象山港公路大桥及接线工程第6合同段承台施工专项安全方案
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承台施工专项安全方案
一、概况
象山港公路大桥及接线工程第6合同段共有承台49个,其中P14~P23、P32~P52为整体哑铃形承台,平面尺寸22.25m×8.5m,承台倒角2.4m×2.0m,系梁平面尺寸4.25m ×4.5m。
P53~P70为整体式矩形承台,平面尺寸21.60m×9.6m,承台倒角2.4m×2.4m;制作时考虑能周转使用,侧壁及部分底板设计为可拆卸结构,分块制作。
哑铃形吊箱共加工5套,矩形吊箱加工3套,累计加工8套箱,根据实际使用情况再确定吊箱制作最终数量。
钢吊箱由武港院设计。
二、编制说明
2.1 编制依据
1、《中华人民共和国安全生产法》
2、《建筑工程安全生产管理条例》
3、《安全生产许可证条例》
4、《浙江省安全生产条例》
2.2编制安全目标
1、消灭海上施工职工人身安全事故;
2、消灭责任机械设备重大事故;
3、消灭海上船只交通肇事事故
4、漏电分级保护率100%;
5、特种作业人员培训执证率100%;
6、运输船只不发生违章现象;
7、消灭船只火灾、爆炸、责任机械设备事故;
三、钢吊箱受力验算及施工方法
3.1 钢吊箱受力验算
3.1.1 承台几何尺寸及吊箱结构形式
北岸引桥P14~P23、P32~P52#墩承台采用整体哑铃形承台,承台平面尺寸为22.25m ×8.5m,承台倒角为2.4m×2.0m,厚度为3.0m。
承台顶面设计高程为▽+3.2m,底面高程为▽+0.2m。
系梁平面尺寸为4.25m×4.5m,厚度为2.5m。
桩基采用12根直径φ1.6m的钢管桩,桩顶伸入承台1.0m。
钢吊箱作为承台施工的挡水和模板结构,设计考虑钢吊箱外形尺寸比承台每边外扩5cm。
结合本工程的水文条件,为使吊箱具有制作、安装、施工、拆卸简单快捷,节约成本,方便周转,加快施工进度,缩短施工周期的特点,本设计采用单壁结构,壁体和底板均采用可拆卸式。
吊箱底板共分8块,其中中间6块可拆卸,底板拼装按从中间到两边的顺序拼装。
每拼装一底板单元块应将背梁下放和底边面板上方的螺母拧紧,然后进行下一底板单元块的拼装工作。
吊箱底板拼装完成后,进行吊箱壁体拼装,每拼装一壁体单元块,应将其与上一壁体单元块用螺栓连接,然后与底板螺栓连接。
壁体可按从中间向两边,最后在另一侧闭合的方法拼装。
吊箱壁体拼装完成后,安装桁架挑梁,安装桁架挑梁时,应使精扎螺纹钢筋吊杆对应桁架挑梁竖杆孔位,待桁架挑梁上弦杆与吊箱壁体连接完成后焊接型钢吊杆,拧紧吊杆在桁架挑梁上弦杆处的螺母。
3.1.2 设计条件
1、吊箱顶标高:▽+4.5m
2、承台顶标高:▽+3.2m
3、承台底标高:▽+0.2m
4、封底砼底标高:▽-0.6m
5、封底砼厚度:0.80m
6、设计高潮位:▽+3.5m
7、设计低潮位:▽-2.73m
8、波浪:H=1.5m T=5s
H=0.6m T=3.5s
9、泥面标高:▽-16.0m
10、钢管桩直径:φ1.60m
11、封底砼握裹力:300kN/m2
12、混凝土干容重:25kN/m3
13、混凝土浮容重:15kN/m3
14、钢材容重:78.5kN/m 3 15、封底砼强度等级:C25 3.1.3 设计依据
1.《设计委托书》及项目部提供的相关文件
2.《港口工程荷载规范》(JTJ215-98)
3.《建筑结构荷载规范》(2006年版)
4.《海港水文规范》(JTJ213-98)
5.《港口工程混凝土结构设计规范》(JTJ267-98)
6.《钢结构设计规范》(GBJ50017-2003)
7.《水利水电工程钢闸门设计规范》(DL/T5039-95) 8.《海港工程设计手册》(中册) 9.《建筑结构静力计算手册》 3.1.4钢吊箱基本尺寸 壁体高度:5.100m 壁体厚度:0.492m 底板厚度:0.308m 壁体外周长:62.070m 壁体内周长:59.625m 吊箱外面积: 178.290m 2 吊箱内面积: 155.898m 2 封底砼总面积: 110.038m 2
钢管桩总周长:16 1.680.4m π⨯⨯= 3.1.5钢吊箱荷载 3.1.5.1风荷载
根据提供的气象条件,一年中风速较小,在此不考虑风荷载对钢吊箱结构的影响。
3.1.5.2水流力
A
v C F w
w 22
ρ
=
式中
w
F ——水流力标准值(kN);
v ——水流设计流速(m/s);取1.5m/s ; w
C ——水流阻力系数;
ρ——水的密度(t/m 3);海水取1.025
A ——计算构件在与流向垂直平面上的投影面积(m 2)
钢吊箱长短边之比21.7
2.249.7
C B
=
= 查得 1.152w C =
2221
/ 1.252 1.025 1.5 1.4522
w w w
kN p F A C v m ρ
===⨯⨯⨯=
3.1.5.3波浪力
波浪作用于钢吊箱上将引起波浪的局部反射,钢吊箱的干涉波高d H 将既大于原始波高
H 又小于波浪遇直立墙发生完全反射时的立波波高2H 。
钢吊箱吃水T 范围内的局部反射波高:
H K H r r =
K r 为局部反射系数:
r K =式中:L ——波长(m); d ——水深(m);
T ——吊箱吃水深度(m);
η——原始波波峰在静水面以上的高度(m):
02
h H
+=
η h 0——原始波波浪中心线对静水面的超高值:
L
d
cth
L
H h ππ242
0=
干涉波高r d H H H += 假想的完全反射波波高2
'd
H H = 水深d 处的压力强度:
L
d
ch
H p d πγ2'
=
水面处的压力强度:
()d
h H h H d p p d ++++=0''0
''0γ
式中,0'h 为假想的立波波浪中心线对静水面的超高值:
L
d
cth
L
H h ππ22
'0'
=
在静水面以上0''h H +处,波压力为零。
▽+3.5m 高潮位,波浪H=1.5m ,T=5s 时,水深20.19m ,吊箱吃水4.79m ,水面处波浪力强度为15.3kPa ,吊箱底波浪力强度为11.94MPa ,吊箱顶波浪力强度为7.7kPa 。
▽+3.5m 高潮位,波浪H=0.6m ,T=3.5s 时,水深20.19m ,吊箱吃水4.79m ,水面处波浪力强度为6.48kPa ,吊箱底波浪力强度为4.95kPa ,静水面以上0.653m 波浪力为零。
▽-0.60m 低潮位,波浪H=0.6m ,T=3.5s 时,水深16.60m ,吊箱吃水0m ,水面处波浪力强度为4.59kPa ,吊箱底波浪力强度为4.59kPa ,静水面以上0.460m 波浪力为零。
▽-2.73m 低潮位, 吊箱底标高▽-0.6m 高于水平面,无波浪力。
各水位和波浪条件下波浪力荷载简图如下:
图1 波浪力荷载简图
3.1.5.4静水压力
海水容重取γ=10.25kN/m3, 静水压力p=γH。
▽+4.19m高潮位时,吊箱底最大静水压力p10.25(4.19+0.6)49.1KPa
=⨯=;
图2 波浪力、水流力方向图
3.1.6.1工况一:钢吊箱起吊
1、整体受力计算
约束条件:钢吊箱壁体底板拼装完成后,安装桁架挑梁及吊杆,挑梁上弦杆与壁体铰接,背梁端部与底板主梁铰接,所有起吊点铰接。
本工况条件如下:表1
2销轴采用45钢,抗剪强度[]2
95mm N
=τ
吊耳采用345Q 钢,局部紧接承压强度2
110
cj N mm
σ⎡⎤=⎣⎦,孔壁抗拉强度2
[]180k N
mm σ=,
考虑到吊耳处为活动的,故将[]k σ考虑折减20%,每个吊耳受力按标准值550kN 考虑。
销轴截面积[]3
24455010386033295
V A mm τ⨯⨯===⨯⨯
故销轴直径70.1d mm ≥
=,取直径90d mm = 耳板厚度3
5501055.690110
cj P t mm d σ⨯=
==⨯⎡⎤⎣⎦ 取耳板厚度30161662t mm =++=
吊耳孔壁拉应力2
22
2r R r R cj k -+⨯=σσ
式中3
225501098.61106290
cj cj P N N mm mm td σσ⨯⎡⎤===<=⎣⎦⨯
[]22
2222
1204598.61311800.814412045
k k N N mm mm σσ+=⨯=<=⨯=- 校核工况:考虑一个吊点不受力,验算吊箱结构的强度。
3.1.6.2工况二:钢吊箱下放到位
约束条件:所有钢管桩在嵌固点处固结,挑梁下弦杆和桩顶采用铰接,挑梁上弦杆与壁体铰接,背梁端部与底板主梁铰接。
本工况条件如下: 表3
图3 工况二钢吊箱荷载简图
此工况吊箱各构件最大应力如下表: 表4
约束条件:约束条件:所有钢管桩在嵌固点处固结,挑梁下弦杆和桩顶采用铰接,挑梁上弦杆与壁体铰接,背梁端部与底板主梁铰接。
本工况条件如下:表5
图4 工况三钢吊箱荷载简图
1、此工况吊箱各构件最大应力如下表:表6
2、支撑牛腿计算
此工况下支撑牛腿荷载最大值:
剪力550V kN = 弯矩5500.12568.75M Ve kN m ==⨯=⋅ 支撑牛腿结构图如下:
图5 支撑牛腿结构图
结构强度计算:
3342504002303222533260801212I mm ⨯⨯=-=
3142501681611080.52847210S mm =⨯⨯+⨯⨯⨯=
6max
68.751017547.5160253326080
M h MPa MPa I σ⨯=⋅=⨯=< 3max
55010847210929525332608020
w VS MPa MPa It τ⨯⨯===<⨯
结构强度满足要求。
焊缝有效截面图如下:
图6 焊缝有效截面图
全部焊缝的有效截面对中和轴的惯性矩为:4248118767w I mm =
由于牛腿翼缘与钢管桩的连接焊缝竖向刚度较低,故一般考虑剪力全部由腹板上的两条竖向焊缝承受,而弯矩则由全部焊缝承受。
四条竖向焊缝的有效面积:2480.73326317w A mm =⨯⨯⨯= 翼缘焊缝最外边缘的最大应力:
6
168.751018250.4248118767
f MPa σ⨯=⨯=
腹板有效边缘的应力
62
68.751016144.6248118767
f MPa σ⨯=⨯= 3
5501087.14428280.7
f w e V MPa l h τ⨯===⨯⨯⨯
97.8160MPa MPa ==< 焊缝满足要求
3、挑梁与壁体连接计算
销轴采用45钢,抗剪强度[]2
95mm N
=τ
挑梁采用235Q 钢,局部紧接承压强度2
80
cj N mm
σ⎡⎤=⎣⎦,孔壁抗拉强度2
[]120k N
mm σ=,
考虑到吊耳处为活动的,故将[]k σ考虑折减20%,耳板受力按标准值200kN 考虑。
销轴截面积[]3
2441001014043395V A mm τ⨯⨯===⨯
故销轴直径42.3d mm ≥
=,取直径80d mm = 挑梁耳板厚度3
2001031.258080cj P t mm d σ⨯=
==⨯⎡⎤⎣⎦
取挑梁耳板厚度44t mm =
挑梁吊耳孔壁拉应力2
22
2r
R r R cj k -+⨯=σσ 式中3
222001056.8804480cj cj P N N mm mm td σσ⨯⎡⎤===<=⎣⎦⨯ []22
2222
1004056.878.41200.89610040
k k N N mm mm σσ+=⨯=<=⨯=- 经计算挑梁耳板受到的最大竖向剪力107200P kN kN =<,故挑梁耳板强度满足要求。
吊杆伸长量计算
4288
128.5 2.67206000
Nl l mm EA ∆=
=⨯= 此伸长量不会对吊箱结构受力产生影响。
3.1.6.4工况四:钢吊箱抽水
待封底混凝土达到强度后,拆除桁架挑梁,拆除封底混凝土以上吊杆,安装钢管支撑。
约束条件:所有钢管桩在嵌固点处固接,封底混凝土与钢管桩固接。
本工况条件如下: 表7
图7 钢吊箱抽水荷载简图
此工况吊箱各构件最大应力如下表:表8
3.1.7封底混凝土计算
3.1.7.1封底混凝土配筋计算:
根据《港口工程砼结构设计规范》 JTJ267-98附录F ,素砼结构构件计算,对素砼受弯构件的正截面承载力按下式计算:
2
61bh f M t m d
u γγ=
M u ——构件受弯承载力设计值,
γd ——素砼结构系数,对受弯计算,取2.0; γ
m ——截面抵抗矩的塑性影响系数,取
1.55
ft ——砼抗拉强度设计值;
按C30混凝土计算, 1.43t f MPa =; b ——混凝土单位宽度,b=1000mm
2
1.55 1.4310000.8118.26
2.0
u M kN m ⨯⨯⨯==⋅⨯
工况四抽水时封底混凝土弯矩如下表: 表9
受拉区纵向钢筋合力点到板顶边缘的距离取50s a mm =
混凝土强度等级为25C ,查得混凝土轴心抗压强度设计值2
14.3c N f mm =,梁的纵向受力
钢筋采用335HRB 级钢筋,查得钢筋的抗拉强度设计值2
300mm N f y =
正截面强度计算:2
1bh f M
c s αα=
当混凝土强度等级不超过50C 时,取0.11=α
080050750h mm =-=
现取mm b 1000=板带计算
封底混凝土板正截面受弯承载力计算: 表10
min 00.25%1000750
s bh ρρ=
==>⨯ 3.1.7.2封底砼握裹力验算
工况四抽水和工况五浇筑承台时的最大握裹力分别为1423kN 和1657kN 。
221657
4123001.60.8
kN kN m m π=>⨯⨯
封底混凝土所能提供的握裹力为300 1.60.81206kN π⨯⨯⨯= 即握裹力超过1206kN 的钢管桩需焊接剪力牛腿。
3.1.7.3剪力牛腿计算
柱脚的底板宽度取 B=100mm ,取板厚t=20mm 由c c f LB
F
≤=
σ ,得c F f LB ≤ 314.3 3.140.5(16001800)]100763310c F f LB N ≤=⨯⨯⨯+⨯=⨯
肋板焊缝计算(取16个肋板)
3
0.7(162)0.71014016032105017w
f w f F h l f kN -=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=
F<5017kN 由f
M t i pb max 6≥
,得21
6pb M ft ≤
M 按三边支承板计算22c M a ασ=
α是与b 2/a 2(=0.305)有关的系数取0.028
2328.16a mm =
2/[3.140.5(16001800)]100533800
c F F
N mm σ=
=⨯⨯+⨯
222
2205206
F 5338005338005338002419423N 0.028328.16
c M a σα⨯÷==≤⨯⨯= 所以单个剪力牛腿可以承受2419kN 的竖向力,满足设计要求。
3.1.8钢吊箱环向主梁拼接计算
梁及其拼接连接板均采用235Q 钢,翼缘和腹板的连接均采用M22普通螺栓双剪连接,螺栓孔径为5.23φ。
当采用双剪连接时,一个M22普通螺栓连接的受剪承载力设计值为
kN N N
v
b 8.98988351304
2222
==⨯⨯⨯
=π
3.1.8.1梁单侧翼缘和腹板的净截面面积估算和相应的连接螺栓数目估算 净截面面积估算:
21.2285.03.120cm A nF a =⨯⨯=
()243.2585.08.03.1240cm A nW a =⨯⨯⨯-=
连接螺栓数目估算:
个81.48.985
.211.22=⨯==v b
nF a Fb
a N f A n ,采用6个 个22.38.985
.1243.25=⨯==v
bH
v nW a Wb
a
N f A n
,采用4个 3.1.8.2翼缘外侧拼接连接板的厚度计算
mm t t Fb 5.932
13
321=+=+=
,采用44520010⨯⨯- 翼缘内侧拼接连接板的宽度为:
()[]mm b 802
1628200=⨯+-=
翼缘内侧拼接连接板的厚度为:
mm b B t t b Fb 1.12480
4200
13442=+⨯⨯=+=
如果考虑内侧连接板的截面面积与外侧拼接连接板截面面积相等,则
mm t 5.1280
2200
102=⨯⨯=
,采用4858014⨯⨯-
腹板两侧拼接连接板的厚度为:
()mm h h t t Wb Wb 16.61290
21324008123=+⨯⨯-⨯=+=
,采用2×()2902058⨯⨯- 拼接连接板的尺寸和螺栓的配置如图所示。
图8 连接螺栓配置图
3.1.8.3梁的截面特性
梁的毛截面面积、毛截面惯性矩和毛截面模量为:
2012.84cm A b = 4023700cm I x b = 301190cm W x b =
梁上的螺栓孔截面惯性矩为:
4
2
232
35041464457725.335.28.025.1035.28.041235.28.02235.193.135.22123.135.2cm I
xR
b
=+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯= 扣除螺栓孔后的净截面惯性矩为:
4018659504123700cm I I I xR b x b nx b =-=-=
梁的净截面模量为:
393320
18659
cm W nx b ==
梁单侧翼缘的净截面面积为:
289.1935.23.12203.1cm A nF b =⨯⨯-⨯=
梁腹板的净截面面积为:
()24.2235.28.043.12408.0cm A nW b =⨯⨯-⨯-⨯=
3.1.8.4梁的拼接连接
按等强度设计法的设计内力值,则有
弯矩cm kN f W M nx b n b ⋅=⨯==5.200595.21933 剪力kN f A V v nW b n b 2805.124.22=⨯== 3.1.8.5校核计算的连接螺栓数目
()()个25.58
.983.1405.20059=⨯-=-=v bH
FB b nx b Fb
a
N t H f W n
<6个 个83.28.98280===v
bH
v nW a Wb
a
N f A n
<4个 3.1.8.6拼接连接板的校核 1、净截面面积的校核
单侧翼缘拼接板的净截面面积:
()()2289.1912.3124.135.280.135.2220cm A cm A nF b nF PL =>=⨯⨯-+⨯⨯-=,可以
腹板拼接连接板的净截面面积:
()224.2236.3128.035.2429cm A cm A nW b nF PL =>=⨯⨯⨯-=,可以
2、拼接连接板刚性的校核 拼接连接板的毛截面惯性矩为:
4
032
323034588325231336212298.0220.184.182124.185.200.120120.120cm I I
x
PL x
PL
=+=⨯⨯+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯=拼接连接板上的螺栓孔截面惯性矩为:
4
2
232
32391459288217225.335.28.025.1035.28.041235.28.0220.184.135.22124.135.225.200.135.22120.135.2cm I I xR PL xR PL
=+=⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=拼接连接板扣除螺栓孔后的净截面惯性矩为:
4025443914534588cm I I I xR PL x PL nx PL =-=-=
拼接连接板的净截面模量为:
3393312120
.2125443
cm W cm W nx b nx PL =>==
,满足要求。
3.2施工总体组织
根据本工程特点,为确保按期完工,按照哑铃形4套、矩形3套共7套钢吊箱进行平行流水施工。
项目经理部下设工程部、质检部、试验室、物资部、安全部等部门对承台施工各负其责,相互合作,组织好施工。
作业施工拟分三个班组,即钢吊箱加工组、钢筋加工组、混凝土浇筑组。
钢吊箱加工组主要负责钢吊箱加工、运输、拼装、安装加固、拆除及维护;钢筋加工组主要负责钢筋加工及绑扎;混凝土浇筑组主要负责混凝土浇筑及养护。
拟定采用“苏通救星1号”吊安;每作业班组设正、副队长各1名。
3.3 施工工艺 3.3.1 钢吊箱运输 3.3.1.1侧壁运输
壁体高5.1m ,由东风加长车运输, 26t 吊车装卸,为防止变形,确保稳定,将壁体吊放在运输托架上,车速不得超过10km/h 。
3.3.1.2内支撑钢管运输
内支撑钢管加工成型检验合格后,用平板车运至拼装码头。
为降低钢吊箱吊装过程中吊箱变形过大,在吊箱拼装时安装2根钢管内撑,余下钢管撑水运至承台施工现场,待桁架挑梁拆除后安装。
3.3.1.3钢吊箱拼装
钢吊箱各组件在后方加工场地加工,运至战备码头整体拼装,再由浮吊运至现场安装。
场地布置见图图1。
成品组件运输及起吊过程均有专人指挥,注意避免构件变形。
图9 材料码头及钢吊箱拼装码头岸线
1、底板拼装顺序:从中间向两边进行。
底板拼装:每拼接一底板单元块应将背梁下方和底板面板上方的螺母拧紧,然后进行下一底板单元拼装。
拼装时底板置于拼装平台上,在底板与侧壁、侧壁与侧壁之间的连接缝处粘贴膨胀止水条。
2、壁体拼接顺序:从中间向两边,在最后另侧面闭合拼装。
壁体拼装:根据设计尺寸,侧壁体之间拼缝预留小于5mm间隙,拼装时夹垫2cm厚膨胀止水条。
分别吊装侧壁,并辅以手拉葫芦及千斤顶,使侧壁紧贴底板,并保证侧壁与底板垂直,侧壁与侧壁间无错缝。
将拼装的单元块与上一单元块用螺栓连接,并与底板螺栓连接。
调整吊箱上口尺寸,合格后安装桁架挑梁及拉压杆。
桁架挑梁的安装直接影响吊箱安装精度,安装位置必须要准确,桁架挑梁要求与底板平行,避免倾斜,以防吊装时箱体不垂直。
安装桁架挑梁时,吊杆应对准桁架挑梁竖杆孔位。
对于不可拆卸哑铃形钢吊箱底板,待桁架挑梁上弦杆与吊箱壁体连接后焊接拉压杆,再拧紧吊杆在桁架挑梁上弦杆处的螺母。
矩形钢吊箱待桁架挑梁上弦杆与吊箱壁体连接后直接拧紧吊杆在桁架挑梁上弦杆处的螺母。
3、吊箱拼装好检查尺寸、连接螺栓,满足要求后,在侧壁连接处用型钢加固,检查接缝,对密封不足处用防水材料密封。
焊接要求:等强焊接,满焊连续进行,执行二级焊缝标准;同时去除毛刺、焊瘤及铁锈。
钢吊箱外形尺寸控制:长边±040mm, 短边±030mm;
沿高度方向倾斜度:<1/1000。
3.3.2起重船选择
选用苏通救星起重1号起重船(性能见下表3),起重能力150t,满足起吊要求。
表11
3.3.3 吊箱起吊计算
1、哑铃形承台钢吊箱自重约90.22t(含封孔板、剪力牛腿,钢管内撑等可分开吊装组件7.1t),加上施工人员及其他辅助材料共3t,吊装总重为86.12t。
依据设计,采用4点吊,钢丝绳等长,均匀受力。
详见图2。
绳长取10m,算得每根绳受力P=23.75t。
起吊高度满足要求。
取安全系数为5,则钢丝绳破断力=23.75×5/0 .85=139.706t。
选直径φ52mm,6×37强度等级150kg/mm2的钢丝绳4根。
2、矩形承台钢套箱自重约96.22t(含封孔板、剪力牛腿,钢管内撑等可分开吊装组件9.82t),加上施工人员及其他辅助材料共 3 t,共计吊装重量为89.4t。
依据设计,采用4点吊,钢丝绳等长,均匀受力。
详见图2。
绳长取10m,算得每根绳受力P=24.66t。
起吊高度满足要求。
取安全系数为5,则钢丝绳破断力=24.66×5/0 .85=145.06t。
选直径φ56mm,6×37强度等级150kg/mm2的钢丝绳4根。
图10 钢吊箱起吊示意图
3.3.4起吊前准备
1、墩区现场准备
a.去除钢管桩顶间的夹桩槽钢;
b.桩头准确切割至▽+1.2m高程;
c.在钢管桩上测量放样钢吊箱桁架安装控制线;
d.调正导向装置。
2、码头现场准备
a.在下桁架梁处标明吊箱中心位置并作记号;
b.在吊箱上表明安装纵横轴向位置;
c.安装好壁体连通器。
3、船机具准备表12
3.3.5吊箱吊装就位
图11 钢吊箱安装施工流程图
3.3.5.1起吊时间选择
起吊时间安排在天气较好,风浪较小、在每天的高潮位时进行。
根据预报资料统计每个潮位,低于▽+1.2m低潮历时中,适宜作业时间一般为5~6个小时,在一个低潮位里必须完成安装封孔及加固全部工作。
吊箱安装就位和加固必须高效率,抢时间。
为充分利用低潮位,所有船舶均应在高平潮就位结束,提前做好对位安装准备。
选择流速<1.5m/s,风速<5m/s,波高<0.6m,最高潮位做起吊准备。
从浮吊就位准备起吊到到达安装现场准备安装需要3~4个小时,此时潮水属于低水位,便于钢吊箱安装。
3.3.5.2吊装就位
吊箱就位前,电焊、起重、测量作业人员进入钢吊箱,检查钢丝绳、吊耳、调正钩位均匀受力。
浮吊钩位于吊箱中心处,吊索与水平夹角不得小于65°,每个吊索受力不得超过50t。
浮吊通过绞锚慢慢移位,吊箱基本移位到桩顶上后,由起重工观察指挥,牵动二根缆风绳、船机左右移动,垂直吊至箱底高于桩顶约0.5m时,指挥船缓移位,调正箱位。
使钢底板每个开孔基本对准相应桩头,吊箱缓缓下放,必要时可用气割工具扩大底板开孔,以使钢吊箱顺利下放。
当吊箱快下至设计标高,即下层挑梁快抵达钢管桩顶时,吊箱的中心与钢管桩上设计承台中心标记相重合,测量校核满足要求后立即加固,吊箱加固好后方
可脱钩。
3.3.6吊箱加固
3.3.6.1加固内容
剪力环、挑梁及桩顶间的加固焊接,封孔板与底板之间橡胶止水安装,封孔板与剪力环间的撑压杆焊接。
哑铃形组织6台焊机(焊机放置在多功能船上),矩形钢吊箱组织8台焊机,各桩分头包干焊接作业。
封底板安装必须在潮水位达到之前完成。
3.3.6.2加固顺序
吊箱底部与桩间加固顺序为:剪力牛腿焊接安装封孔板及橡胶止水安装剪力环与封孔板间撑压杆焊接。
桩头与挑梁之间的加固工作同步进行。
3.3.6.3剪力牛腿焊接
剪力牛腿事先分两个半圆形做好,环板材料为δ12mm钢板,竖向肋板12mm,竖向肋板沿钢管桩四周均匀布置16个。
安装时3个人一组配合安装。
3.3.6.4封孔板安装
封孔板分两块半圆,事先根据实际开孔与桩位下好料,与底板搭接10cm,局部缝隙再用小钢板塞焊。
在吊装前局部底板梁可能被割断,应根据底板实际情况,在吊箱就位后,对底板局部进行加强。
3.3.6.5壁体连通器的拆封
连通器内增加木塞结构当需要拆除连通器时,先将外面螺栓拆卸,将木结构拔出即通;当需要封堵连通器时,先将木结构塞入正位,布防水胶布。
将钢盖板与螺栓拧紧即可。
3.3.6.6吊箱吊装工作平台的布置
为确保操作人员安全在钢管桩孔上用彩布覆盖并绑结实后,在上层挑梁上布置工作平台,以供放置吊箱加固材料、气割工具及操作人员行及封底混凝土浇筑时走用。
平台材料用5cm厚木板,在上层挑梁平铺。
具体铺设见图3.2.6。
平台与壁体、底板间布置简易爬梯供人员上下。
3.3.7 钢吊箱拆除
3.3.7.1原则
1、每吊移该片壁体前,必须将该壁体块吊于多功能作业船的吊钩
上;
2、每吊移壁体前,必须将相邻壁体用钢管(或φ20mm钢筋)与周边固定物暂时焊接在一起,确保周边壁体不倾倒;
3、在保证安全的前提下,壁体吊移与钢管内支撑拆移安全交叉作业;
3.3.7.2顺序
1、总顺序:壁三→壁二(A)→壁二(B)→壁一(A)→壁一(B)→壁二(B)→壁二(A)→壁三。
(具体见图7,图8)
2、拆螺栓顺序:由中间向二端方向展开。
3.3.7.3操作:
1、拆壁三前,用吊索将壁三固定吊与多功能船吊钩上;
2、用2~4根中20筋焊接拉二个壁二(A、B)
3、潜水员拆除壁体三封边槽钢与底板连接槽处的螺栓;
4、多功能船后移轻拉壁(三)脱模、起吊、移船,将壁体(三)吊至方驳上;
5、用工2φ20mm焊拉壁体二(B)与壁体一(A)
6、移船吊壁体二(B)拆壁(B)螺栓,移船壁二(B)至多功能船。
依次类推;
7、拆最后壁二块壁体拆除时,必须将最后一块壁体与承台某预埋件焊接在一起,待多功能船吊该块时再将焊接去除进行拆卸螺栓作业并吊移。
3.3.7.4底板拆除
本工程钢吊箱底板部分为可卸结构,其中:
哑铃型底板:可卸部分为二、三、四块计6片;
矩形底板:可卸部分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ块计8片;(具体见图9,图10)
1、在封底砼浇筑前,可卸底板上应铺设塑料薄膜,以减少粘结力,利于拆卸
2、将拟拆底板片背梁二端与承台上方葫芦用钢丝绳连接拉紧;
3、水下(或低潮)潜水员拆卸螺栓(拉压杆螺栓),由中间向二端展开;
4、承台上葫芦作业,将拆底板拉出,交多功能船;
5、由多功能作业船吊车,将底板拉出水面,移至方驳。
考虑钢吊箱底板及侧板周转使用,待承台混凝土养护达设计强度,不受海水浸袭时,方可拆除侧板。
6、在钢吊箱拆除的施工过程中,应加强对成品混凝土的保护,不得损伤承台混凝土表面或棱角,并分析拆卸过程中可能碰到钢管桩的底板分块,注意保护钢管桩防腐涂层,
在钢管桩上绑扎橡胶皮或泡沫材料,以避免损坏钢管桩防腐涂层。
对在施工过程中损坏的钢管桩防腐涂层及时修复。
附图:
图12 哑铃形钢吊箱壁体拆除分块示意图
图13 矩形钢吊箱壁体拆除分块示意图
壁体三壁体一()壁体二(
壁体三
壁体一()
壁体一()
壁体一()壁体二(
壁体三
壁体二()
壁体二()
壁体二()
壁体二()
壁体三壁体一()
壁体一(
图14 哑铃形形钢吊箱底板拆除分块示意图
图15 矩形钢吊箱底板拆除分块示意图
3.4安全人员配备
现场除作业班组长负责本班组安全生产外,项目部配备2名专职安全检查人员进行现场监督管理,加强巡视保证施工安全。
3.5 汽车吊安全注意事项
1、每班操作前,司机必须按照规定进行各项检查后,方可启动发动机,发动机启动前,应将所有操纵杆放在“空档”位置,发动后应注意各部仪器仪表指示是否正常,是否有异响,确认无误后方可开始工作。
2、开始工作前,应先试运转一次。
运转时先接上主离合器再按照顺序扳动各机构的操纵杆,检查各机构的工作是否正常,制动器是否灵活可靠,必要时要加以调整或检修。
3、作业前应注意起重机回转半径内有无障碍物。
4、起重臂最大仰角不得超过原厂规定。
5、重物起吊时,司机的脚应放在制动器踏板上,并严密注意起吊物的升降,勿使起重吊钩到达顶点。
6、起吊最大或接近额定重量时,一定要以缓慢的速度进行。
7、工作完毕后,应关闭发动机,操纵杆放到空档位置,将各制动器刹死。
8、操作人员必须持证上岗,不允许操作人员疲劳作业。
9、必须有专门的起重吊装指挥人员。
3.6钢吊箱施工注意事项
3.6.1正常工况下注意事项
1、壁体及底板连接螺栓一定要按设计上的型号配置,当型号改变时,一定要通知技术负责人,经过审批后方可进行模板拼装。
2、壁体及底板背梁一定要按计算书上间距安装,不经技术负责人审批不得随意改变。
3、吊箱拼装时一定要注意各节点连接牢固和拼缝严密,特别是挑梁与壁体连接点,一旦出现连接不牢后果不堪设想。
4、拆除吊箱应经施工技术人员同意。
操作时应按拆除顺序分片进行,严禁猛撬、硬砸。
拆下的壁体及底板应及时运送到后场检查,有变形即及时修复。
5、拆除壁体时,相邻壁体应暂时固定,确保壁体不倒塌或突然弹开伤人。
6、施工人员必须佩戴安全帽、救生衣及个人防护用品。
3.6.2潮水及台风影响作用下的注意事项
考虑到一天两次潮水影响,为确保工程施工的安全,在潮水高于施工水位期间,应停
止施工,施工人员撤离。
如果受到台风袭击,应根据防台预案及时将施工机械和作业人员撤离到安全区域,已经完工的应采取一定的措施保证安全。
3.6.3施工航道的注意事项
随着各工作面的全面开展,水上设备的大量投入,势必会对当地的航道造成很大压力,为此,我部计划邀请当地的海事主管部门对我局的施工人员进行安全知识讲座,提高海上作业人员的安全意识,并及时与海事部门联系,发生意外情况时采取果断措施进行抢救。
四、安全施工措施
4.1安全生产措施计划
1、及时关注当地天气预报,在台风影响期间,要对台风登陆后影响范围和强度及其对天气形势的影响等方面作出预测,向防台风暴雨工作小组汇报。
2.强化各部门职责,各工作小组要按照分工,各司其职,密切配合,通力合作。
3.全力做好人员转移工作。
要坚持把人身安全放在首位,科学合理的做好人员转移安置工作,凡受台风影响、涉及人员安全的点和面,都要认真做出安排和部署,最大限度减少人员伤亡。
4.备好防台风暴雨物资设备,作到专材专用,保证抢险时物资设备充足。
选择合格的船机设备和建筑材料,特别是船舶的选择,即要满足施工、安全、环保需要,又要适航,其技术参数和船况尤为重要,对此,项目部专门设立了海上施工协调办公室,确保海上施工顺利进行。
5、水中作业,必须穿救生衣戴安全帽,高空作业人员必须系安全带;同海事部门建立协作关系,及时获取潮水和台风预报,提前做好安全防护措施。
潮水来临前水上施工设备必须做好防潮和避潮准备,以确保水上施工设备安全。
涨潮时受潮水影响的施工工序均需停止。
6、船只停靠作业禁止与承台直接接触,船只停靠采取抛锚固定的方式。
7、在夜间安装红色信号灯,派人24小时值班看守,警示标志明显。
防止渔民等其它船只的撞击。
8、在承台外侧,插打靠泊桩减震设施,减小船只接触时产生的震动力。