑後,旋裝螺母4,預留40cm長度後,旋轉螺母2與上橫樑墊板緊貼,旋緊螺母4使之與縱樑底鋼板緊貼並焊接。依次吊裝8根吊桿。

4、側板安裝:為保證套箱模板的整體性及安裝方便,側板根據承臺尺寸加工成1.5×3m標準塊、∠0.

65×0.65×3m角板,均在廠家製作運至現場一次性安裝到位,側板豎向安裝,每個承臺套箱由橋向前後側各5塊標準板、橫橋向左右側各4塊標準板、四角用角板主裝而成,主裝前首先在安裝好的底板上按承臺設計平面位置進行精確放樣,墨線彈出模板內側邊線,根據邊線在內側四周預埋件上焊接限位筋,依次吊裝側板,並進行焊接定位,側板採用φ16高強螺栓連線,法蘭間採用2cm高密海綿條密封,安裝過程中,不停調整模板的垂直度,以保證承臺的準確平面位置及豎直度,側板組裝完畢,檢查平面無錯縫,垂直度滿足要求後,再次複核套箱平面位置無誤後,安裝四周外側下部i25圍懍,上部內側2]25b雙拼水平圍懍支撐。由於模板結合墩柱考慮設計,側板高度為3m,而底板頂至承臺頂面高度為3.

4m,側板高度不足部分採用上下兩層]25槽鋼焊接。為保證洪水期最高水位施工安全考慮,i16工字鋼豎肋高度與目前河堤標高4.0m一致,為洪水高峰時加設四周鋼板圍蔽確保箱內施工安全。

5、側板安裝調整固定完畢後,未置於縱樑上的接逢採用1.5cm竹膠板作低託,焊接連線筋,採用c30砼澆築接縫及填塞側板底部空隙。

6、套箱下放:鋼套箱下放前,首先在四個鋼護筒橫、順橋外側焊接]22b槽鋼作為定向限位裝置,防止套箱下放過程中發生前後左右偏位,槽鋼與套箱面板留置1cm的間隙便於下放。套箱下放採用12個20t千斤頂逐步下放,千斤頂放置於上橫樑吊桿橫橋向兩側20mm鋼墊板上,同一橫樑外側每根吊桿設定2個千斤頂,中間兩根吊桿採用一根橫托樑共同頂托,橫托樑兩側各放置乙個千斤頂。

每個千斤頂均頂住緊貼螺母1下部2cm鋼墊板上,下放時,由指揮人員統一下令指揮,8根吊桿、12個千斤頂同步操作,步驟

一、上旋螺母1至低於千斤頂工作高度10cm,頂緊千斤頂並加壓提公升套箱,使套箱底縱樑脫離臨時牛腿支撐,檢查千斤頂、各構件支撐受力情況,確保各工作部件在安全情況下工作,方可確定下放套箱,拆除臨時鋼牛腿,步驟

二、螺母2上旋8cm,反壓千斤頂,使套箱在自重情況下緩慢下沉,當螺母2緊貼上橫樑墊板時停止下放,重複步驟二,直至套箱底板頂面下放至承臺設計標高下15cm,即標高為+0.00m。下放至入水時,如果因水浮力的原因下沉困難,則可以採取向套箱內抽水,以減小套箱內外水位差。

套箱下放到位後,採用]22槽鋼連線側板豎向肋工字鋼並與原有鑽孔平台鋼管樁及棧橋平台進行焊接,以免由於水流的作用使鋼吊箱產生變形或位移。

7、底板封孔:鋼吊箱安裝完成後,潛水員水下用環形(半環形、二只)封堵板封堵吊箱底板與鋼護筒之間的縫隙。二塊封堵板間用螺栓連線固定,封堵板與吊箱底板間加裝一層橡膠墊片以利止水。

並檢查底板是否與側模脫開,底模在下沉過程中是否有脫焊,如果發生以上此種情況,應馬上處理。對於鋼護筒與底模之間的縫隙,由潛水員採用裝乾沙漿的編制袋或布腸袋封堵。

8、砼封底:底板封孔完成後採用導管法澆注水下封底混凝土,澆築封底混凝土是吊箱施工成敗的關鍵,根據設計圖承檯底鋼筋保護層為28cm,結合以往施工經驗在保證封底砼澆注質量的情況下,封底砼厚度採用40cm,封底砼頂面標高=承臺底部標高=預製底板標高-0.25m+0.

4m=0.15m。封底砼採用c30水下砼澆注,為保證砼的流動性,塌落度控制在18~22cm之間。

澆注前盡量保持箱內外水位差一致。

9、套箱抽水:待封底砼澆注48小時之後,進行內支撐的安裝,安裝時採用邊抽水邊安裝,安裝時先將下水平內圈樑放置在水面以下,內圈樑水平支撐的主要作用是承受抽水時,箱內外水位差造成箱外水流作用力及水平側壓力對側板荷載,水位較低時可以考慮不設下水平內圈樑及水平支撐。

10、封底砼找平:採用幹砂漿對封底砼面進行找平。由於吊箱內水抽乾後,外側水壓較大,水會沿著側模和底模的拼縫滲進來,找平採用砂漿乾料,吸附多餘的水分。

三、水中承臺施工

鋼套箱封底結束,找平、堵漏後,鋼套箱就施工完畢,進入承臺施工工序,按設計製作安裝鋼筋、安裝冷卻管澆注第一層承臺砼,根據原設計施工圖可知:墩身豎向主筋埋入承臺1.6m,即埋入第一層砼10cm,由於本工程墩身高度只有5.

3m,如按原設計施工,則墩身豎向主筋僅僅埋置10cm,不利於架力定位,同時考慮減少鋼筋接頭及施工方便,本工程墩身豎向主筋擬採用一次下料安裝,為保證主筋伸入承臺不小於設計值,第一層承臺澆注1.4m第二層澆注1.6m。

承臺施工工藝及方法同陸地承臺施工。

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