2号墩承台钢套箱施工方案88.docx

DIK37+117北浩龙江大桥水中钻孔平台搭设施工方案1 工程概况黔桂铁路扩能改造工程QG1标第三项目经理部管辖范围为DK37+038.35DK46+830，为新建单线铁路，全线控制工程深水桥DIK37+117北浩龙江大桥为单线复杂大桥，位于黔桂铁路扩能改造工程QG1标第三项目经理部管辖范围内，具有施工难度大，施工工艺复杂，技术要求高，工期要求紧等特点。北浩龙江大桥深水墩2#墩承台底面标高为80.99m，承台顶面标高为83.99m，承台高度为3m，施工水位为87.5m，河床面标高为64m，水深23.5米，承台底面处于施工水位以下6.51米，承台的平面尺寸为11.510.5m，采用有底钢吊箱围堰施工方案进行施工。本桥所在河道为季节性河流，受洪水影响，水位变化大，钢吊箱围堰施工时间安排在枯水期进行。2 钢吊箱设计2.1加工数量2号墩承台的平面尺寸为11.510.5m，加工侧模12块，底模6块。2.2钢吊箱顶面、底面标高封底混凝土厚度为1.0m，钢吊箱侧模顶标高为：施工水位标高87.50.5m=88m；钢吊箱底面标高为：承台底标高80.991.0m=79.99m。钢吊箱高度为8879.99=8.01m2.3钢吊箱结构设计1、 侧模侧模面板采用8mm厚钢板，竖向主梁采用I25b工字钢，工字钢之间间距为80cm；侧模横向次梁采用16槽钢，间距50cm。侧模12块，共重约60 t。2、 底模底模面板采用8mm厚钢板，底模主梁采用I36工字钢，工字钢间距为150cm；次主梁采用10槽钢，间距50cm。底模6块，共重约30 t。3、 承重结构钢吊箱承重结构为两部分：钢吊箱顶部及底部承重架。（1）顶部承重架：顶部承重架用作钢吊箱初步就位时吊箱顶部受力时的临时承重结构。（2）底部承重架：底部承重架用作吊箱就位后受力由顶部转换到底部后的承重结构。在每个桩基钢护筒上开方形孔，加焊钢板加固，安装I36b工字钢纵、横主梁及手拉葫芦，与钢吊箱底模主梁I36工字钢的吊耳连接，做为钢吊箱下沉时的承重结构。钢吊箱就位后，把槽钢抗浮抗拉杆与桩基钢护筒通过型钢焊接，拆除手拉葫芦，进行力系的转换。槽钢抗浮抗拉杆与桩基钢护筒及钢吊箱底模主肋I36工字钢构成了钢吊箱后续施工的承重结构。 4、 槽钢抗浮抗拉杆抗浮抗拉杆采用2 20槽钢通过钢板对焊连接成方形。5、 止水吊箱底止水采用“半月型”钢板在吊箱内封堵，模板接缝止水采用2cm厚软橡胶条。6、 封底采用垂直导管法浇注水下封底混凝土，封底混凝土为C25混凝土，封底厚度为100cm。3 施工总体方案根据施工水位情况及施工工期要求，在码头岸上钢结构加工场地，分块预先加工好钢吊箱的侧模和底模，2号墩桩基混凝土浇注完成后，浮吊配合，拆除钻孔平台及中间防碍钢吊箱安装及下沉的70钢护筒支承桩和部分连接22槽钢，在桩基钢护筒上测量放样，利用桩基钢护筒，设置钢吊箱临时拼装平台和钢吊箱下沉受力架，汽吊岸上配合，船舶运输钢吊箱的底模、侧模加工件至临时拼装平台处。浮吊配合，在临时拼装平台上，安装钢吊箱的底模、侧模和抗浮抗拉杆、贝雷桁架内撑、手拉葫芦等，由统一指挥人员进行指挥，下沉钢吊箱至规定标高后，锁定抗浮抗拉杆，对桩基钢护筒与钢吊箱之间的间隙做密封处理，用垂直导管法浇注水下封底混凝土，强度达到要求后，对吊箱内抽干水，对抗浮抗拉杆、主肋的工字钢与桩顶标高以下的钢护筒进行焊接，力系转换完成后割除钢护筒。凿除桩头，绑扎承台钢筋，浇注承台混凝土。4 承台水下有底钢吊箱围堰施工工艺流程承台水下有底钢吊箱围堰施工流程图拆除部分钻孔施工平台钢护筒开方形孔，安装受力架、焊钢牛腿驳船运输钢吊箱模板浮吊吊装钢吊箱模板至临时拼装平台上拼装安装抗浮抗拉杆及贝雷梁桁架内撑凿砼，焊接抗浮抗拉杆，转换力系后割除钢护筒绑扎承台钢筋浇注承台混凝土、养生在承台桩基钢护筒处安装临时拼装平台钢吊箱底模、侧模加工安装手拉葫芦构成受力体系、转换力系并提升钢吊箱拆除临时拼装平台钢吊箱下沉至规定标高焊接抗浮抗拉杆，转换力系，拆除手拉葫芦浇注水下封底砼、抽水5 承台水下有底钢吊箱围堰施工方法51钢吊箱模板的制作及加工。（1）在码头岸上钢结构加工场地，采用型钢、角钢、钢板焊接，分块加工钢吊箱的底模、侧模。2号墩承台的平面尺寸为11.510.5m，加工侧模12块，底模6块。（2）在底模、侧模上焊接好各种吊耳、支撑连接，为钢吊箱的后续施工做好准备。52拆除部分钻孔施工平台，在桩基钢护筒上焊接钢牛腿，设方形孔。（1）2号墩桩基混凝土浇注完成后，拆除钻孔平台及中间防碍钢吊箱安装及下沉的70钢护筒支承桩和部分连接22槽钢。测量放样好承台底面、吊箱底面、承台顶面、吊箱顶面等标高及中线。（2）在桩基钢护筒距离水面0.8m处及水下钢吊箱底模下沉就位处，在桩基钢护筒上焊接钢牛腿，作为拼装钢吊箱临时平台的支点及钢吊箱下沉就位时的受力点。在钢护筒上设方形孔，加焊钢板和型钢，形成受力点。53在承台桩基钢护筒处安装钢吊箱临时拼装平台。（1）汽吊配合，由船舶运输现场拼装钢吊箱临时支承平台的22b工字钢至2号墩位处。（2）浮吊配合，安装临时支承平台的纵横22b工字钢，构成2号墩墩位处拼装钢吊箱的临时支承平台。具体见钢吊箱布置图。54钢吊箱底模的拼装，安装工字钢受力架、抗浮抗拉杆。（1）汽吊配合，由船舶运输钢吊箱的底模共六块至临时支承平台处。（2）浮吊配合，在临时支承平台上，把钢吊箱底模分块安装就位后，对底模拼接缝处焊接，把底模连成整体。具体见钢吊箱布置图。（3）在桩基钢护筒上安装工字钢受力架，在受力架和底模吊耳之间安装手拉葫芦并拉紧。在底模工字钢骨架上安装由两根20槽钢拼焊组成的抗浮抗拉杆。55安装钢吊箱侧模、贝雷梁桁架内撑。（1）汽吊配合，由船舶运输钢吊箱的侧模模板至临时支承平台处。（2）浮吊配合，在临时支承平台上，把钢吊箱侧模分块安装，安装时利用外侧70钢护筒支承桩与侧模进行临时连接，防止侧模倾倒，使侧模分块安装就位，拧紧连接螺栓，把侧模连成整体。具体见钢吊箱布置图。（3）为防止钢吊箱下沉时侧模因为水压力和水的冲击力而变形扭曲，保证钢吊箱的安全，在钢吊箱内部安装贝雷梁桁架作为内撑，防止钢吊箱在后续施工过程中产生变形扭曲。56转换受力体系并提升钢吊箱，拆除临时拼装平台。（1）由统一指挥人员进行指挥，所有手拉葫芦同时拉紧起吊钢吊箱，使之脱离临时支承平台0.2米，进行力系的转换。注意利用70钢护筒支承桩，做好支撑，严格控制倾斜、扭转、偏移。（2）浮吊配合，拆除临时拼装平台上的22b工字钢，割除钢牛腿。57钢吊箱下沉。（1）由统一指挥人员进行指挥，所有手拉葫芦同时松动，使钢吊箱缓慢均匀下沉入水中。在钢吊箱沉入水中的过程中，严格控制其倾斜、扭转、偏移。技术人员注意使用全站仪和水准仪进行监控，严格控制钢吊箱的垂直度。（2）下沉分三阶段，每一阶段到规定标高时，使用全站仪和水准仪进行测量，检查钢吊箱的中线和标高，使钢吊箱的中线和标高满足设计和规范要求。用类似的方法，直至钢吊箱底模下沉至规定标高，底模置于水下桩基钢护筒的钢牛腿上，满足封底混凝土的厚度和承台的设计标高要求。58锁定抗浮抗拉杆，进行力系的转换，密封处理钢护筒的间隙，钢吊箱水下封底混凝土的浇注。（1）钢吊箱底模下沉至规定标高后，经精密检测钢吊箱的中线和标高，满足要求后，在抗浮杆和钢护筒之间焊接槽钢，锁定抗浮抗拉杆，使钢吊箱不上浮，同时拆除手拉葫芦，进行力系的转换。（2）在浇注水下封底混凝土前，对底模与桩基钢护筒之间约10cm的间隙，用预先准备好的钢圈焊接，加焊角钢加固，做密封处理。（3）采用垂直导管法灌注水下封底混凝土，在桩基与桩基正中间布置浇筑点。封底混凝土对整个承台非常重要，采用垂直导管法一次浇筑完成。封底混凝土采用水下混凝土，浇注厚度1.0m，混凝土坍落度控制在1822cm，初凝时间不少于10小时，采用525mm碎石，其和易性等必须达到施工工艺要求。混凝土供应速度不小于40m/h，边浇筑时边进行观测，判别各浇筑点是否达到浇筑标高。封底过程中吊箱内、外设连通孔，保持内、外水头基本一致，减少因吊箱内壁水头升高对底板增加的荷重和对侧模增加内压力。59抽干水，抗浮抗拉杆、主肋的工字钢与桩顶标高以下的钢护筒焊接，力系转换完成后割除钢护筒。（1）钢吊箱水下封底混凝土强度达到要求后，对钢吊箱内抽干水，把槽钢抗浮抗拉杆与桩基钢护筒用槽钢加强焊接连接，为再度转换力系做好准备。（2）割除封底混凝土顶面以上部分的抗浮抗拉杆及钢护筒，进行力系的转换。钢吊箱封底后，进行力系转换，凿开护筒四周部分混凝土，把底板纵、横主肋的工字钢与桩顶标高以下的钢护筒用3cm厚L形钢板焊接，保证钢吊箱的抗浮和承载能力。力系转换完成后，再切割钢护筒、抗浮抗拉杆。510凿除桩头，绑扎承台钢筋，浇注承台混凝土。凿除桩头浮浆，并清理干净。绑扎承台钢筋时，要保证桩身的钢筋伸入到承台中，与承台钢筋连成一体，钢筋要调直和清除干净。由于是大体积混凝土浇注，必须严格控制砼的塌落度，施工中随时抽样做试验，混凝土分层浇筑和振动，振动上层混凝土时，振动棒要在下层混凝土初凝前插入下层混凝土一起振动，确保上下层连接良好，振动时快插慢拔，保证混凝土密实，浇筑完成后及时进行养生。6 吊箱围堰施工技术措施（1）测量放样时，严格控制好承台底面、吊箱底面、承台顶面、吊箱顶面等标高及中线。（2）摆放底模时，进行模板间连接，使之形成整体，保证整体的平整度。（3）钢护筒上设方形孔，必须加焊钢板或型钢，形成受力点。钢牛腿焊接时注意焊缝的长度。（4）安装侧模：在底模上放好侧模的位置，侧模安装顺序从角点开始，先安装横桥向侧模，再安装与之相连角点处的侧模以构成一个稳定结构。后按同样顺序对称安装另一角点的侧模。安装完毕，仔细检查连接的可靠性及安装精度。（5）安装内撑梁时，先安装主桁梁，同时与侧模加劲固焊。（6）承台钢吊箱下沉：必须由统一指挥人员进行指挥，所有手拉葫芦同时松动均匀下沉，严格控制倾斜、扭转、偏移。钢吊箱下沉后，检查各处标高，保证吊箱底面、顶面的水平及钢吊箱垂直度。（7）承台封底混凝土浇注：封底混凝土是保证套箱稳定和承台浇注质量的重要临时结构，一次浇筑完成。采用垂直导管法灌注封底混凝土，在桩基与桩基正中间布置浇筑点。接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前先进行试拼，试压。（8）封底混凝土的坍落度控制在1822cm，初凝时间不少于10小时，采用525mm碎石，其和易性等必须达到施工工艺要求。混凝土供应速度不小于40m3/h，边浇筑时边进行观测，严格控制各浇筑点达到浇筑标高。注意保持钢吊箱内、外水头基本一致，减少因吊箱内壁水头升高对底板增加的荷重和对侧模增加内压力。（9）承台混凝土浇注：必须要求封底混凝土强度达到后才能抽干水进行施工。清理封底浮浆，插入式捣固器要分层捣固。7 安全保证措施（1）配足通讯工具，确保统一指挥。进入施工现场人员，按规定配带好安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。（2）在通航的江河上进行施工前，与当地航政部门联系，商定有关航运和施工的安全事项，并通报有关单位，在航道上按规定设置航标进行导航。（3）所以施工人员必须配戴安全帽，水上作业必须穿戴救生衣。（4）当出现六级以上大风时，停止工作，并检查水面上的船只和锚缆等设施。如确有需要继续作业时，采取有效措施。（5）施工使用的各种船只，按航政部门规定设置航行标志，并备有救生、消防及靠绑等设备。（6）船只在夜间有照明设备，没有发电设备的船只，备有防风灯及电池灯具。浮吊的拖轮在浮运启航前，检查各个部位的机械与设备性能是否良好，安全设施、工具是否齐全，拖重吨位是否超标。确认无误后，方得启锚开航。（7）水上作业人员必须穿好救生衣，并站在适当位置，以防落水。（8）施工中需要封航时，必须与航务部门联系，在航道上做好封航标志，办理封航手续并通知相关单位。（9）由于潜水作业较多，墩位上下游各1200米范围内设置明显标志，标明潜水作业时间，请当地居民在此期间内不要到河面上炸鱼，确保潜水员安全。有潜水作业时，要派出防护人员上下游进行防护。（10）由于水上焊接作业较多，电缆电线必须经常检查，避免漏电。施工用电设备实行一机一闸一漏一箱。漏电保护装置与设备相匹配。（11）从事作业人员，定期进行体格检查，不适宜作业的人员，不得从事此项工作。作业人员必须戴安全带，穿防滑鞋。不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋、易滑鞋和裙子上班进入施工现场。（12）根据具体情况使用符合要求的脚手架、脚手板、吊架、梯子、跳板、安全带等，按安全有关规定在高空、临空处、水上作业平台设置栏杆或安全网等安全设施。悬挂的梯子挂在牢固处，挂钩与承载结构物捆绑牢靠。（13）在水上作业平台上作业，原则上不进行双层作业，无法避免时，上下交替施工，设置隔离措施，并设专人进行防护。上层不停止时，下层不准进入现场；下层人员没有完全撤出时，上层不准施工，以确保人身安全。高处作业佩带工具袋，小型材料放入袋内，较大的工具用绳拴好，不得随便乱放，防止落下伤人。（14）夜间进行作业时，必须在现场有足够的照明设备，在危险地带等处设有明显的标志。（15）危险地点悬挂按照安全色和安全标志规定的标牌，夜间有人经过的坑、洞、施工作业危险地带设红灯示警。严禁无关人员随意出入现场。（16）起吊重物时，起落速度应均匀，动作要平稳，禁止忽快忽慢，不准紧急制动。放置吊运的重物时，要注意地面的平整，防止斜歪倾倒。钢吊箱结构检算1、受力状态分析根据本河道最高水位及最低水位，在吊箱封底后扣除封底砼厚后的水位计算外部水压力，在浇注（封底）混凝土时按当内外水位差计算混凝土侧压力及自重。2、外力计算外力计算有：侧水压力、浮力、混凝土侧压力、混凝土重力。3、结构设计验算1）、侧板受力有两种不利状态：第一种为吊箱封底后抽干水后受外侧最高水位的水压力；第二种为浇注混凝土时水位最低的情况下的混凝土侧压力。对于两种状态，第二种情况较为不利，按第二种受力状态进行结构设计。2）、底板承重主、次梁受力计算。3）、抗浮抗拉杆的计算。