水中系梁施工方案

1、官沙大橋水中系梁施工方案一、 施工概況描述：官沙大橋3#墩處在倫教大涌中，現(xiàn)階段常水位 2.3米左右，設(shè) 計(jì)系梁頂標(biāo)高為-0.3米，樁基施工采用水中搭設(shè)鋼平臺(tái)，系梁長(zhǎng) 17.485米，高1.6米，寬1.4米，重92噸。由于系梁在常水位標(biāo) 高以下，施工難度很大，現(xiàn)水中系梁考慮在平臺(tái)上預(yù)制再吊裝安放 的施工方法。二、施工工藝：1、施工方法：先利用已經(jīng)搭設(shè)好的水中鋼平臺(tái)作預(yù)制支撐平面，在平臺(tái)面上生產(chǎn)出系梁，接著考慮吊放與安裝，吊放系 統(tǒng)從系梁兩端位谿分別各設(shè)谿一個(gè)，在系梁頭兩側(cè)打設(shè)鋼管 樁作豎向總體支撐，橫橋向焊接兩排工字鋼作縱向支撐，在 工字鋼上順橋向設(shè)計(jì)兩排貝雷片，用花窗連接安放穩(wěn)固，再 在貝雷

2、片上安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)，從兩端吊放系梁。2、施工平面圖：系梁水上鋼平臺(tái)系梁兩端預(yù)制形狀施工平面圖12耿I三工字鋼雙拼截面 "鋼管樁打設(shè)平面圖系梁立面圖、側(cè)面圖3、施工順序：在鋼平臺(tái)上放樣系梁平面投影-鋪設(shè)方木及底木模-鋼筋加工、綁扎-立側(cè)模板-預(yù)制系梁生產(chǎn)一拆模 及養(yǎng)生-鋼管樁放樣-沉入鋼管樁-管樁頂切口、焊接 工字鋼-拼裝貝雷片及安放-安放卷?yè)P(yáng)機(jī)-切割鋼護(hù)筒 口-起吊系梁-拆除平臺(tái)面板及吊放系梁-系梁與樁基頂接頭處鋼筋綁扎-接口止水處理及密封(1) 、在鋼平臺(tái)上放樣系梁平面投影利用尼康DTM-352全站儀在鋼平臺(tái)上放樣出系梁的尺寸，用墨 線(xiàn)彈出系梁平面輪廓線(xiàn)。(2) 、鋪設(shè)方木及底木模板底

3、模板采用2公分厚覆塑夾板，按系梁尺寸加工完成后，在平 臺(tái)面上鋪設(shè)。(3) 、鋼筋加工、綁扎鋼筋下料制作在在平臺(tái)便橋上現(xiàn)場(chǎng)集中制作，然后運(yùn)至施工平臺(tái)按平臺(tái)上系梁輪廓線(xiàn)綁扎。(4) 、模板安裝系梁兩側(cè)模板采用組合鋼模板，系梁頭用木模加工成內(nèi)凹圓弧狀。模板板面之間應(yīng)平整，接縫嚴(yán)密不漏漿。組合鋼模板根據(jù)系梁的尺寸事先拼制成大塊，由吊車(chē)配合支立，支立成型并調(diào)整好中心、長(zhǎng)度及角度后，模板內(nèi)設(shè)谿對(duì)拉拉桿，拉桿鋼筋為12圓鋼，用螺栓錨緊，模板外側(cè)面每隔兩米左右設(shè)谿斜向加固支撐，防止?jié)q模。(5) 、預(yù)制系梁碌澆注混凝土澆筑前對(duì)支撐、模板、鋼筋和預(yù)埋件進(jìn)行檢查。模板如有縫隙，應(yīng)填塞嚴(yán)密，模板內(nèi)的雜物、積水和鋼筋上

4、的污垢應(yīng)清理 干凈，鋼筋和預(yù)埋件有松動(dòng)應(yīng)重新加固?；炷敛捎帽盟?，通過(guò)泵車(chē)將碌輸送到模板內(nèi)。在混凝土澆注 過(guò)程中，必須對(duì)每車(chē)混凝土做和易性、坍落度試驗(yàn)，合格后方能使 用。混凝土應(yīng)按照一定的厚度(大于30cg、順序和方向進(jìn)行澆筑，應(yīng)在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土。在每層混凝土澆筑過(guò)程中，隨混凝土的灌入及時(shí)采用插入式振 動(dòng)棒振搗。振動(dòng)棒振動(dòng)移動(dòng)間距不超過(guò)振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍;振搗過(guò)程中，振動(dòng)棒與模板間距保持510cm,并避免碰撞鋼筋，不得直接或間接地通過(guò)鋼筋施加振動(dòng)。必須振動(dòng)到該部位混凝土密 實(shí)為止。密實(shí)的標(biāo)志是混凝土停止下沉、不再冒出氣泡、表面呈現(xiàn) 平坦、泛漿。(6) 、拆模及

5、養(yǎng)生模板在碌強(qiáng)度能保證其表面及棱角不致因拆模而損壞時(shí)拆除，本工程在碌抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa時(shí)拆除側(cè)模板。拆除模板時(shí)先用吊車(chē)把模板吊住，模板連接的螺絲拆掉后，先把 模板水平向外移，等整個(gè)模板都離開(kāi)立柱碌面一定距離后，再將模 板向上緩慢移動(dòng)，此時(shí)模板兩頭用繩子拉住控制模板移動(dòng)方向。拆模后，及時(shí)檢查系梁外觀質(zhì)量及幾何尺寸，特別是端頭影響系 梁安裝的部分，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后及時(shí)包覆塑料薄膜養(yǎng)護(hù)。(7) 、鋼管樁放樣根據(jù)系梁的平面位谿，考慮系梁兩端吊放系統(tǒng)的寬度，計(jì)算鋼 管樁坐標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)放樣定位并綁縛標(biāo)志。(8) 、沉入鋼管樁根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)放樣坐標(biāo)，KU用 45KW液壓振動(dòng)錘沉放鋼管樁，振動(dòng)過(guò) 程盡量保證沉

6、入時(shí)樁體的垂直度，沉入一段立即用水平儀配合全站 儀復(fù)核管樁垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)利用振錘校正。(9) 、管樁頂切口、焊接工字鋼割開(kāi)管樁上口，在開(kāi)口處焊接 5m苗岡板，利用兩根I25b工字鋼 雙拼焊接、安放作為管樁上縱向支撐主梁。(10) 、拼裝貝雷片及安放貝雷片為國(guó)產(chǎn)型(1500x 3000mm,兩片單排貝雷片用花窗、滑 輪螺絲連接牢固形成整體安放在工字鋼上作為橫向支撐次梁，安放 完畢要檢查順橋向尺寸、高程、平面位谿。(11) 、安放卷?yè)P(yáng)機(jī)慢速電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)型號(hào)為卷?yè)P(yáng)機(jī)：卷筒：(J)220X 790減速器：J2Q400-48.57-4Z電機(jī)：Y160L-6.11KW制動(dòng)器：YWZ-200/25Z傳動(dòng)

7、連接器：200制動(dòng)輪內(nèi)外齒形式軸承座用軸承：312卷?yè)P(yáng)機(jī)及鋼絲繩選用：每臺(tái)滑車(chē)起吊質(zhì)量為 50噸，每根鋼絲繩 受力為50/12 t =4.17t ，考慮一定的安全系數(shù)，鋼絲繩選用6X37+1-(J)17.5-170，鋼絲繩破斷力為 18.95 t。卷?yè)P(yáng)機(jī)選用 8t即 可。(12) 、起吊系梁利用兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)(8個(gè)滑輪組、型號(hào)HQD8-80額定起重重量為80T）吊放系梁，卷?yè)P(yáng)機(jī)固定在貝雷橫梁上，安放前利用全站儀準(zhǔn)確 放樣出系梁兩端處卷?yè)P(yáng)機(jī)的平面位谿，并且盡量保證吊點(diǎn)在系梁中 軸線(xiàn)上。起吊鋼絲繩型號(hào)：采用兩頭抬掉的方法，鋼絲繩水平夾角為60度左右（見(jiàn)附圖），吊繩距離梁端為0.207 X 15.685

8、米處，鋼絲繩兜住系梁端，在系梁底部?jī)蓚?cè)與鋼絲繩接觸面處焊接8X 8角鋼，保證吊梁時(shí)梁的受力點(diǎn)不受破壞，從而確保吊梁安全。（13）、切割鋼護(hù)筒口待安裝系梁兩端樁基需鑿毛至設(shè)計(jì)系梁底標(biāo)高位谿，樁頭鑿毛并清洗干凈。在鋼護(hù)筒在系梁安放位谿割出U型切口（部分采用水下切割技術(shù)），其寬度比系梁寬度大 10mm底部比設(shè)計(jì)系梁底標(biāo)高 低5mm用6mm厚白色橡膠墊包邊，角鋼壓緊與護(hù)筒點(diǎn)焊固定，詳 圖如圖所示：橡膠墊鋼護(hù)筒鋼護(hù)筒封口橡膠條示意圖（14）、系梁與樁基頂接頭處鋼筋綁扎系梁利用卷?yè)P(yáng)機(jī)緩慢下放至樁基頂位谿時(shí)，將立柱鋼筋與系梁鋼筋焊接牢固(15) 、拆除平臺(tái)面板及吊放系梁將預(yù)制系梁吊離鋼平臺(tái)面約 50公分高度

9、時(shí)，拆除鋼平臺(tái)面板， 啟動(dòng)兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)后，同時(shí)從兩端吊放系梁。吊放過(guò)程中(16) 、澆筑樁頭混凝土系梁安裝就位后觀察 U型墊條與梁身接觸處是否緊密，如有些 微小縫隙則用海綿塞緊。盡量安排在水位最低時(shí)段進(jìn)行混凝土澆注 施工，據(jù)觀測(cè)每天早上8: 30和傍晚18: 00左右為水位最低時(shí)間, 選擇該時(shí)段澆注，可使 U型缺口處的滲水量至最低。4、 材料用量表:序號(hào)型號(hào)單位數(shù)量備注卷?yè)P(yáng)機(jī)臺(tái)22.4米I25b工字鋼根16D60cmt岡管樁米200貝雷片1.5 X 3.0片88輪吊環(huán)滑車(chē)個(gè)25、 結(jié)構(gòu)受力驗(yàn)算：(1)、鋼管樁受力計(jì)算 、單根鋼管樁承載力計(jì)算：鋼管樁直徑為60cn鋼板厚6mnp鋼管樁承受荷載：系梁

10、總重量92噸，兩端支撐鋼管樁數(shù)量為 8根，考慮系梁、施工時(shí)荷載、貝雷片、工字鋼、卷?yè)P(yáng)機(jī)等白重，取總荷載G=120t,則單樁實(shí)際承受荷載 p=120/8=15 t考慮1.5的安全系數(shù)，取p=15X 1.5=22.5 t(1)、地層為淤泥、砂礫和強(qiáng)分化巖p=1/2( Ul t p+Acr R)，不考慮樁端支撐力 A (T R=0T p為樁壁土的平均極限摩擦力，T p=1/l 2.J 0|=1 T I l i (l為局部沖刷 線(xiàn)以下有效長(zhǎng)度，l i為沖刷線(xiàn)以下各土層厚度)U為樁周長(zhǎng)假設(shè)鋼管樁入淤泥10米，根據(jù)地質(zhì)圖顯示：為淤泥層、粉砂層，厚度分別為2.8米、7.2米，極限摩擦力為50KPa 85Kp

11、aT p=1/l 工 ni=1 T Il i=1/10 (50X 2.8+85 x 7.2 ) =75KPa鋼 管樁的容許承載力：p=1/2Ul r p=1/2 x 3.14 x 0.6 x 10 x75=706.5KN,即p=69t>22.5t ,所以承載力滿(mǎn)足要求。鋼管樁長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況、水的深度、高出平臺(tái)面的高度，普 遍取值為20米左右。 、鋼管樁強(qiáng)度計(jì)算：A=1/4X 3.14 x (6002-5842) =14900mmS =G/A=229500/14900=15.4Kpa<140 Kpa 、鋼管樁穩(wěn)定性計(jì)算：按照軸心受壓構(gòu)件計(jì)算直徑 D=0.6,壁厚 r =0.00

12、8，面積 A=1/4 X 3.14 X ( 0.6 2-0.584 2)=0.0149 I=3.14 X (0.6 4-0.584 4) /64=0.652 X 10'3n4回旋半徑r= V I/A=0.2長(zhǎng)細(xì)比入=l/r=20/0.2=100壓杠的折減系數(shù)(J) =0.604 (建筑力學(xué)表3-2)S =N/ A=22.5X 10000/0.604 X 0.0149=25MPa<200Mpa(2)、I25b工字鋼彎矩、截面內(nèi)力運(yùn)算共有8根工字鋼承受系梁、貝雷片、卷?yè)P(yáng)機(jī)、模板等靜荷載和施工振搗、傾倒混凝土等動(dòng)荷載G1=938.4+2.16+2+2+2=946.56KN每根工字鋼承受

13、荷載P=946.56/8=118.32 KN工字鋼縱向長(zhǎng)度為1.5米，按均布荷載考慮：q=118.32/1.5=78.88KN 、工字梁強(qiáng)度檢算Mmax=1/8 ql 2=22.2 KN.MS = M max /W=22.2 x 106/282.402 x 103=78.6MPa< 3 =200MPa 、工字梁支點(diǎn)處剪應(yīng)力驗(yàn)算支座處剪力 Q=1/2ql=59.16KN剪應(yīng)力 r max=QS/I xd =59.16 x 16.9/2500 x 0.009=44.4Kpa< t =85MPa 、剛度計(jì)算f di 3/aui”a co v dx d x m5x v 1 o4 ( nf

14、max-Pl /48EI XII8.32 K I500 /48 K 2.I K |0 K 5284 K |0 ( p=0.00075 mg L/600=0.0025mm(3)、貝雷片強(qiáng)度、剛度計(jì)算、強(qiáng)度驗(yàn)算系梁兩端貝雷片上承受總荷載：G2=938.4+50=988.4KN每一端承受荷載988.4/2=494.2KN采用4排單層貝雷架，即一側(cè)雙排單層貝雷架，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，跨徑2.4米，貝雷片白重q=5KN/m起重設(shè)備(卷?yè)P(yáng)機(jī)與滑車(chē))荷載40KN卷?yè)P(yáng)機(jī)額定起重荷載510 KN,則有：q=5 KN/m P=p1+p2=40+510=550 KNM=1/4 （P+qX 1.2 ） l=1/4 X 55

15、6X 2.4=333.6KN.MQ=1/2 q°l=1/2 X 556 X 2.4=667.2 KNM =1576.4 X 2=3152.8>333.6KN.M（貝雷布片手冊(cè)）Q =490.5 X 2=981>667.2 KN滿(mǎn)足強(qiáng)度要求、剛度驗(yàn)算fma>=5ql4/384EI=5 X 234.2 X 2.4 4/384 X 2.1 X 105x 500994.4 X 10-6=0.9 mmv l/400=6mm6、卷?yè)P(yáng)機(jī)（8個(gè)滑輪組，16股繩）吊放驗(yàn)算：兩頭抬吊，吊點(diǎn)設(shè) 谿，吊放平面不意圖：卷?yè)P(yáng)機(jī)貝雷片14水中系梁預(yù)制、安裝立面圖（單位：米）系梁吊裝圖吊繩（夾角為60度） 吊梁鋼絲繩選擇：鋼絲繩容許拉力按下式計(jì)算：S=S/KiS-鋼絲繩的容許拉力，KNK1-鋼絲繩使用的安全系數(shù)Sb=apgSb-鋼絲繩的破斷拉力，KNa-鋼絲繩荷載之間不均勻系數(shù)Pg = 0.5d2Pg-鋼絲繩的破斷拉力之和，KNd-鋼絲繩的直徑，mm系梁白重 G1=35.59X 26 KN/m3=925.3 KN,兩端起吊的總拉力為 2T=925.3KN , T=462.7 KN系梁每端鋼絲繩實(shí)際承受的拉力為：Tcos30 =462.7 X