强涌潮水域钢吊箱围堰设计与施工
钢吊箱围堰的设计与施工1
6.1 混凝土生产与运输 混凝土由岸上拌合站提供。拌合站由设在沙湾水道北岸的 2 台 JS750 型搅拌 机及 2 台砼输送泵组成,生产能力不小于 30m3/h。砼由输送泵直接泵入围堰内。 6.2 砼配合比 按 C20 配制水下砼,坍落度要求:初始≥22cm,入导管口≥20cm,缓凝时 间不小于 6 小时,砼要求和易性好,满足泵送和流动半径不小于 4.5m 的要求。 6.3 封底厚度 封底砼的主要作用是阻水,其厚度的计算,主要考虑两个因素,一是砼抗水 压强度;二是封底与围堰形成的一个浮体,其自重要大于浮力。砼强度计算主要 考虑两种情况,一是围堰内抽水后,封底砼底部承受的水压;二是承台砼灌注后 承受砼重量及底部水压。强度计算时,可将封底砼简化为简支梁或双向板计算, 简支梁梁高即封底厚度,梁跨按最大桩距或桩与围堰之间距离,计算出的混凝土 最大拉应力应小于容许拉应力值。按浮力计算时,可考虑一部分封底与桩护筒之
筑龙网
钢吊箱围堰的设计与施工
***大桥项目部
二 OO 三年十一月八日
1
筑龙网
***大桥钢吊箱围堰的设计与施工
张复平 摘要:本文主要叙述了***大桥单壁钢吊箱围堰的设计与施工方法,包括吊 箱结构介绍、杆件设计方法、吊箱加工、吊装下沉、封底砼施工等。 关键词:钢吊箱 设计 施工 封底砼
按连续梁计算出跨中和端部处面板最大应力及角钢面最大应力。再按简支梁 计算出跨中截面应力,取二者较大值。
图 1 水平加劲肋计算截面(单位:mm) 2.3.3 水平及竖向肋骨中的应力
图 2 竖向加劲肋计算截面
各种肋骨计算时同样按简支和两端固结两种方法计算,取其较大值。
4
水平肋骨支承在竖向肋骨上,竖向肋骨的水平间距即水平肋骨的跨度 l=2.24m。水平肋骨的竖向间距为 1.20m 与 1.60ห้องสมุดไป่ตู้。
钢吊箱围堰施工技术
钢吊箱围堰施工的技术与应用一,钢吊箱围堰技术1、结构设计钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构,其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水,为承台施工提供无水的干燥施工环境。
钢吊箱的结构构造由底板、侧板、内支撑、悬吊及定位系统组成。
底板是竖向主要受力构件。
钢吊箱底板的结构形式主要有型钢网格分配梁底板以及空间桁架式底板。
其中,型钢网格分配梁底板施工加工量小,底板安装快捷、方便、工期短,缺点是分配梁底板刚度较小,如设计不当容易导致底板变形较大,从而导致浇筑的封底混凝土受拉开裂,质量不易保证。
侧板是钢吊箱水平向承受静水压力、水流力和波浪力的受力构件。
侧板构造形式分为单壁围堰和双壁围堰。
单壁围堰的优点是只有一侧壁板,结构简单,加工方便;缺点是必须现场拼装,下沉较为困难,下沉中如发生问题较难控制。
双壁围堰的优点在于下沉过程中可以充分利用水的浮力,通过调节隔舱内的水来调节吊箱的位置,这就使得双壁围堰施工有明显的主动性;缺点是结构复杂,施工难度大。
内支撑由内团梁、水平撑杆及竖向支架三部分组成。
内团梁设在吊箱侧板的内侧,安装在侧板内壁牛腿上。
内团梁的作用主要是承受侧板传递的荷载,并将其传给水平撑杆。
水平撑杆的作用是通过对吊箱侧板的支撑减小侧板位移,竖向支架的作用主要是支撑水平撑杆,同时减小水平撑杆的自由长度。
竖向支架的底端焊接到底板上,上端与水平撑杆焊接。
悬吊系统以钻孔桩钢护筒为依托,由纵、横梁,吊杆及钢护筒组成。
横梁支点设置在护筒内侧牛腿上,横梁的作用是将悬吊荷载通过钢护筒传递给桩基。
纵梁的作用是支撑吊杆,并将吊杆传来的荷载传给横梁。
吊杆上端固定于支架的纵梁上,下端固定于底板的吊杆梁之上。
吊杆的作用是将吊箱自重以及封底板的重量传给纵梁。
由于钢吊箱下沉人水后受流水压力的作用,吊箱围堰会向下游漂移,为便于调整吊箱位置,确保顺利下沉需设置定位系统。
定位系统有多种方式,在水流较小的情况下,可以采用导链牵引、抽注水方式定位,在水流较急的情况下,也可以采用定位船克服水流力来纠偏。
钢吊箱围堰的结构设计与施工
工 提供 无 水 的 干燥 施 工环 境 。
设计思路 : 利用精扎螺纹 钢 吊杆将 吊箱重 量和承台混凝土重 基桩 。钢 吊箱 设计 本着 安全 经济 实用 的原则 , 计 时需 综合 考 设
作用是通过 吊箱 围堰侧板 和底 板上的封底} 凝 土 围水 , 承台施 量通过 钢板 梁传递给基桩顶预埋 的钢立 柱上 , 由钢立 柱传递给 昆 为 再 同钢围堰 比较 , 吊箱围堰具有施工 工期短 、 钢 水流 阻力小 、 利 虑 , 运输 方式 、 吊起重 能力 、 浮 下沉 工艺 等均应 满足施工 要求 , 钢
维普资讯 Biblioteka 20 0 7 年 7 月
第3 3卷 第 2 0期
山 西 建 筑
SHANX I ARCHI TECTURE
Vo13 . 3 No. 0 2
J 1 2 0 u. 0 7
・1 1 ・ 6
文 章编 号 :0 962 (0 7 2 —1 10 10 —8 52 0 )00 6 —2
点是 只有一侧 壁板 , 结构简 单 , 工方便 ; 点是必 须现场 拼装 , 抽 水 后 承 台施 工 阶段 。 加 缺
强涌潮条件下单壁吊箱围堰的设计与施工
工 实践 , 重点 阐述在 强 涌潮 、 高潮差 、 江水 大流速条件 下 吊箱 围堰拼装 、 整体 吊放 以及 封底 的施工技 术 。 关键 词 : 围堰 ; 设计 ; 涌潮 ; 工 施 中图分 类号 : 4 . 6 文献标 识码 : 文 章编 号 : O 4 5 1 ( O 8 O 一 O 9 一 O U4 3 1 2 B 10— 7 620 ) 1 17 3 1 Nhomakorabea概 述
2 2 工况 条件 .
主墩 承 台混 凝 土分两 次 浇注 , 一 次浇 注 15 第 第 . m,
二次浇注剩余的 2 5 根据钢吊箱围堰施工工作时段 . m, 及设计 受力 状态 , 按 以下 几 个 工 况 进行 分 析 : 拼 装 可 ① 下 沉 阶段 ; ②封底 混凝 土施 工 阶段 ; ③承 台施工 阶段 。
V一 一4 4 m/ 。 .5 s
受的力通过吊点分配梁、 护筒顶 分配梁传递给钢护筒; 封底 时 , 围堰及 封底 混 凝 土 的重 量 由 吊杆 承 担 , 吊杆 所 受的力传递给钢护筒 ; 施工承台时, 承台混凝土重量 由 吊杆 、 钢护 筒 与封底 混凝 土之 间的粘结 力共 同承担 。
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20 年第 1 08 期
西部探矿工程
17 9
强 涌 潮 条 件 下 单 壁 吊箱 围堰 的 设 计 与 施 工
贾为 民, 马永 强
( 中铁 大桥局 集 团第 一工 程有 限公 司 , 南 郑州 40 5 ) 河 50 3 摘 要: 介绍 了吊箱 围堰 的设计 思路 , 并结合 曹娥 " ̄  ̄闸前 大桥 主墩 2 ~2 墩 单壁 钢 吊箱 围堰 施 Z kI - I 6 8
堰 内设置 型 钢框梁 内支 撑 , 在 围堰 内设 内支 撑 支柱 , 并
潮汐地区高桩承台吊箱围堰施工关键技术
路桥科技149潮汐地区高桩承台吊箱围堰施工关键技术周 忠(中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司,湖北 武汉 442700)摘要:泉州湾跨海大桥海上引桥位于东海泉州湾海域,气候和海况条件复杂,水深受潮汐影响,综合对比钢板桩及有封底钢吊箱施工功效及经济性,引桥高桩承台采用无封底钢混组合吊箱围堰施工。
无封底钢混组合吊箱围堰采用钢壁体+预制混凝土底板结构,壁体之间采用CIC 型锁扣连接,钢壁体与混凝土底板采用预应力精轧螺纹钢吊杆及连接。
钢混组合吊箱采用后场预制混凝土底板及钢结构壁体、由平板车分块运输至现场,采用履带吊现场拼装,拼装完成后采用8台连续千斤顶同步下放,下放到位后焊接拉压杆,进行第一次受力体系转换。
在低潮位时段,采用泵车浇筑环向圈梁与钢护筒间封堵混凝土,待封堵混凝土达到设计强度后,进行抽水,焊接剪力板,完成第二次受力体系转换,进行承台施工。
关键词:潮汐地区;高桩承台;无封底钢混组合吊箱围堰;关键技术1 工程概况 泉州湾跨海大桥福州侧引桥采用9联3×70m 连续刚构桥,承台均为标准的矩形承台,横桥向在16-19m 之间,顺桥向在7-9m 之间,厚度为4/4.5m ,承台顶标高均为+2.00m ,承台底标高为-2.00m/-2.50m。
其中泉州湾跨海大桥59#-73#墩承台为高桩承台,采用无封底钢混组合吊箱施工工艺。
图1 连续刚构桥桥型布置示意图(单位:m)泉州湾属强潮海区,潮差大,其潮流性质为正规半日潮,呈往复流特征。
平均潮位0.22m,最高潮位3.36m,平均高潮位为2.52m,最低潮位-2.85m,平均低潮位为-1.90m,平均潮差 4.41m,最大潮差5.78m。
平均潮位下普遍水深1.4-5.7m,最大水深7.8m。
桥址区为典型季风区,热带气旋(台风)是影响大桥的主要灾害性天气。
钢混组合吊箱围堰底板结构采用C50混凝土预制而成,厚度为25cm,底板环向主梁尺寸为650*650mm,钢护筒四周环向圈梁尺寸为300*650mm,底板系梁尺寸为300*500mm。
单壁吊箱围堰在强潮急流河段的设计和应用
强涌 潮 急流 设计 施 工 措 施 文 章 编 号 :04~63 (0 8 0 0 7 0 10 15 2 0 )5— 0 4— 3
潮 影 响 , 设 计 、 工 角度 采取 多项 技 术 措 施 , 得 类 似 工 程借 鉴 。 从 施 值 关 键 词 : 壁 吊箱 单 中 图分 类 号 :4 3 2 U 4 .5 文献 标 识 码 : A
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20 08年第 5期 总 第 19期 1
福
建
建
筑
N5・o8 0 2o
V l・l 9 o 1
单 壁 吊箱 围堰 在 强潮 急流 河段 的设计 和 应 用
钢吊箱围堰施工的与应用
钢吊箱围堰施工的技术与应用一,深水围堰技术简况随着我国经济建设的不断发展,跨越大江大河的桥梁也越来越多。
而低桩承台的围堰施工技术作为深水桥梁施工中的难点也越来越得到了相关部门与技术人员的重视。
目前,深水围堰主要分为以下几种:钢板桩围堰、混凝土围堰、钢吊(套)箱围堰以及钢-混凝土组合结构围堰。
其中,钢板桩围堰主要为单壁结构;混凝土围堰又分为重力式钢筋混凝土围堰和双层薄壁钢筋混凝土围堰;钢吊箱围堰又分为单壁、双壁以及单双壁组合式钢围堰;钢-混凝土组合结构围堰也可分为上钢下混凝土、下钢上混凝土形式。
每种围堰都有自己的特点和适用条件,因此需根据各自的水文、地质、材料价格以及设备情况等比选而定。
近年来,相较传统的钢板桩围堰及重力式混凝土围堰,由于钢材价格的下降,以及钢结构加工、运输、下沉方便等方面的优越性,钢吊箱围堰技术已经在大跨径深水大型桥梁施工中得到了较为广泛的应用。
二,钢吊箱围堰技术1、结构设计钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构,其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水,为承台施工提供无水的干燥施工环境。
钢吊箱的结构构造由底板、侧板、内支撑、悬吊及定位系统组成。
底板是竖向主要受力构件。
钢吊箱底板的结构形式主要有型钢网格分配梁底板以及空间桁架式底板。
其中,型钢网格分配梁底板施工加工量小,底板安装快捷、方便、工期短,缺点是分配梁底板刚度较小,如设计不当容易导致底板变形较大,从而导致浇筑的封底混凝土受拉开裂,质量不易保证。
侧板是钢吊箱水平向承受静水压力、水流力和波浪力的受力构件。
侧板构造形式分为单壁围堰和双壁围堰。
单壁围堰的优点是只有一侧壁板,结构简单,加工方便;缺点是必须现场拼装,下沉较为困难,下沉中如发生问题较难控制。
双壁围堰的优点在于下沉过程中可以充分利用水的浮力,通过调节隔舱内的水来调节吊箱的位置,这就使得双壁围堰施工有明显的主动性;缺点是结构复杂,施工难度大。
内支撑由内团梁、水平撑杆及竖向支架三部分组成。
钢吊箱围堰结构设计与施工技术的思考
定,根据评定报告制定相应的焊接工艺作业指导书,为实际 施工提供依据。另一方面,对焊缝进行检查,重点检查焊缝 外观是否和设计图纸以及质量检验评定标准的要求一致。
·73·
其三,对分块尺寸质量进行控制。制定严格地控制标准,保 证底板外轮廓尺寸和壁板相适应。其四,在进行壁体和底板 分块制作的过程中,要从放样和划线下料、分块壁体的组装 以及焊接工艺三个方面入手,保证分块制作的质量。需要注 意的是,进行焊接的过程中,必须考虑到钢吊箱整体的自身 约束条件,在此基础上合理地设置焊接顺序,并对焊接变形 进行严格的控制。其五,底板预留孔的处理。底板预留孔位 置的准确性直接影响着钢吊箱的下沉和定位。因此,必须要 对钢护筒的位置以及相关参数进行全面的测量,结合测量结 果对底板预留孔的位置进行设置。最后,做好分块壁体的防 腐工作。由于钢吊箱的工作环境在海里,为了保障其在施工 期间质量满足要求,必须对壁体内表面进行防腐处理,采用 整体喷涂和局部人工补刷等工艺。
钢吊箱围堰结构设计与施工技术的思考
陈功捷
(福建路信交通建设监理有限公司,福建 福州 350001)
摘 要:钢吊箱围堰是在承台施工的过程中临时设计建造的 51# ~53#墩承台为对象。结构尺寸如图1 所示。
阻水结构,目的是通过钢吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝
土围水,为承台施工提供干燥无水的施工条件。本文以福州
图4 钢吊箱围堰施工流程图
3 钢吊箱围堰封底
封底混凝土施工采取的是高潮水位浇筑施工。在正式
图3 钢吊箱平面布置图(51 # ~ 53 #墩)
2. 2 钢吊箱的制作、拼装和下放 首先结合设计和工程现场施工条件,在钢结构加工厂内
分片进行吊箱侧板的制作。混凝土底板要在预制场内分块 进行预制和养护。在具体施工的过程中,按照先底板后侧壁 的顺序进行钢吊箱整体构造的拼装。钢吊箱侧模分片制作 的高度为7. 5 m,承台横桥向侧模分为三块,纵桥向侧模分为 两块。长度分别为 和 5 141 mm + 4 900 mm + 5 141 mm 5 441 。 mm + 5 441 mm
钢吊箱围堰施工方案(1)
钢吊箱围堰施工方案(1)一、引言近年来,钢吊箱围堰在围堰工程施工中得到了广泛应用。
本文旨在探讨钢吊箱围堰在围堰工程中的施工方案及其应用。
二、施工前准备1.场地准备:在进行钢吊箱围堰施工前,需要对施工场地进行清理,确保施工区域干净整洁。
2.施工方案确定:根据实际情况确定最佳的钢吊箱围堰施工方案,包括施工进度安排、人员配备等。
三、施工工艺1.基础处理:首先,需对围堰施工区域的基础进行处理,确保基础结实。
2.吊装钢吊箱:使用吊车将钢吊箱吊至指定位置,需确保吊装过程中安全稳定。
3.连接固定:将吊装好的钢吊箱进行连接固定,确保围堰的稳定性。
四、质量控制1.材料质检:在施工前,对使用的钢材进行质量检测,确保符合标准要求。
2.工艺控制:施工过程中需对每个环节进行严格把控,确保施工质量。
3.施工后检测:施工完成后,需要对围堰进行全面检测,确保质量合格。
五、安全防护1.安全设施:施工现场需设置安全警示标识,确保施工人员的安全。
2.操作规范:严格按照操作规范进行施工,避免发生安全事故。
3.应急预案:设立应急预案,应对施工过程中可能出现的突发情况。
六、总结钢吊箱围堰施工方案的制定及执行对于围堰工程的施工至关重要。
通过合理的施工方案、严格的质量控制和安全防护措施,可以有效提高围堰施工的效率和质量。
七、参考文献1.XXX,XX,XXX,“钢吊箱围堰施工技术研究”,XX杂志,XX年。
2.XXX,XX,XXX,“围堰工程施工质量控制方法研究”,XX学报,XX年。
以上是钢吊箱围堰施工方案的一部分内容,希望能为围堰工程的施工提供参考和帮助。
强涌潮水域大型双壁钢围堰施工技术
桥 址 区 地 层 上 部 为 较 厚 的第 四 纪 松 散 沉 积 物 ,下 伏泥 质 粉 砂 岩 、砂 砾 岩 风 化 层 。典 型 地 层 分布 自上 往 下 为 粉 土 、粉 砂 、淤 泥质 粉 质 粘 土 、
4 2 8 + 2 0 0 + 7 0 = 2 6 8 0 米 。Z 6 # 索 塔 墩 承 台 为深 埋 式 结
长 度 超过 底 板 侧 壁 ̄ b 5 O c m 左 右 ,为 了保 证 钢 围堰 壁 体 正常 拼 装 焊接 施 工 ,牛腿 设 置 在 常水 位 以上
设 的专 业 钢 结 构 加 工 厂 房 , 钢 围 堰 在 后 场 分 两
节 ,每节 l 6 片进 行制 作 ,详见 图 1 。
炙 盈工 柱杰 设
强 涌 潮 水 域 大 型 双 壁 钢 围堰 施 工 技 术
高 梁 栋 , 万金 发
( 中交 第二航 务 工程局 有 限公 司 第四 工程公 司 ,安徽 芜湖 ,邮 编 3 1 2 3 6 6)
摘 要 :结合 嘉绍大桥主航 道桥 z 6 ≠ ≠ 主墩 承 台施 工 ,介 绍 了双壁钢 围堰施工 工艺 ,包括钢 围堰的加 工、拼 装 、沉放 、 封底 等环 节采取的一 些有 效技 术措施 ,初 步探 讨 了钱塘 江强涌潮、急流速 、大冲淤水文条件 下桥 梁双壁钢 围堰施 工关键 技
术。
关键词 :嘉绍 大桥 ;双壁钢 围堰 ; 同步下沉控 制 ; 施 工技 术
1前言
1 6 片制 作 。钢 围堰 设 计顶 标 高为+ 7 . 5 m ,底 标 高分
别 为一 1 7 m 。封 底砼 厚4 m ,底标 高一 1 4 . 5 m ,顶 标 高一 1 0 . 5 m 。钢 围堰 一 次性 下放 最 大重 量约 8 0 0 t 左右。 设 计 要 求 钢 围 堰顶 底 面 中心 偏 位 不 大 于 l O c m ,倾 斜 度 不大 于 1 / 3 0 0 。
潮汐地区单壁钢吊箱围堰施工关键技术
2 施 工 难 点 潮汐 深 水 特 殊 环 境 下,桥 塔 墩 单 壁 钢 吊 箱 围 堰
施工存在以下难点: (1)单壁钢吊箱 制 作 精 度 要 求 高,吊 箱 重 量 大,
安装定位精度要求高,受风浪影响,安装定位难度大。 (2)吊箱壁 体 之 间 采 用 螺 栓 连 接,壁 体 防 渗 漏
控制难度大。 (3)受潮汐影响,吊箱封 底混凝土 施工困 难,混
钢吊 箱 壁 体 之 间 采 用 螺 栓 连 接,为 了 保 证 连 接 质 量 及 密 实 性 ,保 证 后 期 不 渗 水 ,在 壁 体 连 续 处 增 设 膨胀型止水条 (见 图 3),并 在 安 装 前 利 用 缩 尺 模 型 验证止水效 果。试 验 结 果 表 明,止 水 效 果 良 好。缩 尺模型如图4所示。
(台 风 )是 影 响 大 桥 的 主 要 灾 害 性 天 气 。 主桥2个桥塔墩承台采用单壁钢吊箱围堰施
工 。 [110] 钢 吊 箱 作 为 承 台 施 工 时 的 挡 水 和 模 板 结 构,吊箱内尺寸 采 用 承 台 外 轮 廓 尺 寸 外 扩 5cm,为 26.6m×40.6 m,吊箱 壁体 高 10.1 m,吊箱 顶标 高 +7.475m,底 标 高 -2.625 m。 钢 吊 箱 由 壁 体、钢 底 板 、内 支 撑 、拉 压 杆 、吊 杆 、拉 杆 、封 孔 哈 弗 板 、连 通 器、封 底 混 凝 土 等 组 成。 钢 吊 箱 壁 体 共 分 20 块 拼 装 ,壁 体 各 单 元 块 间 、壁 体 与 底 板 间 均 采 用 可 拆 卸 的 螺 栓 连 接 ,壁 体 由 面 板 环 向 主 梁 、环 向 次 梁 构 成 。 吊 箱内 设 置 2 层 钢 管 支 撑,2 层 之 间 采 用 桁 架 支 撑。 钢吊箱 底 板 为 钢 板,由 厚 8 mm 底 板 面 板、底 板 主 梁、底板次梁、封边 槽 钢 构 成,并 在 钢 护 筒 位 置 处 预 留孔洞。单壁钢吊箱结构如图2所示。
钢吊箱围堰施工
钢吊箱围堰施工2.14 钢吊箱围堰施工2.14.1 工艺概述本工艺适用于高桩承台或涌潮河段河床易冲易於而承台底标高高于一般冲刷线的低桩承台施工。
钢吊箱围堰按围堰结构形式可分为单壁吊箱围堰、双壁吊箱围堰;按围堰形状可分为:圆形、方形、多边形(主要根据承台尺寸和水文状况设计)围堰;按封底方式可分为:整体封底围堰、局部封底围堰;其下放有千斤顶落顶下放、卷扬机下放、大型起吊设备整体下放等形式。
本工艺的技术特点主要体现为在涌潮河段河床易冲易於的地区,可有效防止河床淘空,对封底混凝土结构安全产生影响;避免了如沉井、套箱围堰依靠自重下沉而出现下沉困难、偏位、倾斜等问题,降低了施工风险。
2.14.2 作业内容本工艺的主要作业内容包括:分块制作和预拼,通过陆上、水上交通工具运输或浮运至墩位,墩位处拼装或整体就位,安装下放系统,采用千斤顶、卷扬机或吊机下放,封底混凝土浇筑,养生抽水,基底找平。
2.14.3 质量标准及检验方法《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415-2003《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10753—2010《铁路工程基桩检测技术规程》(TB10218-2008)2.14.4 工艺流程图图 2.12.4-1 钢吊桩围堰施工工艺流程图2.14.5 工艺步骤及质量控制一、施工准备1. 方案编制和技术交底开工前,必须根据工程实际情况和设计意图,编制具有较强可操作性和针对性的施工方案。
在正式施工前,必须对施工方案进行细化,特别强调每一个操作细节和操作要领,然后对所有施工人员进行技术交底。
682.施工场地(1) 吊箱加工场地围堰加工场地必须进行平整、硬化,面积满足围堰制作、预拼需要,场地必须排水通畅,无积水,夜间施工必须有足够的照明。
(2) 吊箱拼装场地①围堰拼装场地除整体浮运方案需在后场岸边拼装以外,其余均可在墩位处搭设拼装平台,进行拼装;②后场拼装时,场地必须平整、坚固,做好排水设施,可用型钢搭设拼装胎膜,在胎膜上拼装;③墩位处拼装时,拼装平台可利用钢护筒或平台支撑桩搭设。
强涌潮河段双壁钢围堰设计与施工技术
强涌潮河段双壁钢围堰设计与施工技术124公路与汽运Highways&AutomotiveApplications第5期 2009年9月强涌潮河段双壁钢围堰设计与施工技术赵天法,鲜正洪,唐红敏(1.路桥集团国际建设股份有限公司,北京100027;2.路桥华南工程有限公司,广东中山528403)(钱江九桥)为自锚式悬索桥,两个主墩PM27,PM28墩承台为深水低摘要:江东大桥桩大体积砼承台,位于钱塘江强涌潮区河段,其施工设计采用双壁钢围堰法。
文中分析了该工程双壁钢围堰相关参数和结构设计,介绍了其R_r—技术. 关键词:桥梁;强涌潮;双壁钢围堰;设计与施工;承台中图分类号:U443。
16文献标识码:A文章编号:1671,2668(2009)05-0124--04在桥梁建设中,深水中承台施工的方法有很多种,如砂袋围堰,砼套箱围堰,钢板桩围堰以及钢围堰等,而位于强涌潮地区的承台施工常用方法有砂袋围堰和钢围堰等。
钢围堰施工工艺因具有结构合理,适应性强以及安全可靠等优点而得到比较广泛的应用钱塘江涌潮高度一般2.5m,最高达3.7m,一月内除几天小潮之外,几乎都能看到涌潮,是最典型的强涌潮地区。
钢围堰在钱塘江桥梁工程施工中最为典型,其施工难度最大,安全隐患最多.本文以江东大桥(钱江九桥)自锚式悬索桥两个主墩PM27, 最易受到损坏,防水材料的施工损伤主要来自于运料车,摊铺机,碾压机械作用下的热集料。
2)防水层的抗施工损伤性能采用抗施工机械损伤性能,抗热集料刺破性能及不透水性能评价,提出了相应的试验方法和评价指标,并对常见防水材料的抗施工损伤性能进行对比和评价. 3)防水层的厚度大小与抗损伤能力密切相关, 防水层厚度不足是抗施工损伤能力低的主要原因之一.根据抗施工损伤性能来确定防水层的最小厚度,其中涂膜类防水层厚度应不小于1。
5mm,卷材类防水层厚度应不小于2.5mm。
4)对防水层最重要的要求是不透水性能,根据对防水施工损伤与不透水性能关系的分析,可以得出桥面防水层的不透水性是指在其经受可能的施工损伤后的不透水性能,由不透水性试验得知,卷材类防水层的不透水性能明显优于涂膜类. 参考文献:[1]张占军,胡长顺.砼桥面防水应用与研究综述EA]。
钢吊箱围堰的结构设计与施工
钢吊箱围堰的结构设计与施工摘要本文介绍了钢吊箱围堰的设计条件,对底板、侧板、内支撑与支吊系统的设计方法进行了阐述,并对钢吊箱围堰的施工过程及质量控制要点进行了介绍。
关键词吊箱围堰;结构设计;施工钢围堰、钢吊箱围堰是深水构筑物基础施工的主要阻水方式。
为了给深水构筑物及承台施工提供无水的干燥施工环境,通常设计钢吊箱围堰作为临时阻水结构,吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土形成一个相对封闭的无水区域,方便施工。
钢吊箱围堰在大跨度、大深度的大型桥梁桥墩的施工中得到广泛应用。
1 钢吊箱围堰的结构设计1.1 设计依据根据我国相关政策法规和行业标准,钢吊箱围堰的结构设计一般要结合工程的基础施工设计图纸和《公路桥涵设计通用规范》、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》及《钢结构设计手册》进行设计。
1.2 设计条件1.2.1 水位钢吊箱围堰施工时的最低控制水位和最高控制水位,要根据拟建工程所处水域的常年水文变化曲线来确定。
1.2.2 围堰尺寸围堰的尺寸要结合拟建工程的基础承台尺寸以及围堰侧模和承台的制作安装空间,根据水文部门的监测数据推算出施工时的最高控制水位,这样就定出了围堰顶面的标高;经计算得出封底混凝土最小厚度后,再推算出围堰底板顶面的标高;同时初步拟定围堰内支撑的标高。
1.2.3 计算工况设计计算要结合围堰施工的几个阶段分为:围堰拼装下沉阶段、围堰内浇注封底混凝土阶段、围堰抽水及承台施工前准备阶段和承台施工阶段。
1.3 结构设计钢吊箱的结构构造由底板、侧板、内支撑、悬吊及定位系统组成。
下面笔者就分别对其进行阐述。
1)底板的结构形式通常情况下,底板由钢模板和型钢构成。
就其结构形式可分为型钢网格分配梁底板以及空间桁架式底板。
这两种结构形式各自具备优缺点,其中型钢网格分配梁底板的优点有:快捷方便、施工加工量小、底板安装工期短;其缺点是:分配梁底板刚度较小,当设计偏弱时,底板会产生较大的变形,从而导致浇注的封底混凝土受拉开裂,质量不易保证。
潮汐地区高桩承台无封底钢混组合吊箱围堰施工关键技术
潮汐地区高桩承台无封底钢混组合吊箱围堰施工关键技术摘要:泉州湾跨海大桥位于东南沿海,气候及海况条件复杂,水深受潮汐影响,承台施工难度大。
综合对比钢板桩围堰、有封底钢吊箱围堰以及无封底钢混组合吊箱围堰的技术特点及经济性,海上引桥高桩承台最终采用无封底钢混组合吊箱围堰施工工艺。
无封底钢混组合吊箱围堰采用钢壁体+预制砼底板结构,壁体之间采用CIC型锁扣连接,钢壁体与预制砼底板采用精轧螺纹钢锁紧固定,底板与钢护筒间通过哈弗板及橡胶带实现快速封堵。
承台施工完成后,通过拆除壁体间CIC型锁扣内的工字钢,实现壁体的快速拆除及周转使用。
无封底钢混组合吊箱围堰施工效率高,经济性好且施工质量可靠,具有一定的推广价值。
关键词:潮汐地区;高桩承台;无封底钢混组合吊箱;施工关键技术1工程概况泉州湾跨海大桥是新建福厦铁路项目的关键控制性工程,涉及8.6km的海上桥梁施工。
海上引桥包含20联3×70m连续刚构桥,其中北岸9联、南岸11联。
3×70m连续刚构桥承台共计62个,均为标准的矩形高桩承台,横桥向尺寸在16~19m之间,顺桥向尺寸在7~9m之间,厚度为4/4.5m,承台顶标高均为+2.00m,承台底标高为-2.00m/-2.50m。
海上引桥总体布置图见图1所示。
桥址泉州湾属强潮海区,潮差大,为正规半日潮,呈往复流特征。
平均潮位0.22 m,最高潮位3.36 m,最低潮位-2.85 m,平均潮差4.41 m,最大潮差5.78 m。
全年6级及以上风力的日数平均为91天,热带气旋(台风)是影响大桥建设的主要灾害性天气。
图1 3*70m连续刚构桥桥型布置示意图(单位:m)2 方案研究比选海上高桩承台主要采用的施工工艺有钢板桩围堰、有封底钢吊箱以及无封底钢混组合吊箱等形式,三种施工方案的具体优缺点如下表1所示。
表1 海上高桩承台主要工艺优缺点对比施工工艺总体工艺流程适用范围优点缺点钢板桩围堰拆除钻孔平台后,先安装围囹,再利用插打设备逐根施工钢板桩直至围堰合龙,进行基底处理和封底施工,抽水堵漏后进行承台施工。
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C W T 中国水运2017·07第38卷第07期2017年07月中国水运ZhongGuoShuiYunVol.38No.07Jul.2017钢吊箱作为桥梁施工的辅助措施目前已经被广泛应用。
钢吊箱需要经历安装、下沉和封底等多个工序。
在常规河流中,流速不大,钢吊箱施工的各个工序风险较小。
但是在强涌潮条件下,受剧烈的涨落潮水文影响,各个工序存在较大的偏位和结构失稳风险。
如何在强涌潮和大流速条件下进行钢吊箱结构的设计和施工存在较大困难。
本文结构嘉绍大桥的施工管理经历,以嘉绍大桥钢吊箱的成功经验供借鉴。
1工程背景嘉绍大桥位于举世闻名的钱塘江大桥起潮点附近,桥位区河床宽浅、潮强流急、涌潮汹涌,桥区水域涨落潮流路分歧,河床变化剧烈。
根据桥址断面短期观测资料,历时,平均涨潮历时3h34min ,平均落潮历时8h51min ;测点最大涨潮流速为6.65m/s ,测点最大落潮流速为4.40m/s 。
100年一遇设计涌潮高度为3.0m ,5年一遇设计涌潮高度为2.5m 。
涌潮试验得到桥位附近涌潮流速可达9.0~10.0m/s 。
涌潮产生的水动力对桥墩建筑物的作用主要集中在低水位以上1倍涌潮高度范围内。
南岸跨规划大堤引桥桩基础采用群桩基础,承台采用对水流适应性较强的圆形承台。
承台直径13.2m ,顶面标高设计为-2m ,承台混凝土厚4m ,封底混凝土厚2m 。
承台混凝土厚4m 。
2钢吊箱设计及验算2.1钢吊箱设计考虑钱塘江涌潮及水深的影响,承台采用双壁钢吊箱结构;根据前期的水文勘测资料和过程的观测资料,钢吊箱按下列条件进行取值设计。
2.1.1设计条件A.水位施工期最高水位:+7.36m (20年一遇)施工期最低水位:-2.91m (20年一遇)B.设计高程钢护筒顶标高:+10.0m 吊箱顶标高:+8.0m 吊箱底标高:-8.0m 泥面标高:-9.0m 2.1.2钢吊箱结构钢吊箱总高均为16m ,壁厚1.2m ,一次性下放重量最大,约170t 。
钢吊箱为全焊水密结构,由双壁结构和1.3m 单壁防浪板组成,钢吊箱双壁结构的高度均为17.3m 。
钢吊箱沿高度方向不分节。
单节最大重量不超过30t 重量。
根据现有80t 履带吊的性能参数和现场钢平台的结构布置形式,现场钢吊箱拼装配置80t 履带吊满足拼装要求。
各个钢吊箱结构布置如下图:2.2钢吊箱结构验算2.2.1设计工况将钢吊箱从起吊下放施工开始到钢吊箱的使用分为以下四个状态:起吊下放、浇注封底混凝土、抽水以及浇筑承台。
本次计算将壁体与底板分开计算,计算内容以及各对应的控制工况如下表所示:2.2.2结构计算A .浇注水下封底混凝土建立有限元模型如下图所示:计算内容壁体底板封底混凝土控制工况抽水工况水下浇筑封底混凝土工况抽水工况浇筑承台工况表1钢吊箱计算内容和主要控制工况表强涌潮水域钢吊箱围堰设计与施工蒋春晖(浙江省交通建设工程监督管理局,浙江杭州311215)摘要:本文以嘉绍大桥南岸引桥钢吊箱施工为背景,介绍了强涌潮条件下承台钢吊箱的设计与施工经验。
对强涌潮水文条件下双壁钢吊箱的设计参数的取值探讨与确定,并对涌潮条件下进行大型钢吊箱施工工艺进行了阐述,尤其对下放时机选择、沉放工艺、体系转换工艺等关键技术进行了重点介绍,为后续恶劣水位条件下进行大型钢吊箱施工提供借鉴。
关键词:强涌潮水域;钢吊箱围堰;设计与施工中图分类号:U655文献标识码:A文章编号:1006—7973(2017)07-0050-03图1承台钢吊箱围堰结构布置图DOI 编码:10.13646/ki.42-1395/u.2017.07.02150C W T 中国水运2017·07蒋春晖:强涌潮水域钢吊箱围堰设计与施工经计算,底板构件均满足受力要求。
其中以底板面板受力最不利,其综合应力经计算可达145Mpa ,主梁和次梁综合应力较小。
拉压杆作为封底混凝土浇注时最主要受力构件,经验算其低潮时最大拉力达200KN ,满足结构受力要求。
B .钢吊箱抽水计算:建立钢吊箱及封底混凝土有限元模型。
经计算,查得各构件综合应力及位移如下表所示:C .拉压杆计算:采用2[8作为拉压杆主材,其计算长度按一端固定,一端铰支计算。
计算长度:则拉杆的轴拉应力为压杆的轴压应力为拉压杆的稳定性满足要求。
通过结构计算可知,钢吊箱在吊箱和承台施工的过程满足各个控制工况的受力要求,结构安全可靠。
3钢吊箱安装施工3.1安装总体工艺钢吊箱总高度16m ,单个钢吊箱最大重量约170t 。
受桥位水域水流流速、流向、水深和潮位的影响,大型起重船无法进驻现场,无法采用常规起重船整体下放工艺。
综合考虑钢吊箱重量、水文及波浪等条件,均采用分片加工,用现场布置的80t 履带吊在钢牛腿(安装在钢护筒上)上安装,然后用千斤顶整体起吊,割除牛腿,下放入水;然后注水下沉的施工工艺。
安装工艺流程如下:吸泥进行泥面预处理→钢平台拆除→钢吊箱支撑钢牛腿安装→分片吊装、焊接钢吊箱(吊箱下放导向装置安装)→安装悬挂承重架→安装吊装千斤顶及吊挂装置(吊箱密封性能检查验收)→整体吊起钢吊箱并割除钢牛腿→钢吊箱整体下放入水→吊箱内注水→钢吊箱继续下沉就位→安装拉压杆→浇注封底混凝土。
3.2关键施工技术3.2.1吊箱安装准备(1)泥面处理:根据承台泥面标高监测情况,受强涌潮影响,泥面在钢吊箱下放前出现波动,自-8m 抬升至-6m 。
因此,施工前采用搅吸式挖泥机进行吸泥强排,降低泥面标高。
(2)强涌潮区的导向装置安装:导向装置是钢吊箱能否顺利下沉到位的关键。
尤其是强涌潮条件下,导向装置是钢吊箱能否满足下沉精度的前提。
为了保证钢吊箱准确定位安装,在钢护筒外侧+2m~+8m 区间设置导向限位装置,较常规导向长度提高一倍,确保钢吊箱下沉的倾斜度和平面位置。
护筒上的导向采用Φ426×6钢管制作;导向钢管内灌注C30自密实混凝土,提高导向刚度。
同时,钢护筒导向与钢吊箱整体起吊下放的挂腿有机结合成一体,挂腿在钢吊箱下沉后不割除,由于设置在封底混凝土标高以上,可在封底抽水以后割除。
挂腿和护筒导向平面布置见下图:吊箱所处状态抽水状态工况分析工况一:吊箱抽水后经历高潮位波流力(无导向装置支撑)工况二:吊箱抽水后经历低潮位涌潮力1(无导向装置支撑)载荷分析自重+风荷载(20年一遇)+波流力自重+风荷载(20年一遇)+涌潮力1表2钢吊箱抽水工况分析表序号1234名称壁板纵向次梁水平主桁隔舱板迎潮面内壁板外侧内侧环板水平横撑隔舱板隔舱板加强角钢规格(mm)t=6mm t=6mm ∠75×50×6∠75×50×6t=8mm ∠75×50×6t=8mm ∠75×50×6工况一最大应力(Mpa)14513593106119718826最大变形(mm)6.65.05.45.05.05.05.04.9工况二最大应力(Mpa)13714567102134977519最大变形(mm)5.75.25.04.94.74.84.74.4表3钢吊箱各构件综合应力及位移表图2钢吊箱结构建模图3底板综合应力云图图3钢挂腿和钢管导向布置图51(3)承重架安装和沉放设备配置:①沉放设备安装前安装吊挂装置即承重架,焊设承重架的钢护筒和焊设导向的钢护筒错开设置。
同时焊设在钢吊箱内壁的挂腿兼做钢吊箱下沉的下层导向。
为确保承重架底口挂腿(封底完成后拆除)在钢吊箱封底时不埋入封底混凝土内,挂腿标高为+7.806m,下放到位后挂腿仍处于封底混凝土顶面以上。
因此,承重架直接放置于钢护筒顶口,标高为+10m。
钢护筒无需接高。
钢吊箱4个承重架,单个承重架承受的荷载(含动载)超过100t以上,因此承重架即接高的钢护筒顶口需要做加强处理。
具体做法是在护筒的顶口设置承重桩帽,桩帽外侧设置加劲板内侧设置加劲肋,然后在桩帽上布置由钢板加工的箱型构造的承重梁。
同时,对钢吊箱挂腿处须进行壁体加强,确保吊箱整体受力。
②采用4个吊挂点每点1台,共4台350t的液压千斤顶进行沉放作业。
选用1套主从随动控制液压提升系统,该系统主要由提升千斤顶,液压系统和同步控制系统构成,它具有激光精密测距和计算机准确控制的功能。
适用于超大、超重、超高结构的整体吊装,其同步精度达毫米级。
3.2.2双壁钢吊箱现场拼装(1)钢吊箱壁体分块运输:钢吊箱在后场加工基地加工厂分块加工制作(分块重量均小于30t),平板车运抵拼装现场。
(2)测量控制及吊装设备准备:①为减小竖向拼缝的错台,在拼装之前需对焊设在钢护筒上的所有钢牛腿的高程进行二次精确复测调控;并在钢牛腿上测设出壁体的理论外廓线(刃脚部位)和装配定位线。
并用油漆标记每个块件安装线,注明分块编号,拼装时严格按安装线进行块件就位。
②壁板采用1台80t履带吊对称拼装。
即拼装时应按上下游或南北方向对称的次序依次吊装,对称焊接。
3.2.3钢吊箱下放(1)整体下放:①钢吊箱均采用千斤顶下放。
下放时采用4点吊,钢围堰整体拼装到位后,开始安装千斤顶和下放钢绞线束。
②首先在4个承重架上分别安装1只350t穿心千斤顶并安装好撑脚和工具锚。
然后开始穿下放钢绞线束。
钢吊箱下放最不利工况为吊箱内注水后经历低潮位。
偏安全按吊箱内注水9m而吊箱无浮力。
吊箱自重加注水总重以580t计。
③Φ15.24mm钢绞线公称抗拉强度1860Mpa,单根受力控制在15t左右。
一个牛腿需布设钢绞线按20根计。
校核时,按单点失效,三点受力验算。
则钢绞线的安全系数为K=15t×20/(580/3)=1.55,受力满足要求。
④下放过程中用1台油泵控制2台千斤顶,尽可能保证下放同步,确保各顶受力均匀。
发现个别顶受力过大时,需停止排查出故障后继续下沉,切忌盲目快速下沉。
(2)下放时机的选择:①在强涌潮条件下,合理选择下放时机可有效规避不利的水文条件,对钢吊箱下放能否成功至关重要。
钢吊箱下放千斤顶单个顶行程按30cm控制,12.5m下放高度需经历42个下放行程,单个行程平均按3min控制,则整个围堰下沉入水到位,可控制在2小时左右完成。
②综合考虑吊箱受力和钱塘江潮水情况。
考虑吊箱下放时千斤顶始终受力。
避免出现吊箱浮力大于吊箱自重工况的出现。
故采取高潮位时下放。
整个下放过程在一个潮水内(下一个涨潮开始前)完成。
有效规避了钱塘江大桥涨落潮对下沉过程的影响。
(3)注水下沉。
钢吊箱拼装完毕后,采用千斤顶整体提升至拼装平台以上20cm处。
割除拼装平台,整体下放至自由状态。
根据设计计算,整体下放自浮入水4.63m。
钢吊箱入水自浮后,钢吊箱夹壁内注水约4.28m(施工水位+1.0m),即可下沉至设计标高。
(4)安装拉压杆及临时固定:①钢吊箱下沉就位后,及时对钢吊箱进行有效固定,防止受钱塘江潮水过快上涨,围堰因浮力过大而出现上浮。