资源描述
5、主要分项工程施工方案
5.1箱筒型防波堤结构段施工
5.1.1 扫海及清障
5.1.1.1 扫海
扫海使用机动船3艘,其中拖索船2艘,监控船1艘,均配备GPS。扫海时有监理工程师在现场监督,用GPS制导,沿堤轴线采用拖软索法进行往返扫测,扫测宽度为80m,扫测距离为沿施工轴线方向向两端各延长20m。
扫海应在构件沉放、安装前进行,以便给可能进行的清障作业留出足够时间。
5.1.1.2 清障
如果发现障碍物,要视具体情况采取措施进行清障。
5.1.2 单个圆筒预制施工
5.1.2.1 单个圆筒预制施工流程图
测量放线
施工准备
安放吊点盒预埋件
支立圆筒外模板
气囊顶升
拆圆筒模板
浇筑砼
支立圆筒内模板
绑扎圆筒钢筋
圆筒出运
铺钢底模
圆筒养护
单个圆筒预制采用一次浇筑成型。模板使用定型大片模板,钢筋采用搭接脚手架,在底胎上直接进行现场绑扎成型,混凝土采用后方集中拌和,罐车运输,泵车泵送入模。
5.1.2.2 单个圆筒模板施工工艺
(1)模板套数的确定
按照充分满足本工程水上安装施工进度的需要,结合各种构件预制场地施工设施及尽量减少临时工程投入的原则,圆筒预制场地设置20个台座,平均生产能力为每天预制成型4个单圆筒。为了满足要求并保证模板充分周转,确定圆筒需用模板数量如下:
预制圆筒模板数量表
项目
部位
内模板
外模板
下部筒
8
4
上部筒
4
2
(2)模板结构设计
由于圆筒构件较大,圆筒主体采用钢模板一次性配置,高9.0米,内外模之间通过对穿螺栓进行连接加固。考虑到圆筒气密性要求,在高度方向总共设了三层对穿螺栓,从底部起30cm为第一层,从底部起1.8m为第二层,模板顶部为第三层。由于第一层螺栓孔与下部距离小,经分析对气密性没有影响,第三层在模板顶上,不穿过砼,因此对气密性也没有影响,只有第二层对圆筒气密性有影响,减少了孔的个数,加强了气密性。圆筒内、外模板用M24对拉螺栓紧固,桁架内、外均有横向槽钢增强模板刚度,对拉螺栓拉在横向槽钢上。上下模板采用钢制爬梯,顶部设有栏杆及操作平台。
① 圆筒内模板
A、圆筒内模板由内模5片,拆模块1片组成。
B、模板板面用6mm厚钢板,[8#槽钢为竖肋,12.6工字钢为横肋形成竖向桁架和水平桁架。
C、模板连接部位采用钢板,用M24螺栓进行连接。
② 圆筒外模板
A、圆筒外模板由外模4片组成。
B、模板板面用6mm厚钢板,[8#槽钢为竖肋,12.6工字钢为横肋形成竖向桁架和水平桁架。
C、模板连接部位采用角钢∠160×140×10,用M24螺栓进行连接。
③ 模板采用专业厂家加工半成品,到预制厂现场安装,确保模板质量。模板示意图见下图。
圆筒模板俯视图
(3)模板受力计算
模板直径φ11800mm,环带δ10mm*96mm间距300mm,环带工12.6间距750mm,竖筋[8间距500mm,背楞2-[8圆周分布间距1200mm,桁架采用[10、L50*50*5焊接,高度500mm,间距900mm。
① 载荷计算:
F6=0.22*rc to *β1β2V(½)
混凝土的重力密度rc =24kN/m3
新浇注混凝土的初凝时间
to =200/(t1 +15)=4.44 其中t1=30
外加剂影响修正系数β1=1.2
混凝土塌落度影响修正系数β2=1
混凝土的浇注速度 V=2m/h
代入计算得
F6=39.8kPa
F7=4*1.4=5.6 kPa
组合载荷ΣF=F6+F7=45.4kPa
F′=39.8 kPa
② 面板强度校核
面板为6mm钢板,横筋间距500mm,竖筋间距300mm,面板强度可按照均布载荷作用下三边固定、一边简支的板受力计算,由于L / L =300/500=0.6,
故取Kf=0.00403
K =0.0153
K =0.0454
K =-0.0773
=-0.1033
挠度W=表中系数*ql4/K
弯矩M=表中系数*ql2
取1mm宽的板作为单元,载荷q为:
q=0.05*1=0.05N/mm
A、求支座弯矩:
MX0=K MX0*q*l2X=0.0773*0.05*5002=966 N/mm
MY0=K MY0*q*l2Y=0.1033*0.05*3002=465 N/mm
面板的截面系数:W=bh2/6=1*62/6=6mm3
应力为:σmax=Mmax/W=966/6=161MPa<215 MPa
可满足要求。
B、求跨中弯矩:
MX0=K MX*q*l2X=0.0153*0.05*5002=191 N/mm
MY0=K MY*q*l2Y=0.0454*0.05*3002=204 N/mm
钢板的泊松比ν=0.3,故需换算为:
MXV= MX+VMY=191+0.3*204=252 N/mm
MYV= MY+VMX=204+0.3*191=261 N/mm
应力为:σmax=Mmax/W=261/6=43.5MPa<215 MPa
可满足要求。
C、挠度验算
B0=Eh3/12(1-V2)=2.1*105*63/12*(1-0.32)=41.5*105 Nmm
ψ=Kf*ql4/B0=0.00403*0.05*3004/41.5*105=0.4mm
ψ/l=0.4/300<1/500满足要求
③ 桁架的验算:
桁架采用[8,L50*50*5 ,高度500mm,竖向支撑在2-[8的竖楞上,间距2400mm,跨距1150mm
桁架的校核可以考虑为一端简支一端固定的双外伸梁,
桁架的截面系数:I=14098cm4
W=564cm3
Y=25cm
q=ph=0.05*50
Mmax=ql2/8=0.05*500*24002/8=18000
σmax=Mmax/W=18000/564=31.9MPa<215 MPa
ψ= ql4/8EI=0.05*2404/8*2*105*14098=0.07mm
悬臂部分挠度
ψ= ql4/8EI=0.05*1154/8*2*105*14098=0.004mm
故桁架部分的强度刚度满足要求。
④ 竖楞的校核
竖楞采用2-[8支撑在桁架上间距900mm,则有
I=198.3cm4,W=39.7cm3,
Mmax=ql2/8=0.05*300*9002/8=1518.75
σmax=Mmax/W=1518.75/39.7=38.25MPa<215 MPa
ψ= ql4/8EI=0.05*904/8*2*105*198.3=0.103mm
故竖楞的强度刚度满足要求。
(4)模板支拆
由于构件重量大,单片模板高9米,并且跨距大,模板采用65t履带吊进行模板的支拆,模板采用帮夹底。
① 内模板支拆
A、清理地坪,测量放线,确定圆筒位置,埋设底脚螺栓。
B、圆筒底胎铺钢底模,侧面用三角橡胶条防止混凝土漏浆。
C、内模板及钢底模支立完后,进行绑扎钢筋。
D、模板清灰,均匀涂刷脱模剂,模板安放采用帮夹底的模板支立工艺,模板底部用钢楔子进行加固,稳定。
② 外模板支拆
A、钢筋绑扎完后,经自检、专检及监理验收合格后,开始支立外模。
B、将清理干净、刷好脱模剂的外模,用吊机进行就位。
C、内、外模通过对拉螺栓进行加固,底部栽锚筋限位。
D、连接墙端部用木模板进行支立。
E、模板整体调整、加固,验收合格后浇筑混凝土。
5.1.2.3 单个圆筒钢筋施工方法
内圆弧模板及钢底模支立好后,进行钢筋绑扎。绑扎钢筋时进行搭设脚手架,由底层逐渐向上进行。钢筋采用一次成型绑扎,先绑扎圆筒内层钢筋。先绑扎内层竖向钢筋并临时加固于模板上,然后再绑扎内层圆弧钢筋,绑扎过程中错开对焊接缝,保证处于同一断面的接头小于断面钢筋总量的50%。待内层钢筋绑扎完毕,绑扎外层钢筋。在圆筒顶部焊接竖向限位钢筋,每4米一根,临时垂挂使用。然后绑扎外层圆弧钢筋,在钢筋绑扎过程中竖向每1米段加架立筋焊接,以保证钢筋成型整体稳定性。圆弧钢筋绑扎完毕后,再绑扎竖向钢筋。为了减小钢筋往下塌及扭曲,在内模板上焊接固定支架,对限位的钢筋骨架用紧张器进行吊立。
5.1.2.4 单个圆筒混凝土施工方法
⑴ 混凝土浇筑方法综述
圆筒采用一次性浇筑成型,混凝土采用后方拌和站集中拌和,罐车水平运输,采用泵车泵送入模。
⑵ 混凝土拌制
① 拌和站设施
砂、石料均堆放在砼地坪上,水泥入筒仓,上料用装载机,计量用微机控制,共3台搅拌系统,以新购入的拌和系统HES50E为主。
② 按照试验站提供的砼配合比,按混凝土施工规范严格控制配料误差,保证拌和物质量。
③ 混凝土搅拌充分,保证混凝土拌和物的工作性良好。
④ 现场试验人员严格按《试验细则》的有关规定控制、检测混凝土拌合质量,并作好混凝土施工记录。
⑶ 混凝土浇筑
模板、钢筋经自检、专检、监理验收合格、准备工作(包括人员、机械配置、原材料、搜集天气预报资料等)完成后,由质量员、主办技术员签发浇筑令后方可进行混凝土浇筑。
泵送前泵车管道用适量同标号砂浆润滑管道,混凝土入模时,为了避免一侧浇筑砼造成模板向一侧挤压,造成模板走形,砼浇筑时沿着模板环形均匀下灰。
混凝土振捣选用插入式振捣棒,合理分布振点,振捣时间根据坍落度等情况确定,避免过振、漏振现象发生。振捣棒垂直插入混凝土中,由外向内,快插慢拔,深度应插入下层混凝土中不小于50mm。
浇筑混凝土时采用一次浇筑成型,从模板上部直接进行下灰浇筑,分层下灰,分层厚度不超过400mm。采用泵送混凝土施工,坍落度控制在150mm。防了控制好每层的砼振捣,在振捣棒软管上,用胶布作好标记,看标记控制好振捣棒的插入深度。浇筑完砼后,进行顶面的抹面,接茬面抹粗面。
⑷ 混凝土养护
浇筑完的混凝土,当日平均气温高于+5°时,及时进行浇水养护。
日平均气温低于+5°时,砼在浇筑完毕后把箱筒全部用大帆布罩覆盖,在箱筒内用电热鼓风机吹热风的方法保持罩内温度。在箱筒内和箱筒外的保温层内用温度计进行测量,保证砼内外的温差不大于20℃。
砼养护时在箱筒设定测温试件,设定位置在箱筒内、外的底部和顶部,并对每个构件测温试件进行编号,按照测温试件编号记录测定结果,同时对砼养护期间环境温度进行测定,每昼夜测量温度各4次。
⑸ 配合比:
1m3基础圆筒、盖板、基础连接墙、拼缝混凝土材料配比
水泥
中砂
碎石
水
VNF-5
AE(固)
361 kg
753 kg
1083 kg
166 kg
3.97 kg
0.007 kg
1m3上部圆筒、上部连接墙、上部接高圆筒混凝土材料配比
水泥
中砂
碎石
水
VNF-5
AE(固)
380 kg
713 kg
1115 kg
163 kg
5.32 kg
0.038 kg
5.1.3 单个圆筒出运施工
5.1.3.1单个圆筒出运工艺流程
5.1.3.2 单个圆筒出运工艺
从场地平面布置图及圆筒出运流程图可知,圆筒出运工艺分为:圆筒场内顶升→圆筒场内横移→横移车上纵移车纵移到码头前沿→500t全回转起重机吊运装船→载横移车的纵移车回程
按施工进度计划,自构件安装开始,每月出运10组箱筒可满足工期要求。圆筒必须达到设计强度方可出运,在配合比、施工工艺等条件相同时,为保证箱筒混凝土出运强度,出运次序应与预制顺序一致,现归纳方案如下:
(1)单个圆筒出运设备配置
根据预制场的平面布置和出运工艺,圆筒出运设备配置见下表:
圆筒出运设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
横移车
长×宽×高
2.6×1.0×0.45m
节
4
载运500t以内构件,自制
2
纵移车
长×宽×高
11.94×2.0×1.0m
节
2
载运500t以内构件,自制
3
气囊
L=4.23m
工作压力0.7MPa
条
5
顶升圆筒,有效工作长度2.5m,直径1.0m,气囊起重高度为60cm
4
空压机
6.3m3/min
台
2
排气压力:0.7MPa
5
储气罐
容积0.6 m3
个
1
设计压力0.9MPa,最高工作压力0.8MPa
6
装载机
ZL50
台
1
牵引重载横、纵移车
7
起重机
500t
台
1
构件出运装船
出运使用的横纵车简图见下图:
(2)气囊工作压力验算
360t圆筒顶升气囊规格:直径φ1.0m,有效工作长度2.5m,总长度4.23m;
为保证构件起升平稳,采用4条气囊同时顶升4点。
气囊工作压力:0.7Mpa;
圆筒顶升高度:35cm。既气囊起重高度为60cm时,气囊承载宽度为63cm,总宽度123cm;则在工作压力下,每米气囊承载能力=441Kn/m
每条气囊承载能力=441×2.5=1102.5Kn
气囊总承载能力=1102.5×4÷9.8=450t﹥360t
(3)圆筒场内顶升
圆筒场内顶升,就是将底胎上达到设计强度的圆筒,在设计的顶升槽内,用
4个顶升气囊同步顶起圆筒高度为300mm。顶升气囊直径1.0m,有效工作长度2.5m,工作压力0.7MPa。具体操作如下:
① 检查好整个供气系统是否正常,保证整个供气系统满足要求。
② 气囊穿入构件底部前,先检查清理其周围、顶升槽的杂物,沟盖板有无变形;清理构件底部的漏浆、有可能损坏气囊的尖锐物体、修磨底部边缘棱角。
③ 用装载机及人力将4个顶升气囊分别放到顶升槽内,顶升气囊就位于槽中间,充气嘴应伸出构件底部边缘100~300mm左右。
④ 气囊穿入顶升槽时,应特别注意避免气囊磨损,在气囊头部的上下用0.5~1mm的薄钢板保护。
⑤ 检查及安装好顶升气囊的气压表,充气嘴部位安装要牢固。
⑥ 气囊充气时设专人指挥,统一发令,使气囊同步顶升构件。
⑦ 圆筒顶升过程中4个气囊部位各有一人测量顶升高度,随时报出,如有顶升速度不一致情况,马上停止顶升过程,调整顶升高度,四脚顶升高度一致后,再同时顶升,直至达到圆筒离底胎30cm高时,停止顶升作业,保证圆筒四脚顶升高度一致。
⑧ 圆筒在顶升过程中四脚随时垫1cm厚竹胶合板,用来防止气囊有问题圆筒突然下落,同时又可以用来测量四脚顶升的高度,以便于协调四脚同步上升。
(4)圆筒场内横移
圆筒场内横移就是将底胎上已顶起的圆筒通过场内横移车牵引至纵移槽内的纵移车上并固定,具体操作如下:
① 清理横移车行走前方的一切障碍物。
② 圆筒顶升至离底胎30cm高后,将横移车轨道上的钢盖板抽出,同时清理干净轨道上的杂物。
③ 横移车上根据圆筒构件宽度做好限位,上铺满10mm厚橡胶板,起缓冲作用。
④ 将横移车牵引至圆筒附近,人工将横移车推进圆筒底部轨道上。
⑤ 气囊同步放气将圆筒缓缓落到横移车上,直到气囊放气结束。
⑥ 通过装载机顶推圆筒,带动横移车前行。
⑦ 圆筒前行离开原底胎后,操作人员将顶升气囊移至下一预备出运构件处进行顶升操作。
(5)圆筒场内纵移
圆筒场内纵移就是将载着圆筒的横移车上纵移车,通过装载机顶推沿着纵移道前行至码头后方部位,具体操作如下:
① 纵移车移至横移车轨道端头,纵移车上轨道与横移车轨道对齐,然后用鱼尾板连接。纵移车用卡具与轨道连接拧紧,同时车轮备楔子,防止纵移车移动。
② 装载机顶推横移车缓缓上纵移车,完全上纵移车后达到圆筒中心线与纵移车轨道中心线重合为止,将横移车用木楔塞紧,用卡具固定好,防止移动。
③ 检查横移车在纵移车上的牢固情况,固定好后准备牵引。
④ 指挥人员通知装载机顶推纵移车向码头方向移动。
(6)500吨全回转起重机吊运装船
装载机顶推重载纵移车沿纵移道至前端,由起重机吊运圆筒上船进行拼装。具体操作如下:
① 检查500T全回转起重机操作系统是否处于正常工作状态。
② 纵移车牵引至纵移道北端头车挡前方,500T起重机作好吊装准备;
③ 吊钩入吊点孔后,500T起重机缓缓起钩,待吊钩钩实吊点孔后停止起钩,检查钩头、吊点孔、吊架、索具的情况,确认无问题后,再起吊圆筒。
④ 圆筒装船前,先在浮坞上放好各个筒的位置线,做好限位,圆筒按线进行定位。
(7)空载横移车、纵移车回程
待构件离开横移车后,装载机牵引纵、横移车返回圆筒出运位置,继续出运圆筒。
(8)圆筒横移牵引和纵移牵引力的计算
横、纵移车的牵引均采用装载机作为动力。横移车轮子均为Φ350的轴承钢轮,一套横移车配40个行走轮;纵移车轮子均为Φ350轴承钢轮,一套纵移车配40个行走轮。
① 荷载确定
单个圆筒的最大重量:280t
横移车重量:21.5t 纵移车重量:30.7t
② 纵、横移车水平滚动摩擦系数
根据《港口工程施工手册》上册226页表2-5-8,取小轮车与钢轨之间(无球轴承)的滚动摩擦系数µ=0.021
③ 确定重载横移车所需的牵引力力
F横=K1×K2×W×µ=1.1×1.0×(280+21.5)×0.021=6.96t
式中:F横—重载横移车所需的牵引力
K1—动力系数
K2—起动系数
W—重载横移车总重
µ—滚动摩擦系数
ZL50装载机牵引力能达到10t以上,满足施工要求。
④ 纵移车牵引所需牵引力
F牵= K1×K2×W’×µ=1.1×1.0×(280+21.5+30.7)×0.021=7.67t
式中:F牵—重载纵移车牵引所需的牵引力
K1—动力系数
K2—起动系数
W’—重载纵移车总重
µ—滚动摩擦系数
5.1.3.3单个圆筒出运效率的确定
单个圆筒出运所需时间为1小时,侧一天8小时最多可出运单个圆筒8个。
5.1.4盖板预制、出运施工
5.1.4.1盖板预制施工工艺流程
底胎刷油铺纸
施工准备
安放吊点预埋件
支立模板
拆除模板
浇筑砼
绑扎钢筋
构件出运
构件养护
测量放线
5.1.4.2 盖板预制施工
盖板预制场地选择在500吨全回转起重机作业范围内,设台座8个。单个盖板一次浇筑成型,模板主要采用竹胶板,钢筋在底胎上直接进行现场绑扎,混凝土后方集中拌和,罐车运输,泵车泵送入模。
(1)施工准备
施工前做好技术交底,安全教育。准备好各种施工材料,进行底胎测量定位。
(2)钢筋绑扎
钢筋复检合格后,在后方加工场地根据设计图纸、钢筋施工图进行除锈、对焊、切断、弯曲等加工工序。
钢筋直接在底胎上绑扎成型,按照图纸设计要求,控制好保护层,先绑扎底层钢筋,底层钢筋绑扎好后,布置好架立筋的位置,控制上下层的间距,再绑扎上层钢筋,保证骨架的整体刚度。
(3)模板支立
充分考虑进度要求,结合预制场地设施及尽量减少临时工程投入的原则,配备模板4套。由于盖板为圆弧形且外伸钢筋多,考虑到支模的困难,模板主要采用竹胶板,方便支拆。模板支立主要通过人工进行。
钢筋验收合后,开始支立模板。模板需清理干净,涂刷脱模剂。混凝土终凝后保证不因拆除模板,砼构件受到损坏是,拆除模板。
(4)浇筑混凝土
模板、钢筋经自检、专检、监理验收合格、准备工作完成后,由质量员、主办技术员签发浇筑令后方可进行浇筑混凝土。
混凝土振捣选用插入式振捣棒,合理分布振点,振捣时间根据坍落度等情况确定,避免过振、漏振现象发生。振捣棒垂直插入混凝土中,由外向内,快插慢拔,深度应插入下层混凝土中不小于50mm。浇筑完成后,进行抹面,压光。
5.1.4.3盖板出运
盖板强度达到设计强度后,可以进行吊运。单块盖板的重量约为130t,吊运时采用四点吊,利用500吨起重机进行吊运上船。吊运前检查索具情况,需满足工程要求。
5.1.5 箱筒构件拼接、组装施工
5.1.5.1 箱筒构件拼接、组装施工流程
浮坞靠码头
测量放线
500吨吊运构件
定位、拼接
5.1.5.2 箱筒构件拼接、组装施工方法
施工前作好准备,进行技术交底、安全交底。作业前,必须检查一切工具、索具、设备等,确保安全可靠。检查构件的型号和质量是否符合设计和规范要求。
吊运构件前,浮坞横靠在500吨全回转起重机作业范围的码头前沿,测量人员在浮坞上弹好圆筒的位置线,同时用钢板作好限位。先吊运基础圆筒,按照顺序进行组装、 拼接,防止与安装好的构件相碰撞。示意图如下图所示:
500t全回转起重机构件吊装示意图
基础圆筒组装好后,吊运圆筒顶盖板,圆筒盖板采用四点吊。在安装圆筒顶盖板前,先用砂浆进行找平,安装位置要准备,外伸钢筋相碰的部位需进行调整。同时在基础圆筒上安装好钢爬梯,方便人员上下。安装盖板时,浮坞始终紧靠码头,盖板在吊起状态时,要慢慢靠近安装好的基础圆筒,同时起重人员指挥好起重机,先进行精定位安装,然后再进行精确定位,尽量避免用气焊割断钢筋,防止混凝土构件碰坏。盖板安装好后,人员通过圆筒上的钢爬梯安全下来。
安装好圆顶盖板后,进行连接墙的施工。连接墙施工完后,再进行中间盖板的安装。
5.1.6 箱筒连接墙施工
四个基础圆筒安装完毕并将圆顶盖板安装好后,进行箱筒连接墙的施工。
5.1.6.1箱筒连接墙施工流程
钢筋绑扎
钢筋焊接
支立模板
浇筑混凝土
5.1.6.2箱筒连接墙施工方法
连接墙施工采用一次浇筑成型的方式。钢筋现场绑扎,使用大片钢模板,混凝土后方集中拌和,罐车运输,泵车泵送入模。
(1)钢筋绑扎
钢筋后方场地进行加工制作,通过小车倒运到码头上,再利用浮坞上的吊机进行吊运上船,直接在船上进行绑扎成型。同时安放好拖带点的预埋件钢板,进行加固。
(2)钢筋焊接
根据设计要求,对连接墙的外伸筋进行搭接焊,焊缝质量需满足要求。经检验合格后,才能进行下道工序施工。
(3)模板支拆
钢筋检验合格后,清理干净模板,刷好脱模剂,利用半潜驳上的吊机进行作业。根据进度要求,配备模板4套,4面连接墙同时进行施工。先支立内侧模板,再支立外侧模板,内、外模板间采用M24的对拉螺栓进行紧固。模板两侧贴泡沫橡胶条进行止浆。模板整体调整、固定,验收合格后浇筑混凝土。
混凝土强度达到5.0MPa后,拆除模板。模板拆完后,应及时进行清理,同时刷好脱模剂,为下一个连接墙使用做好准备。
(4)混凝土施工
模板、钢筋经自检、专检、监理验收合格、准备工作完成后,由质量员、主办技术员签发浇筑令后方可进行浇筑混凝土。
浇筑混凝土时采用一次浇筑成型,从模板上部直接进行下灰浇筑,分层下灰,分层高度不超过400mm。采用泵送混凝土施工,坍落度控制在150mm。半潜驳横靠码头,泵车直接座在码头上进行浇筑。混凝土振捣选用插入式振捣棒,合理分布振点,避免过振、漏振现象发生。为了控制好每层的砼振捣,在振捣棒软管上,用胶布作好标记,操作人员看标记控制好振捣棒的插入深度。振捣棒垂直插入混凝土中,由外向内,快插慢拔。
5.1.7 现浇接缝及翼缘盖板施工
5.1.7.1现浇接缝施工
现浇连接墙及中间盖板安装好后,进行接缝的施工。
⑴ 施工流程
接缝部位清理
钢筋调整
支立模板
密封胶堵缝
浇筑混凝土
⑵ 施工方法
盖板安装好后,进行接缝的清理,使用高压气流进行吹气,大块的砼渣人工清理,保证新老混凝土接合部位干净,无其它渣滓。根据安装的情况,个别部位钢筋不合适的应当进行适当的调整,至满足规范、设计要求。钢筋调整好后,进行模板的支立。支立模板前,需沿圆筒四周搭设脚手架,保证人员的操作方便,同时需满足安全要求。模板采用竹胶板,用对拉螺栓进行紧固。
模板支立好,经验收合格后,进行下一道施工。为减少筒壁与盖板接合部位产生漏气,采用自流平水泥浆进行密封,保证接合部位的严密。
模板、钢筋经自检、专检、监理验收合格、准备工作完成后,由质量员、主办技术员签发浇筑令后方可进行浇筑混凝土。采用泵送混凝土施工,坍落度控制在150mm。为减少混凝土的收缩,在混凝土中掺膨胀剂。半潜驳横靠码头,泵车直接座在码头上进行浇筑。混凝土振捣选用插入式振捣棒,合理分布振点,避免过振、漏振现象发生。
5.1.7.2现浇翼缘盖板施工
在各两个单圆筒之间有一块悬空的盖板即为现浇翼缘盖板。采用吊底模施工工艺进行施工。
⑴施工流程
施工准备
吊底槽钢
木板铺底
绑扎钢筋
支立侧模
浇筑混凝土
⑵施工工艺
施工前做好技术、安全交底,同时准备好各种施工用料。采用双扣【20槽钢作为吊底钢扁担梁,通过φ30吊底螺栓吊起底部钢梁,作为托架。然后在底部钢梁上铺设木板底模,测量找平,满足规范要求。
底模铺好后,进行钢筋绑扎。钢筋材料在后方场地进行制作、加工,通过小型运输车运到码头,再通过吊机吊运上基础箱筒顶部。先绑扎底层钢筋,再绑扎上层钢筋,上下层间架设架立筋,控制好上、下层距,保证钢筋保护层满足要求。
钢筋绑扎好后,支立侧模板。
模板、钢筋经自检、专检、监理验收合格、准备工作完成后,由质量员、主办技术员签发浇筑令后方可进行浇筑混凝土。采用泵送混凝土施工,坍落度控制在150mm。浇筑混凝土时,半潜驳横靠码头,保证泵车管道能浇筑到位。混凝土振捣选用插入式振捣棒,合理分布振点,避免过振、漏振现象发生。
浇筑完混凝土后,进行浇水养护,当混凝土强度达到100%时,拆除侧面模板后进行拆除吊底底模板及吊底钢梁。拆除完的模板进行清理,转入下一翻使用。
5.1.8上部下节圆筒安装施工
上部圆筒预制时,上下两节分别预制。下节在半潜驳上进行安装,上节在整个箱筒沉放完后,在海上进行现场安装。
预制好的上部下节圆筒,通过500T全回转起重机吊运至已完成基础箱筒现浇翼缘盖板施工之上,进行定位安装。安装过程中应当避免与其它已安装好的构件相碰撞。
安装前做好施工准备,半潜驳横靠码头,保证500T全回转起重机能操作的范围内,如下图所示:
500t全旋转起重机安装上部圆筒示意图
5.1.9 上部下节圆筒间连接墙施工
上部筒安装完毕后,进行上部圆筒间连接墙施工。支立脚手架做为施工平台,对连接墙节点进行连接。首先对连接墙外伸钢筋进行调整,同时按照设计要求进行搭接焊,焊缝需达到设计要求,钢筋焊好经验收合格后,进行模板支立,模板采用定型钢模,一次性支立到顶部。模板支立完后,进行浇筑砼。采用泵送混凝土施工,坍落度控制在150mm。半潜驳丁字形靠码头,泵车直接座在码头上进行浇筑。混凝土振捣选用插入式振捣棒,合理分布振点,避免过振、漏振现象发生。砼浇筑时,分层施工,一次浇筑成型。
箱筒拼接平面示意图
5.1.10 现浇圈梁施工
上部圆筒结构安装完毕后,进行上部圈梁的施工。
现场绑扎圈梁钢筋,钢筋材料在后方场地进行制作、加工,通过小型运输车运到码头,再通过吊机吊运上基础箱筒顶部。先绑扎底层钢筋,再绑扎上层钢筋,上下层间架设架立筋,控制好上、下层距,保证钢筋保护层满足要求。
钢筋绑扎好后,支立圈梁侧模板。模板采用定型加工钢模板一次支立完成。
模板、钢筋经自检、专检、监理验收合格、准备工作完成后,由质量员、主办技术员签发浇筑令后方可进行浇筑混凝土。采用泵送混凝土施工,坍落度控制在150mm。浇筑混凝土时,半潜驳横靠码头,保证泵车管道能浇筑到位。混凝土振捣选用插入式振捣棒,合理分布振点,避免过振、漏振现象发生。
浇筑混凝土完后,进行浇水养护,当混凝土强度达到100%时,拆除侧模板。
5.1.11 箱筒充气、抽水管路铺设施工
圈梁施工完成后,可以进行充气、抽水管路铺设。管路布置如下图所示:
5.1.12 箱筒型构件运输
箱筒型防波堤构件拼接完毕并经监理验收合格后,可选择合适的天气条件拖运到指定现场,船舶驻位后准备气浮安装。拖运时采用3艘拖轮一起拖运,1艘拖轮在半潜驳前方吊拖,2艘拖轮在半潜驳侧面帮拖。
配备的船机为: 7000t半潜驳1艘,2000HP拖轮3艘。
5.1.13 半潜驳下潜区挖泥施工
5.1.13.1半潜驳下潜区挖泥施工工艺流程图
耙 吸 船 作 业
5.1.13.2挖泥施工
挖泥时采用装舱法施工:挖满一船即运至抛泥区,然后返回挖槽下端起点,如此循环往返复施工,直至满足设计要求。抛泥时由远及近,均匀抛弃。
自航爬吸式挖泥船施工时,视土质及施工情况决定是否开启高压冲水泵,当土质较硬时,应开启高压冲水泵,并采取在耙头加齿轮等措施增加耙头破土能力。
(1)分层挖泥
施工采取分层开挖,均衡浚深。根据潮位及土质情况确定每次的耙头下放深度,边坡挖成阶梯形,下超上欠,让其自然塌方,形成设计边坡。如此开挖,直至达到设计标高,对最后一层开挖时,依据水位采取定耙定深的开挖工艺,避免造成超深,并留300mm备淤深度,防止施工期回淤。
施工断面分层及边坡开挖示意图
(2)分条挖泥
为保证施工区域均衡增深,采用分条施工方法,视挖泥船船型大小,分条宽度一般为20m~30m。
利用GPS全球卫星定位系统精确定位导航,采取整条开挖均匀布耙的施工方法施工;应注意条与条之间的衔接,后施工的地段宜适当与先施工的地段重叠一部分,以避免遗留浅埂。
(3)分段挖泥
根据基槽轴线走向,把开挖段分成2段,以利于基槽宽度的控制,减少超挖。
(4)自航耙吸式挖泥船操作工序
挖泥装舱施工工序表
岗位
工序
驾 驶 员
技 术 员
操 耙 手
1、进行航行
根据施工区域的流速流向,选择进点的最佳航线。
检查疏浚设备,确认各设备处于良好状态。
2、施工准备
利用定位仪进一步修正航向、准确上线,将船舶动态报告技术员。
检查操纵台的仪表、闸阀是否处于正常状态,通知泵舱备妥泵机、启动高压泵,根据水深和水位情况调整溢流档,操耙手调整好波浪补偿器压力。
3、放耙挖泥
到达指定挖泥区前放慢船速控制好船位,下达放耙指令,并与技术员操耙手随时交换情况。
操耙手下耙到吸口至水面,即报告技术员。技术员启动泵机并调节至要求转速,随后通知操耙手将耙头着地。
4、挖泥控制
根据定位仪的指示,控制好船舶的对地航速和挖泥船迹,与技术员操耙手交换挖泥情况。
技术员随时观察挖泥情况,适时调节分流闸阀、泥泵转速等设备,操耙手应密切注意耙头情况,使耙臂和耙头处于最佳状态并保持高浓度泥泵进舱。
5、挖泥结束
根据挖泥要求和木船施工情况,适时下达起耙指令并放慢船速,待耙管离开水面后,调整船位航行至挖泥区。
操耙手提起耙头离开泥面,技术员待清水泵出水后,脱开泥泵离合器。操耙手随后收耙上架。
6、赴抛泥区
根据水深和来往船舶情况选择最佳航线,全速驶向抛泥区。
技术员正确计算疏浚土方量,填写施工报表。
7、抛 泥
到抛泥区后放慢船速,控制船舶顶流速度,测好船底富裕水深后通知抛泥。
技术员开启抛泥系统,确认抛泥完毕后,关闭抛泥系统进行抽舱。抽舱完毕后,告知驾驶员可以进行下一船施工。
5.1.14 箱筒型构件气浮移动
在天气条件适合的情况下,半潜驳将箱筒结构由拖轮拖至下潜区后。箱筒构件开始进行筒内打压注气,然后半潜驳缓慢注水下潜使箱筒结构逐渐浮起。待箱筒结构下部距离半潜驳甲板达到安全距离后,半潜驳开始平移推出箱筒所占空间之后,即可由拖轮拖运箱筒至施工现场进行安装。
5.1.14.1 箱筒气浮移动工艺流程
连接充气管道
半潜驳充水下潜
基础结构充气浮起
基础结构移出半潜驳
基础结构拖运
通控制缆绳、清理甲板
船舶驻位
5.1.14.2 船舶驻位
半潜驳拖运到指定地点后,根据提前下好的定位浮漂进行下锚驻位。然后将载有空压机的自航驳缓慢靠在半潜驳侧边。
5.1.14.3 连接充气管道
⑴ 将提前盘好在箱筒结构上的橡胶软管向自航驳展开,施工过程中应避免严重磨损,及弯折现象,并保证胶管顺直通到自航驳上。确保充气时气流顺畅。
⑵ 将控制4个基础筒胶管通到自航驳后,将带有编号的胶管与相应的空压机接口对接。连接后进行检查,保证接口气闭严密,编号对应正确。
⑶ 自航驳实验性的将空压机按编号依次打开充气,基础结构上的指挥人员检验相应编号胶管内气体流动是否正常。发现异常时,应安排专人对胶管及管件连接处检查和维修。全部正常后,可关闭空压机,等待下步气浮施工。
5.1.14.4 连接控制缆绳
⑴ 在4个基础筒预埋的吊点上系好缆绳。并通缆到半潜驳坞墙上相应位置的系船柱。
⑵ 每个系船柱安排2人控制缆绳的收放。并配备有对讲机,与基础结构上指挥人员联系。将缆绳系紧后,应仔细检查。当4根控制缆全部连接完毕后,方可进行下步施工。
⑶ 对半潜驳甲板进行清理工作。
5.1.14.5 基础结构气浮
⑴ 待涨潮时,半潜驳开始向水仓压载缓慢下沉,并注意控制好船体的平衡。下潜时应密切注意船底雷达,当半潜驳的船底钢板离泥面还有0.6m的距离时,立即停止充水下沉。
⑵ 下潜到位后,打开空压机同时向4个基础筒内充气。在向第一组基础结构内充气的同时,应向半潜驳相应的位置水仓压载,使半潜驳的甲板保持水平。
⑶ 充气过程中,自航驳上观测人员应密切关注基础结构。在基础结构浮起的瞬间,停止向筒内充气,并仔细观察结构偏斜情况,然后及时指挥圆筒上人员调接阀门,再对相应基础筒供气,将基础结构调平。
⑷ 基础结构浮起时,半潜驳坞墙上人员应及时控制好半潜驳与基础结构连接的4根绳缆,避免基础结构在水流的推动下撞向半潜驳的塔形水仓。
⑸ 当基础结构状态稳定后,则继续缓慢向构件内充气令其浮起至筒底高出半潜驳船甲板50㎝。
5.1.14.6基础结构移出半潜驳
⑴ 筒上人员将事先盘好在结构上的φ80拖带缆绳给交通船,由交通船向待命拖轮通缆。
⑵ 拖轮启动后,通过收缩基础结构上与半潜驳连接的绳缆,控制箱筒基础结构,确保拖轮缓慢并平稳的将基础结构牵出半潜驳。
⑶ 待结构完全移出半潜驳后,基础结构上施工人员将4根控制缆松开,由半潜驳人员带回。拖轮拖运基础结构缓慢的驶向定位船。示意图见图7。
箱筒型结构移出半潜驳平面示意图
5.1.14.7 基础结构的拖运
为确保气浮拖运过程的安全,选定基础结构吃水6m,内外水头差5.3m,腔内气压0.053Mpa;航速不大于2节,拖缆为Φ80mm尼纶缆,拖点位置设在筒体间竖向连接墙上,两侧各1个,δ16钢板焊接,距底部3.5m处。
拖运过程中基础结构两边各有1艘监护船护航,观测人员注意观察基础筒壁上的水位刻度线,当发现结构倾斜严重时,应及时通过自航驳上空压机进行补气。
5.1.14.8 船机设备
7000t半潜驳1艘;自航驳1艘;交通船3艘;1200HP拖轮3艘,监护拖轮1艘;救护船2艘;9m3空压机4台。
5.1.15 箱筒结构定位及下沉
5.1.15.1 箱筒结构定位下沉工艺流程
箱筒结构定位
箱筒结构排气自沉
箱筒结构负压下沉
方驳定位船定位
箱筒结构拖航
定位船向箱筒结构通缆
下沉结束
5.1.15.2 箱筒结构定位
⑴ 定位方驳由2000t方驳改造而成,并在箱筒结构到达之前,使用GPS现场精确定位。
⑵ 当箱筒结构拖运接近定位方驳时,主拖轮解缆,由起锚艇顶推圆筒结构向定位方驳靠拢。交通船同时通两根Φ60mm尼纶缆,连接圆筒结构与定位船的锚机,可利用该缆绳的收放,控制箱筒结构靠向定位方驳。
⑶ 箱筒结构靠稳后,操作定位船的锚机,利用与箱筒结构连接的尼龙缆,精确定位箱筒结构的南北向位置。东西方向根据方驳定位点进行定位。
箱筒结构定位示意图
5.1.15.3 箱筒结构排气下沉
⑴ 当箱筒结构定位确认无误后,船上人员将充气橡胶软管拆除,将抽气橡胶软管接在排气阀门上,并使箱筒结构顶板上的排气阀门处于打开状态。操作人员完成准备工作确认无误后,全部回到定位船上,再打开定位船这端的排气阀门进行排气。以
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