时间:2022-08-26 18:26:38
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇栈桥施工总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
一 栈桥设计
1 栈桥布置。考虑主桥283#和284#水中桩基、层台施工及辅助主塔的施工、钢梁杆件的提升上岸,在南宁侧283#和广州侧284#搭建临时辅助施工栈桥及平台。栈桥由A、B两块组成,南宁侧A栈桥长81m,宽6m;B栈桥长66m,宽8m。广州侧A栈桥长48m,宽6m;B栈桥长66m,宽8m。在南宁侧A栈桥上设计临时码头11m×21m,在两侧A和B栈桥连接处A栈桥加宽为18m。栈桥桩基础采用双排3根φ630×10mm钢管,横向用槽钢Z字型连接系连接以抵御横向水平力,桩顶设2I45b横梁。栈桥主桁采用3m标准贝雷梁(钢桥321型)拼装,桁高1.5m,栈桥跨度为12m,桥宽6m或8m,栈桥顶面标高为+41m。贝雷梁顶面铺设I22a型钢垫梁,布置间距为250mm,I22a型钢顶面铺设6mm厚Q235A花纹钢板。两侧平台总体尺寸均为45.6m×36.2m,钻孔平台支撑桩采用钢管桩在钢围堰内采用φ630×10mm,钢围堰外采用φ820×10mm,2*45b工钢横梁,单层多排贝雷片纵梁及25a工钢分配梁搭设作为桩基的钻孔平台和双壁钢围堰施工平台。围堰外侧钢管桩横向采用φ820×10mm钢管Z字型连接系连接以抵御横向水平力。平台顺桥向跨度最大为6m,垂直桥向跨度最大为12m,顶面标高为+41.0m。每侧平台施工预留20个3.0m×3.0m钻孔桩桩位,且位于两贝雷梁之间。
2 栈桥荷载形式。根据施工现场实际情况, 栈桥荷载形式如下:(1)徐州重型机械厂QY50汽车起重机(吊重50t);(2)华建MR45型混凝土搅拌输送车满载重量:Q1=27.9t ;(3)砼拖泵;(4)公路设计汽车荷载;(5)钢护筒最大重量:25t 。
二 栈桥施工工艺流程
南宁侧河床约36m长有较薄的覆盖层,其余河床无覆盖层。广州侧河床有较厚的覆盖层。栈桥施工分为覆盖层区域施工与无覆盖层区域施工。
1 有覆盖层区域施工艺。南宁侧覆盖层部分与广州侧采用水上吊船初步安装钢管桩,准备定位后并进行插打。栈桥桩的插打采用DZ60、DZ90震动桩捶进行插打,并用岸上及水上汽车吊机辅助施工,采用逐孔推进法建立。其施工流程如下:栈桥桥台施工吊船吊钢管桩就位并测量定位震动桩捶插打钢管桩水上汽车吊吊钢管桩间联结系、桩顶2*I45b横梁并安装主梁贝雷片安装I25a分布梁安装桥面系及附属结构安装震动打桩捶继续插打前方墩钢管桩(水上汽车吊船前移)桩间联结系、桩顶横梁安装拼装第2孔主梁、桥面系统及附属结构。按以上步骤循环施工。上部结构用汽车吊和水上汽车吊配合施工。
2 无覆盖层区域施工艺。对于南宁测无覆盖层的钢管桩插打,采用桩位处定点水下爆破8m深、不清渣的方法来人工制造覆盖层,爆破好之后并按有覆盖层区域施工流程进行栈桥的施工。采用双排3根Φ630×10mm钢管桩,增加钢管桩结构的安全性并达到栈桥施工的要求,加快了栈桥的施工速度。
三 栈桥施工方法
1 0号台施工。两侧栈桥0号台均位于河岸上,南宁侧采用2排紧挨的3根630×10mm钢管桩,高低错落利于路基与栈桥的连接。广州侧0号台采用C25混凝土桥台。
2 钢管桩的插打。(1)南宁侧河床没有覆盖层,之下为弱分化泥质砂岩,管桩施工前须对河床进行定点(桩位)爆破形成人造覆盖层已保证管桩的埋深及稳定性。靠岸边36m范围内有覆盖层,可直接插打钢管桩。(2)广州侧河床覆盖层较厚,河床以下10m左右范围内均为细圆砾土,可直接插打钢管桩。(3)钢管桩采用专用船只运至指定位置。(4)测量定位采用全站仪利用岸上控制点进行,船上技术人员先用钢尺和铅垂进行初步定位,岸上全站仪方可进行准确定位。(5)管桩插打采用DZ60和DZ90型震动锤振动下沉,先用船上吊机吊DZ60型振动锤(带液压钳)夹住钢管桩安装就位并初打,然后采用DZ90型震动锤进行复打,打入深度一般以至岩面不在下沉为准。每次插打持续时间不大于3min,过程中技术员全程监控及记录。(6)钢管桩先在施工船只上接长成整根桩,桩长为设计桩长。由于管桩插打受河床底地质条件及爆破涉及面积等因数限制,出现入河床深度不一致,导致管桩出水面长度的不一致,因而在管桩施工过程中要对钢管桩进行接长和切割。钢管桩的接桩和切割须借助于施工操作平台。接桩时必须保持各节桩的轴线在一条直线上,最大偏斜不宜大于3‰。管口切开45度坡口,对接整齐后对接焊,外面均匀贴焊加强板,其中630钢管用6块12*120*200加强板,焊缝高为8mm,820钢管用8块14*120*250 加强板,焊缝高为8mm。焊接时应与钢管密贴。因钢板都薄,焊接时应注意调节电流,不得太大,焊接时出现咬边现象。(7)插打完一个墩双排6根管桩立即进行横向连接系的施工以保证管桩整体稳定性,连接材料采用[20b,连接系采用Z字型连接。连接系施工采取船吊、汽车吊及人工配合施工,管桩施工完后先在各管桩上焊接牛腿搭设施工操作平台,平台分三层。
3 桩顶横梁安装。每根钢管桩桩顶做一30cm×40cm的凹槽,2*I45b安装经测量放线后,直接嵌入钢管桩内30cm,露出桩顶15cm。横梁与桩顶用弧形垫块焊接连接。
4上部结构施工。贝雷梁予先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好,然后运输到位,采用船上吊机架设。吊装前先用粉笔在墩顶横梁上定出贝雷梁的位置。架设按照从桥一侧向另一侧的顺序进行。第一片梁架设后要采取临时固结措施,以后各片梁架设后尽快横向连接,形成整体。贝雷梁拼装完毕,其上铺设I25a分配梁,间距30cm,I25a与贝雷梁间通过铺在贝雷梁边缘的[20b焊接连接,桥面板采用8mm防滑花纹板铺设,并与横梁焊接固定,最后安装两侧护栏杆等附属设施。
四 结论与建议
通过本栈桥的设计和施工实践,总结出如下结论和建议:(1)水下爆破施工前,应做好种前期准备工作,积极制定完善的规章制度,从根本上解决安全问题。(2)对于本栈桥结构,钢管桩是主要的受力构件,钢管桩的插打要严格按照要求施工。(3)设计与施工过程中,应多用力学知识处理所遇到的问题,达到理论与实践结合的目的。(4)施打过程中,当钢管桩进尺极为缓慢或施打困难时,分析原因,采取措施调整,例如:水下爆破范围大,个别钢管桩所在区域未充分爆破,偏移达到20cm。钢管桩施打时,若桩顶有损坏或局部压屈,则对该部分予以割除并接长至设计高程。
参考文献:
1、《铁路大临临时工程和过渡工程设计暂行规定》 (铁建设〔2008〕189号)
2、《路桥施工计算手册》 (周永兴 何兆益 邹毅松等编著)
[关键词]全自动;栈桥式仰拱移动模架;稳定性计算;研究
[基金]:交通部西部交通建设科技项目管理中心(2013 315 Q03 080)
1.研究背景
从隧道施工技术的发展艰辛历程回望,我国隧道机械施工从上世纪80年代逐步兴起到至今,所形成了多种机械化施工成套技术和设备配套模式分析,超前支护的C6钻机、地质钻孔机,掌子面开挖的机械挖掘机、悬臂掘进机、铣挖机、TBM等,拱墙衬砌整体模板台车,以及各种喷锚、灌注、装卸、型材加工等机械设备配置相对成熟和完善,在功效、进度、质量、安全控制等已经取得了巨大的成果。但是隧道仰拱施工设备的研究相对较为落后,对于全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机的研究与应用方面做得较少。很多单位和项目所研制移动栈桥存在稳定性差、结构单一、灵活性不足、操作复杂、行走和定位困难、效率较低等问题,在使用过程中,对异形结构的仰拱衬砌模板、中心水沟模板定位控制难,仰拱衬砌和填充混浇、混凝土形体难以控制、浇筑时间长,无法适应各种工况和地质条件、施工质量病害多。在使用过程中始终难以保证仰拱施工安全质量、进度、行车安全、与掌子面平行作业等问题。
全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机是在类似栈桥的基础上进一步完善和优化,增加了液压自行装置、前后左右移动机构、人行道及警示标识等装置和自动功能,解决了隧道仰拱衬砌、仰拱填充、中心水沟施工质量难以控制的情况下,并确保安全步距控制和过往行车安全通行条件。
2.总体结构及功能介绍
由中交隧道局所承建的沪昆铁路客运专线贵州段CKGZTJ-3标全长52.968Km,其中隧道31座/38.917Km,隧道比为73.5%。在项目建设过程中,充分利用标段内隧道长、多、难、围岩类型多、地质复杂、不同工艺工况等特点为科研载体,研发全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机。该设备主要由走行机构、主桥总成、前后桥板总成、液电系统、仰拱模板(支撑定位、收模机构)、中心水沟模板等通过铰接、高强度螺栓连接为一体,用于隧道仰拱衬砌和填充施工的自行式液压栈桥式移动模架设备。该设备在隧道仰拱施工过程中,以保证车辆正常通行、仰拱衬砌、仰拱填充、中心水沟一次性衬砌施工同步进行。
表1 全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机构造主要名称和技术参数表
序号 结构名称 主要参数 序号 结构名称 主要参数
1 主桥长 19m 12 前后桥提升油缸行程 350mm
2 前(后)桥长 8.4m 13 仰拱模板提升行程 500mm
3 前(后)桥坡比 15% 14 栈桥移动速度 8m/min
4 仰拱有效作业长度 0-12m 15 栈桥重量 55.93t
5 主桥行车宽度 3.584m 16 仰拱模板系统重 15t
6 轮组横向中心距 5.1m 17 中间水沟模板重 3t
7 轮径(钢制橡胶外圈) φ400mm 18 总重量 73.93t
8 垫梁横向中心距 3944mm 19 行走电机功率 6×4KW
9 整桥允许通过的最大动载荷 55t 20 整机配电功率 24KW
10 中桥有效作业空间 2m 21 动载系数 1.4
11 中桥顶升油缸行程 300mm 22 车辆通行速度 ≤12公里/小时
3.细部结构设计说明
3.1 主桥总成
主桥总成共由4组花架梁、10组桥面连接而成。花架梁采用16mm钢板拼焊工字型结构梁、工36b#、14#钢拼焊而成;考虑安装、运输等因素,梁体中心处设一处分模,由高强螺栓密布连接;桥面采用12mm花纹钢板、工36b#、14#钢、槽36b#钢拼焊而成,以1m为单元形成框架梁结构;桥面与主桥连接形式除了受剪切力方向的竖向连接,采用高强度螺栓连接形式,另外增加桥面与主桥连接处牛腿结构,形成小横担梁,采用普通六角头螺栓连接形式,进一步加强和保证此处连接的可靠性、安全性。
3.2走行机构
共由六组主动走行机构和两组从动走行机构组成,轮组均采用高性能耐磨橡胶材料,8组走行机构采用6组驱动。其中两端四组主动走行机构主要实现整机前后自行位移,中间一组主动走行机构与主桥之间的连杆为铰接销连接,可进行垂直平面的自由折叠。另设两组从动轮组作辅助。在走行机构与主桥连杆之间同时设有旋转装置和定位装置。
3.3前后桥板总成
前后桥板总成相对整机中心处完全对称,采用15%的坡度,使其施工重载车辆顺利通过。主要采用工20b#和槽10#钢拼焊而成,与主桥连接形式为φ60铰接销连接。理想状态下,前后桥板与主桥之间的组装间隙、错台误差均小于10mm。前后桥桥面宽3.3m,桥面两侧各设有一个起吊点;前后吊臂采用工20b#和槽10#钢拼焊而成,与花架梁采取螺栓连接形式;在前后吊臂与前后桥板起吊点的垂直位置,设置提升油缸完成前后桥板的起升与降落动作。在前后桥板的下方分别设置支撑,进一步缩短该桥板承载过程中的力臂,提高安稳性。
3.4液电系统
整机液电系统主要由两组液电操纵台,油箱容量分别为180L,额定压力16Mpa,16个油缸包括:8个主桥升降油缸、4个前后桥板提升油缸、4个仰拱模板油缸,及若干油管组成,左右对称。电气部分主要由六组3t电动跑车装置和六组驱动电机组成,液压操纵台同时为电源控制人口,要求统一指挥,协调操纵。
3.5仰拱模板、支撑定位、收模机构
按照隧道断面仰拱尺寸设计,外侧半径R2.2m向隧道中线方向过渡至R17.2m,弧长2.62m,纵向12m长,由2m×6块组成。模板沿隧道中线左右对称,采用油缸支撑、收模,双头丝杠刚性支撑。
在主桥上设置侧翼支架,单侧7组共14组,与仰拱模板之间采用双头丝杠刚性支撑。在主桥上设置悬臂梁,单侧两处共4处,可根据衬砌循环所需要的长度尺寸,自由换位与主桥连接。悬臂梁与仰拱模板之间采用3t电动跑车、双耳式提升油缸及模板通联连接为一体。轮胎采用特制大半径钢轮,就位后定位采用液压油缸行程加全站仪测量精确定位。
3.6中心水沟模板
主要由纵梁、横担梁、平模板及支撑丝杠组成。采用主桥底部悬挂两组3t电动跑车结构形式,配套设置双头丝杠。平模板单块设计尺寸为1.5m×1.291m,纵向长度为1.5m×8组12米,左右对称。与横担梁之间采用单孔铰销连接形式。
4.稳定性分析
移动栈桥是隧道施工中架设在仰拱上方的临时便桥,主要作用是保证仰拱施工时,其他工序作业仍可有序进行(主要是大型车辆可自由通过全幅仰拱施工段),必须保证移动栈桥安全可靠。针对全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机整体结构,结合公路桥涵设计规范和路桥施工计算手册等规范,采用有限元软件ABAQUS对该移动栈桥进行结构受力分析计算。
4.1计算参数
通过栈桥车辆荷载按50t混凝土搅拌运输车考虑,混凝土搅拌运输车重轴(后轴)单侧为4轮,单轮宽30cm,双轮横向净距10cm,单个车轮着地面积=0.2×0.3m2。两后轴间距135cm,左侧后双轮与右侧后双轮距190cm。车总宽为250cm。混凝土搅拌运输车前轴重P1=100kN,后轴重P2=400kN。荷载图示如下图:
活载横向示意图(图中尺寸cm)
设计通车能力按车辆限重50t,限速12km/h,按通过栈桥车辆为50t混凝土搅拌运输车满载时考虑,后轴按400kN计算,载重车辆技术参数如表2所示。
车辆载荷冲击动载系数为1.3,车辆制动力按一辆重车的30%计算,车辆对支腿的横向偏移力按一辆重车的10%计算。
表2 载重车辆技术参数
总重量
(KN) 前轴重
(KN) 后轴重(KN) 轴距(m) 轮距(m) 前后轮着地宽度
及长度(m) 外形尺寸((m)
500 100 400 1.35 1.3 1.9 0.3
4.2 计算依据
主要计算依据为: 移动栈桥布置图、 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)、公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)、路桥施工计算手册、钢结构设计规范 (GB50017-2003)。
4.3荷载分析
移动栈桥的工况有两种:工况1 是车辆位于主桁架跨中并偏载时,主梁桁架承受的荷载。工况2是车辆位于前支腿上并偏载时,支腿所承受的荷载。验算栈桥强度时需乘以车辆运行的冲击系数,验算刚度时无需施加动载系数。
移动栈桥受到的荷载为:自身重力、载重车辆对移动栈桥的轮压荷载、制动力及车辆对支腿的横向偏移力。其中,移动栈桥的自身重力由软件自行设置,重力加速度取9.8m/s2。采用ABAQUS 中的耦合约束命令,将移动栈桥受到前后轮压的受力区域进行耦合,然后将轮压施加在参考点上。
4.4分析结论
采用ABAQUS 软件对施工长度19m的移动栈桥主体结构进行了静力强度校核,模型采取三维整体建模方式,杆件以梁单元处理。计算模型中没有建立载重车辆,其对移动栈桥的轮压作用以载荷的形式施加到移动栈桥结构模型上,由此计算出该移动栈桥主体结构的整体变形以及各杆件应力的分布情况。通过提取并分析计算结果得出,移动栈桥各杆件的最大Mises 应力值在杆件材料的许用应力范围之内,主梁上下弦杆的挠度最大值在规范允许挠度范围之内。由此表明设计的移动栈桥主体结构的强度、刚度和稳定性均符合规定要求,可以满足工程需要。
5.施工技术内容
全自动仰拱液压栈桥式移动模架涉及到的专业较多,主要包括有隧道仰拱施工、机电控制和液压控制系统、钢结构设计等方面,从单方面的土建工作入手有一定局限性,必须要加强机械和电器工程方面的专业人员参与,针对涉及到各专业方面进一步研究和优化,充分发挥专业优势进行互补,并培养专业人才,对栈桥操作、液电系统维修保养工作和机械故障处理、隧道工程施工工艺和实施组织、施工过程中常规问题的处理应对、关键工序控制等方面培养专业、综合性技术工人。
通过在沪昆客专贵州段3标栋梁坡隧道、报信山隧道、上寨隧道、长滩隧道工艺试验过程中,从栈桥开始组装、行走、施工工艺、拆卸等方面进一步深入研究,通过对栈桥在现场工艺试验过程中对基础数据收集、施工工艺过程控制、关键工艺工序等方面全面分析和完善总结,并从研制、混凝土施工技术、工艺工法、操作和使用技术、故障诊断及维修保养技术、长大隧道施工组织管理技术等方面进行研究。
6.结论
通过近3年的科技研究和技术攻关,充分利用沪昆贵州项目隧道长、多、难、围岩衬砌类型多、工程地质条件复杂等特点为科研载体,研究在不同地质、衬砌类型、工艺工况条件下,通过对设备设计研制、现场工艺试验研究、各部(构)件改进和方案优化、技术总结,通过在多座隧道工艺性试验和推广应用,取得了良好的成果,解决了隧道仰拱衬砌、仰拱填充、中心水沟的质量控制以及安全步距控制和过往行车安全通行等问题,进一步提高隧道仰拱施工关键配套设备和加强施工组织的管理能力,进一步确保隧道仰拱施工安全质量和安全步距、长大隧道工期控制、提高经济效益、提升施工机械化水平。
【参考文献】
[1]中华人民共和国铁道部.铁建设[2010]241号 高速铁路隧道工程施工技术指南[S].北京:中国铁道出版社,2010.
[2]中华人民共和国铁道部.TB10753-2010 高速铁路隧道工程施工质量验收标准[S] .北京:中国铁道出版社,2010
[3]中华人民共和国铁道部.TB10621-2009 高速铁路设计规范[S] .北京:中国铁道出版社,2010.
[4]王梦恕,等.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京:人民交通出版社,2010.
[5]铁道部第二工程局.隧道(上)[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[6]铁道部第二工程局.隧道(下)[M].北京:中国铁道出版社,2003.
【关键词】裸岩;抛石基础;配重块;立桩
1 工程规模
1.1 工程简介
大连南部滨海大道工程东起金沙滩东侧的金银山,向西跨越星海湾,在高新园区填海区域登陆。本工程设置双向八车道,分上下双层设置,在靠近登陆点时过渡为两幅并行的单层桥梁。在主线与星海广场中线相对处设置跨度为180+460+180m的双层钢桁架地锚式悬索主桥,主桥两侧各设5×50+48m大跨径混凝土引桥,主桥、大跨径混凝土引桥西侧为西引桥,东侧为东引桥及东连接线的A、B匝道,桥梁总长13.7km。二标段主要施工范围:主桥西侧大跨径混凝土引桥和西引桥工程,其中大跨径混凝土引桥长度为298m,墩号为47#~53#,结构为双层桥梁结构;西引桥上线长度为2936.9m;下线长度为2928m。
栈桥采用多跨连续梁结构,配重块值桩方案主要涉及桥面宽度为6米的栈桥,桥面标高为5.2m纵向平坡。其主纵梁结构为3组双排单层321贝雷桁架,梁高1.5m;钢管桩采用φ820mm×10mm、φ630mm×12mm两种规格的Q235B螺旋钢管。普通墩为单排桩,制动墩为双排桩,每隔4个普通墩设一个制动墩。
1.2 施工简介
经实际测量查探,我项目部配重块施工区段确定于83-1~85-5、94-3#~96-4#、102-2#~105-1栈桥墩裸岩段,该段共需φ820×10mm钢管桩48根、φ630×12 mm钢管桩24根,管长12m,地质为中风化石灰岩,岩面标高介于-10m~-8m之间。
2 结构形式
2.1 85#栈桥以西区域为高差较小(坡度
2.2 配重块值桩受力计算
本次施工由于地形复杂多变,采用多种方式值桩,高差较小裸岩段主要用安装配重块方式值桩。经设计验算受力情况,符合规范要求.
2.2.1 风荷载:
2.2.6 结论
综上,对桩基进行处理后,可以满足在H=3.27m、T=7s的波浪作用下,栈桥的整体稳定性要求。
3 施工情况简介
3.1 施工特点及难点分析
工期紧,块体运距较远、倒运与安装配重块,受风浪影响严重。本项工程于3月25日开始抛石施工,4月24号开始安装配重块。配重块在甘井子一处进行预制,预制完成后由1200T方驳倒运至施工现场,4、5月份为东南风多发时段,所以倒运与安装时受风浪影响严重。
3.2 施工总体安排
3.2.1 施工准备
600t吊船、2800马力拖轮就位,吊装具、测量人员仪器及潜水人员组织到位。600t吊船驻位: 4000t预制平台前沿水深-0.7m(大连港驻港高程),宽度40m。600t吊船需乘2.3m以上进行驻位吊装作业。
吊装船对应需要吊起的预制块体驻位,船艏设八字缆在两个带缆点上,船尾下两口八字锚,于1#点吊装左侧4块于吊船上,然后更换位置在2#点吊装剩余4块标记块详见下图。未标记块作为下次装运。
3.2.2 基础抛石
基床整平采用导轨刮道的施工工艺,300T运料方驳加反铲挖掘机进行抛石作业。潜水下完导轨后,指挥反铲挖掘机在制定位置进行抛石,潜水人员用刮道刮平,完成后测量人员进行验收,合格后进行下道工序。
3.2.3 配重块吊装
待起重船准备就绪后,起重船缓慢放下主勾,起重人员使用卡环将钢丝绳与块体连接好。钢丝绳全部挂好后,起重人员仔细检查一下钢丝绳的悬挂情况和勾头以及卡环,避免出现钢丝绳相互叠压的情况,确认无误后,指挥起重船缓慢起勾,块体吊离地面10cm时,起重船停止起勾,由起重人员再次认真检查块体及吊索具的情况,检查钢丝绳是否有断丝、缩颈、变形等情况,施工过程中要注意加强对钢丝绳的维护保养,确保钢丝绳的工作性能正常后,通知吊船起勾并绞缆、移船将块体平稳的移至吊船上。吊装块体放置吊船上后,起重人员卸下卡环将钢丝绳安放在起重船勾头再进行下一块体吊装,将8块配重块吊装到吊船上。
3.2.4 拖运吊船
拖轮拖运吊船到安装区域驻位。吊船上测量人员通过GPS定位吊船到对应配重块安装地点驻位。
3.2.5 配重块安装
吊船吊装配重块安装时,在的两根钢管桩上分别安设揽两根揽风绳,船上人员通过揽风绳调节配重块方向,潜水员通过放样基线与联络员联系,指挥吊机专职指挥人员,调节配重块安装到位。测量人员使用GPS对两根钢管桩使用坐标进行复测满足要求,并使用靠尺测量钢管桩垂直度满足要求后,潜水员卸下卡环,重新安装在钢丝绳上,通过吊钩将吊具提回,吊船调整位置,进行下一快配重块安装。
3.4 工程数量
配重块方式植桩共分三个区域,总计安装配重块35块,通过配重块方式植桩共计70根。
3.5 施工中的经验与体会
3.5.1 每块配重块有2个钢管桩,安装后必须保证2跟钢管桩的垂直度,所以要求基础整平的精度比较高。
3.5.2 配重块法植桩效率较高,可以在配重块植桩区域向两侧连接贝雷架、桥面系等后续施工提供平台,为栈桥提前贯通打下坚实的基础。
3.5.3 配重块施工区域经过半年的使用,经过测量沉降位移的观测,结构稳固。
【关键词】 灌注桩 施工 钢筋龙吊装 水工下混凝土 质量检测 桥梁
前言
在进行梁桥工程建设时,通常都需要横跨河流、湖泊等区域,桥梁的部份桩基础,必须建在水下,做好钢筋龙吊装和水工下混凝土等施工和质量控制,是确保桩成功的关键。
1工程概况
某大桥为三跨预应力混凝土挂篮悬浇结构体系转换连续梁桥。跨径组合为(40+60+40)=140m,见图1。
主桥墩P14、P15采用书1000mm×46.5m钻孔灌注桩。桩尖高程-45.0m,嵌固在⑨号砂质黏土层中。
桩顶高程1.50m处于平均低平潮与历史最低水位之间,桩位处平均水深6.50m左右。
大桥跨越拦路港中由上、下行2座分离式单幅宽13.04m桥组成,主桥墩下,共有40根钻孔灌注桩。
2钻孔灌注桩施工工艺流程
墩台、桩基定位-建立水上平台及其连接岸上的施工栈桥-成孔-第一次清孔-测孔深、孔径及沉渣-安放钢筋笼-下导管-第二次清孔-测定沉渣-安放隔水塞-连续灌注水下混凝土、测坍落度、做混凝土试块一桩身质量无损检测。
3钻孔灌注桩主要施工技术
3.1建立水上平台及其栈桥
3.1.1平台的功能与结构
平台及其栈桥应满足钻孔灌注桩施工工艺流程对平台平面和高程的要求,兼顾承台施工的需要,并要确保施工期内各种工况下平台总体结构强度、刚度和稳定性。
1)平台布局如图1所示,主桥墩P14、P15之间留足通航口门宽≥40m。平台平面内的结构构件同承台轮廓周边线及桩孔孔位彼此协调,互不干扰。平台、栈桥的高程为最高水位+安全超高之和。
2)平台荷载,应取钻孔灌注桩、承台施工(水下钢套箱施工法)中的最大垂直荷载。安全系数取2.0,以确保钻孔成桩机械设备的稳固,主动控制桩孔的垂直度。
3)平台的上、下游迎水面,设置防撞击护桩。
3.1.2栈桥桥面应与平台等高
栈桥应充分体现施工便道的作用。钻孔桩的泥浆制备、循环、管道敷设、水上与陆域,通过系统规划布局,由栈桥加以联系沟通。
3.2护筒设置与安放
3.2.1护筒设置
1)护筒为桩孔定位与导向。钻机成桩作业过程中,护筒内浆液面标高与护筒外水位始终不小于1m的差值作用下,不漏浆液。
2)护筒长度见图2。
筒顶高程针对本工程实际,取最高水位+安全超高=3.63+(1.5~2.O)=5.13~5.63m.取6.00m高程。筒的下口高程,埋入河底以下不少于2.0m为宜。必须指出的是,筒外壁同河底土体之间力求密贴防渗,以控制护筒内泥浆护壁液面,高于筒外水位。
3)护筒制作:
①采用厚6mm钢板,工地配卷筒机械,每2m为一节,筒体竖向采用坡口焊接,经磁粉探伤,满足强度和水密检验。筒下口节段长取3m。
②护筒上、下节段结合,采用标准配件法兰盘焊固在端口,组装时,法兰之间嵌垫厚20mm橡胶止水。高强螺栓紧固(可套用农用排灌输水管件)。
⑧护筒按桩位孔号加工,高程2.5m以下难以回收,采取编号加工,经整体组装满足垂直度、内壁光滑无凸出为合格。
3.2.2护简安放
1)测放桩位。以承台为单元,承包商将每座承台的纵、横线、轮廓边线及其平面的所有桩位,以施工坐标的方式引放到水上平台的专设的龙门板平行线上;水准高程则引测到堤岸的临时水准点上。
2)根据桩位河段潮汐水文特征,选择每天出现的二次低平潮中的白天的那一次,当流速趋近于0的憩流之际的O.5一1.0 h之内完成安放。
3)安放起重吊装机械和定位导向架等。
3.3成孔作业要点
1)成孔应严格照《钻孔灌注桩施工规程》操作。结合河流、水上平台的具体实际,强调钻孔机机架的水平稳固、竖向挺直,实现钻孔桩作业的全过程始终保持"三心归中",即钻机顶部起吊钢索、转盘中心、护筒中心三者归于同一垂直线上。这是后续工序吊放钢筋笼、下导管、灌注水下混凝土质量控制的根本措施之一。
2)成孔作业要连续作业、同步记录。这是检验钻机设备,泥浆护壁效果及其泥浆制备、循环、处理,操作人员到位率、劳动质量,管理层综合素质的综合体现。结合上海地区软土特点,开钻的初始阶段为厚约10m的淤泥粉质黏土,钻机进尺宜缓慢,往下土质渐好,通过试验孔总结出适合本工程的一套具体的操作方法。
3.4钢筋笼制作与吊装
本工程为全笼,上端包括伸入承台的连接段,下至桩孔底,全长47.7m。设计配筋分为三段,即桩顶以下20m、20~30m、30~46.5m。钢笼施工流程是:车间分段制作(定尺一般在9~10m)一驳运至钻机平台进行水平焊接成节一按节起吊进桩孔一上、下节钢笼在平台以上1m处进行垂直对节焊固一安放到位,悬吊且固定。
3.5导管防卡阻措施
采用导管法灌注水下混凝土的导管外径280mm,钢筋笼竖向最小内径位于每2m的一道巾20mm加劲内箍处,其相应内径为780mm。据此分析,导管内钢筋笼之间的间隙只有250mm,导管在垂直升降的频繁动作中,轻微晃动即靠擦在书20mm内箍筋上,加上桩孔垂直度允许偏差等因素,导管同钢筋笼的卡阻,成为钻孔桩施工中又一个常见多发的"通病"。为此,我们在实践中摸索到防卡阻的办法是:在导管的-35m和-15m处,焊固¢16mm导向筋,沿圆周向均分6根。
3.6灌注水下混凝土
这是钻孔桩最关键的分项工程。其混凝土配合比、供料、运输、灌注方式是相互关联与制约的。但必须紧紧抓住连续浇注这个纲,以最迅速的方式一气呵成地完成一根桩的灌注。
4.1钻孔灌注桩质量控制
1)钻孔灌注桩的测量放样包括平面和高程,施工单位必须做到"有放必复、放复分开"。
2)钻孔桩的各种原材料、商品混凝土,由施工单位材料员持证上岗,实行先试验合格凭检测报告和有关质量保证资料齐全,方可使用。
4.2监控结果
主桥墩P14、P15,上、下行,合计4座分离式承台下各有10根钻孔灌注桩,总计40根桩,质量结果如下:
1)混凝土试块28d强度数理统计结果,全部合格。
2)高应变测试6根,占总桩数15%,单桩极限承载力全部满足设计要求。
3)低应变测试36根,占总桩数90%,合格率100%。其中I类桩30根占83%、II类桩占17%,没有出现Ⅲ类桩。
4)超声波测管测试18根,占总桩数45%,合格率100%。其中A类桩15根占83.3%,B类桩3根,占17%。综上各种无损检测结果,全部为合格桩。
参考文献
[1]覃滨海,水下混凝土灌注桩施工工艺与质量控制,企业科技与发展, 2009.
作为公司主管经营开发工作的副总经理,紧张而忙碌的即将过去。可以说是和公司风雨相伴,荣辱与共。盘点这一年来的工作,有艰辛的汗水和泪水,更有收获硕果的胜利和喜悦。下面,现将自己一年来履行岗位职责情况和党风廉政建设执行情况总结如下,请指正:
一、工作回顾
关系到企业求生存谋发展的重要环节。经营工作完成的好坏,公司的经营工作。既直接影响公司的正常运作,也直接影响员工的切身利益。而市场开发工作可以说是千头万绪,对我自身而言,更是挑战和考验。为此,以“三个代表”重要思想为指导,认真学习实践科学发展观,牢固树立正确的人生观、价值观和世界观,不时增强自己从业的廉洁意识,严守纪律,坚持原则,积极面对企业发展的大好形势和复杂艰巨的工作任务,紧紧围绕公司经营奋斗目标,积极探索新思路。各级领导的关心和帮助下,全体员工的理解和支持下,带领市场开发经营口的管理人员确立了明确岗位职责,服务公司员工”管理思路,较好地完成了既定目标。
公司一直跟踪的嘉绍跨江大桥栈桥通知开始投标工作,一完成嘉绍跨江大桥栈桥的投标任务并顺利中标。年底。立即组织人员着手进行相关的工作。投标前,一方面,自己辗转于业主、地方单位与公司之间,进行多方面的沟通协调;另一方面,与公司市场开发部一起,依照“精做、细做、准确做”要求开展投标准备工作。经过精心准备,嘉绍跨江大桥栈桥于12月24日顺利中标。
规范管理流程。二精心准备、精细施工、建章立制。
公司布置我分管负责嘉绍跨江大桥项目。面对工期短工期6个月施工规模大工程造价2.8亿元工程施工难点多、工期紧、管理难度大的严峻局面,嘉绍跨江大桥栈桥项目中标后。通过狠抓现场管理、优化资源配置、开展技术攻关、适时组织大干等一系列有力措施,解决了施工难题,目前工程进展顺利。并于7月15日顺利竣工。
规范岗位职责,为更好的理顺项目内部的工作流程。提高工作效率,结合公司相关制度,根据项目实际情况相继制订了生产、财务、后勤、物资管理等方面的十余项规章制度。
市场是企业生存的根本,三经营效果稳步提升要搞好经营就必需占领市场。经营必需市场化,观念必需随市场的变化而变化,做到与时俱进。3月份接到嘉绍跨江大桥投标信息时,由于栈桥项目是由我自己负责,且与业主关系较为融洽,因此,对于主桥的投标的主要工作还是由我自己负责。通过不懈努力,嘉绍跨江大桥主桥于3月25日成功中标,中标额达1.32亿元。
并成功中标。中标额达近十亿元,四还同时参与了包括福建厦漳跨海大桥iii标、泰州长江公路大桥引桥和上部结构的投标。圆满的完成了公司下达的投标任务,为公司进一步开拓、占领江苏及福建市场奠定了基础。
还针对自己所处领导岗位的实际,五切实做好以上工作的同时。依照党风廉政建设的有关规定和要求,时刻牢记“两个务必”处处依照《准则》严格要求自己,认真践行社会主义荣辱观,实际工作中努力做到注重节俭、端正作风、廉洁自律,老实做人,干净干事,勤恳从政,自觉接受干部员工的监督。具体的工作实践过程中,无任何违法违纪现象的发生。
二、工作中存在缺乏
感觉有所得也有所失,总结一年来的工作。缺乏之处主要表现在三个方面,这也是本
人在今后的工作中需要加以改进的地方。
经常导致工作布置后有局部遗忘而没有做到及时反馈,一是管理比较粗放。由于工作事宜过多。不能做到有布置、有计划、有检查、有总结,导致一些工作稍有滞后。
存在急躁心理,二是管理简单化。对公司经营中出现的困难和问题预见性不够。处置事情简单化。今后对工作的布置和要求要充分尊重现实,体现层次性,区别对待,循序渐进,掌握全局,防止“一刀切”
因人、因事、因时要体现区别,三是苛求于人。对工作总体上高标准、严要求是无可厚非的但在一些具体问题上不能事事都要求完美。以防止无意中伤害同志们感情,要注重把大家的积极性发挥好、维护好、调动好,营造出一种生气勃勃的良好局面。
三、下一步的工作打算
面对国家新一轮的基础设施建设的来,根据公司发展战略要求。对于公司而言既是机遇,也使挑战,也使今后的工作增加了很多的不确定性。改革的大潮面前,自己将一如既往,正确对待,不以物喜,不以己悲,不管在何时何地何岗,都将认真履行岗位职责,下面从自身动身谈一谈下一步的工作打算。
提高管理水平。自己虽然从事多年的管理工作,一加强理论学习。但在经营管理方面还存在一定的欠缺。因此,要一以贯之地、认真地学理论、学管理、学业务,向领导学习,向同志们学习,不时“充电”丰富思维,努力把政策理论水平、管理水平和业务水平提升到一个新阶段。
关键词:封闭 煤场 优化 设计
随着火力发电厂锅炉机组和规模容量向高参数、大容量发展,为确保电厂机组的运行安全,要求电厂的储煤量也就越来越大,如何提高场地利用率,缩小占地面积,降低土石方量,并提高煤场作业自动化水平,是国内现代化火力发电厂储煤场发展需要解决的焦点问题。同时随着环保意识和环保要求的日益提高,大型现代化储煤场还需解决好对其周围环境特别是滨海电厂对邻近海域的污染,避免恶劣天气对储煤场安全运行的影响等问题。因此进一步提高封闭式圆形煤厂的优化设计、提高效率、降低造价的水平就显得尤为重要。
一、封闭式圆形煤场的主要构成
封闭式圆形煤场由圆形煤场堆取料机、圆形煤场土建结构及其它相关辅助设施构成。
1、堆取料机
封闭式圆形煤场内的主体设备为堆取料机。其主要组成部分为:中心柱及下部的圆锥形煤斗、堆料机、取料机、电气和控制设备等。
(1)中心柱
堆取料机的中心柱位于圆形煤场的中央,由钢板卷轧为圆筒状并焊接组装而成。
中心柱的顶部与进入煤场的带式输送机栈桥相接,并作为栈桥载荷的一个支撑点。
(2)堆料机
以中心柱为中心,堆料机为钢结构悬臂带式输送机,负责向煤场回转堆煤。堆料机分可俯仰式和不可俯仰式两种形式。
(3)取料机
取料机为链条刮板机,位于中心柱的下部,负责将取料机下部的煤刮入中心柱下的原锥形煤斗内,取料机俯仰功能是通过卷扬机带动钢丝绳伸缩而实现的。取料机分悬臂式和门架式两种形式。
(4)电气和控制设备
在圆形煤场附近设有电气设备配电间。动力和控制电缆通过地下运煤隧道经堆取料机中心柱底部进入中心柱内上行接至各设备。在煤场内的四周设有摄像头。堆取料机可就地控制也可在输煤程控室进行远程控制。
2、振动给煤机
振动给煤机位于煤场中心的圆锥形煤斗下口以及事故煤斗的下口,可将煤给到其下的煤场输出带式输送机上。为确保上煤系统的可靠运行,振动给煤机一般采用进口设备。
3、圆形煤场土建结构
圆形煤场土建结构由挡墙及其基础、球形钢网架屋顶盖组成。
进入封闭式圆形煤场的带式输送机穿过球形钢网架屋顶盖,支撑于煤场内堆取料机的中心柱顶部。送入的煤通过堆料机在圆形煤场内形成环锥形煤堆。取料机沿煤堆斜面将煤刮至中心柱下圆锥形煤斗内,通过振动给煤机和带式输送机地下隧道将圆形煤场内的存煤输出。
煤场地面有采用软地面和硬地面两种形式,一般建议采用软地面的形式。
4、圆形煤场其它辅助设施
圆形煤场设有电动卷帘门作为人员和器械的进出通道。在地下带式输送机隧道的中部设有地下煤斗作为紧急情况时的排煤口,同时煤场配置堆煤机作为紧急排煤设备。
煤场的侧墙及堆取料机中心柱上均设有消防水枪等消防设施。消防立足于“以防为主,防消结合”的方针,原煤的输配按“先进先出”的原则进行,按煤的自燃周期及时进行更新。
煤场采用自然通风方式,排风口设在网架屋盖顶部中央,进风口钢网架穹顶与环形侧墙之间的环形口可形成良好的“烟囱效应”,从而保持通风顺畅。
二、堆取料机设备形式的选择
1、堆料机的结构形式
圆形煤场堆料机的结构形式基本相同,均采用钢结构带式输送机。根据其俯仰堆料的功能,可分为堆料不可俯仰和堆料可俯仰两种形式。
堆料不可俯仰的堆料机只能以中心柱为圆心,沿360°方向旋转堆料,堆料高度固定。
堆料可俯仰的堆料机不但能沿360°方向旋转堆料,其悬臂还可根据煤堆高度上下俯仰,减少低位堆料的落差,同时也可以适当降低中心柱的高度。
以上两种型式的堆料机各有优缺点,采用无俯仰功能的堆料机虽然功能少,但已完全满足圆形煤场的运行要求。采用带俯仰功能的堆料机,功能较全面,但其俯仰功能仅在煤场形成第一个煤堆时使用,俯仰功能较少使用,而且增加了功能机构也增加了发生故障的可能性,设备可靠性有所降低。一般推荐使用无俯仰功能的堆料机。
2、取料机的结构形式
圆形煤场取料机均为刮板式,主要结构形式有悬臂式和门架式两种。悬臂式取料机支点设在中心柱下部,另一端设有配重。门架式取料机是将刮板装置设在一门形构架上,门架一端支撑在中心柱下部,另一端支撑在煤场侧墙处的轨道上。悬臂式和门架式取料机主要有以下几方面不同:
(1)门式取料机结构形式较合理,使得中心柱受力状态明显改善,有利于长期稳定运行。悬臂式取料机的负荷全部传递给中心柱,中心柱设计制造难度大,稳定性差。
(2)门架式结构适用于大出力、大直径取料机,而悬臂式结构则适用于底出力、直径较小的取料机。
(3)门架式结构较紧凑,不需要设计平衡重量,堆、取料机之间交叉关系少。而悬臂结构设有尺寸较大的配重机构,还需避免配重机构与煤堆及堆料机相干涉。
(4)门架式结构增加了设备机构部件,造价较高,悬臂式结构造价相对较低。
(5)门式结构需在挡墙上增加环形钢轨,需加宽挡墙上部宽度和球型网架穹顶直径,土建费用有所增加。悬臂式结构取料机及其配重载荷全部集中作用于中心柱处基础上,使中心柱基础土建费用略大。
(6)由于门架式的环形轨道直径较大,周长较长,增加了一定的施工、安装工程量和难度。
综上所述,门架式取料机在结构合理性,设备稳定性,运行可靠性等方面较有优势,并且对于大出力、大直径的取料机,较宜采用门架式结构。悬臂式取料机投资较省,特别适用于小直径、小出力的煤场。具体工程设计时,应根据工程的实际情况,选择合理的取料设备结构形式。
三、封闭式圆形煤场的设计布置方式
1、高低进料布置方式
根据进入圆形煤场的进料栈桥和圆形煤场堆取料机作业的影响程度,分为高位布置和低位布置两种形式。
(1)高位布置
进煤栈桥不影响堆取料机在360°情况下旋转的布置形式,称为高位进料。其布置特点是:煤场储煤量大;取料机可全范围取料;进出中心柱的通道、对应的开门方向也不受限制;进料栈桥跨度大,中心柱受力大,进料栈桥的钢结构投资较大。
(2)低位布置
进煤栈桥倾斜布置,影响圆形煤场堆取料机在360°情况下旋转的布置形式,称为低位进料。其布置特点是:能避免出现大跨度栈桥,降低栈桥和转运站的投资;堆煤范围约220°,储煤损失约8%―10%;取料范围约为330°,部分存煤需要推煤机作业;机械和电气保护性能要求更高;运行要求设备能实现堆料机、取料机互相换位;进出通道、开门方向只能设在栈桥的下部。目前,采用低位进料布置方式的工程很少。
2、总平面布置方式
一般情况下,按是否接入同一个转运站来进行分区,常见的布置方式有单个独立煤场独立布置和两个煤场组合布置两种。
(1)单个煤场独立布置
单个煤场时,煤场与运煤主栈桥的关系有两种布置方式。方式一为煤场栈桥与主栈桥轴线斜交,布置较集中紧凑,用地面积较小;方式二为煤场栈桥与主栈桥轴线垂直,栈桥及煤场布置较松散,留出的空地面积较多,但在实际工程中,主栈桥与煤场之间的空地可以布置其它设施。
(2)两个煤场组合布置
两个煤场组合布置时,布置方式有三种。双煤场布置方式之一,运煤主栈桥平行于两个煤场的中心线连线布置,且煤场栈桥与主运煤栈桥成50°左右的夹角,煤场区布置较为紧凑合理。
双煤场布置方式之二,运煤主栈桥从两个煤场之间通过,煤场栈桥与主栈桥垂直。这种布置煤场中心距较大,煤场之间可布置输煤综合楼、材料库和检修楼等其它建筑物。
双煤场布置方式之三,运煤主栈桥从两个煤场之间通过,煤场运煤栈桥与主栈桥斜交。这样布置相对紧凑集中,但主栈桥的两条皮带很难做到可向任意一个煤场供煤,如果分成两个转运站可以实现,但投资将会大幅度增加。
四、封闭式圆形煤场的主要特点
1、煤场场地利用率高、征地面积小、储煤量大。在相同储煤量的情况下,斗轮机煤场的占地面积约为封闭式圆形煤场的1.5倍(高挡墙情况下)。
2、煤场设备先进、自动化程度高,整个煤场的堆取作业可在输煤控制室内程序控制,能实现现场无人操作,有利于电厂减员增效。
3、煤场堆料、取料设备分别独立运行,并设有事故煤斗,煤场作业可靠性高于斗轮机煤场。
4、煤场作业可实现“先进先出”的堆取作业运行原则,按煤的自燃周期进行更新,有效的防止了煤场的煤堆自燃。取料机沿煤堆面俯仰、回转取煤,能将煤场内的煤基本取净,死角余煤量极少,煤场辅助作业工作量小。
5、整个煤场采用钢网架屋盖和环形钢筋混凝土侧墙组成的封闭式结构。解决了大型电厂特别是滨海电厂露天煤场对厂区及电厂周围的污染,消除了厂区露天煤场脏乱差的面貌;提高了电厂输煤系统在台风和多雨季节时运行的安全可靠性并减少了储煤的流失。
6、由于采用了刮板式给料机,因此对煤质的要求也比较高(如无大块、杂物等),因此对国内品质较差的煤种适应性较差。
7、煤场土建设计、施工及设备制造、安装的技术要求较高。
8、煤场设备费用、土建造价较昂贵,为降低电厂工程总投资,对环境或景观要求不高的电厂,一般不予采用。
五、封闭式圆形煤场的选用原则
1、由于整体造价较高,宜慎重选用封闭式圆形煤场方案,并与普通煤场进行充分的技术经济比较。
2、对环境或景观要求较高的电厂,如沿海地区、城市近郊、附近有居民区的电厂或当其它措施不能满足环保要求时,可考虑采用封闭式圆形煤场。
3、当地形条件受限制,如采用常规条形煤场可能土石方较大时,经技术比较后可考虑采用封闭式圆形煤场。
【关键词】生态园设计;管理
设计与管理的是否合理,对于负责人来讲是每项工程是否达标的体现。而当你对多个项目并进行设计与管理的时候,同时又参与其中某一项设计的时候,就不能象管理一个项目一样,进行从头盯到尾,对每个问题都能按规范规定进行解决,无论从体力与精力上讲,还是时间上来说都是不现实的。如果你需要赶进度,结果就是不但精神紧张、身体疲惫,而且同时发现,你已经处在焦头烂额之中。所以,设计管理必须要有前瞻性,否则项目就会因设计而影响进度、影响使用。
大庆油田生态园位于世纪大道西段,奔腾转盘西侧,总占地面积293.4公顷,全园分为两部分,分别是办公区和生态园区。工程项目为招标,涉及设计单位4家,工程由系统工程、环境小品、音乐喷泉、灯光栈桥、植物绿化、设施配套等六个子项工程组成。工程项目于2004年5月招标,2004年12月完成初步设计,2005年4月完成施工图设计。其中:环境及配套部分2006年9月完工,现运行状况良好;绿化部分2007年5月完工,成活率达99%。
该工程位于西城区西部,是油田的主要产能区域,任何建构筑物与系统管线的施工,都会与生产系统发生矛盾。因其规模大、地形地貌复杂、设计难度高,备受市政府与油田公司的重视,也是创建生态城市的重要体现通过对大庆油田生态园的设计管理,总结以下几点感受:
1.精心管理、优化设计方案,降低工程投资
(1)办公区的竖向设计完全按照原有的地形北高南低进行设计,只是对原有的地形进行了相应的整理,排水坡度在0.1%-0.3%的之间,满足排水要求,不但减少了大量的土方填挖,也节省了人力、物力与财力生态区的竖向在满足绿化坡度的前提下,以果午泡为低点进行设计,尽量减少土方填挖,使雨水排入果午泡。
(2)在办公区的东侧与西侧均有一条人工溪流,为节约水资源与日后管理的费用,经与设计协调,采用了给水、排水循环的办法。东侧溪流与果午泡形成循环系统:利用北侧假山的泵提果午泡的水,给溪流补水,流入南侧人工湖,再通过管道进入果午泡,使溪流水为活水;西侧溪流为自循环系统:南侧为原有的低洼地,设置提水系统,利用废旧管线将水提到溪流北侧的端头,水沿溪流回到低洼地,但需要不定期补水(利用果午泡水源)。
(3)生态园区的水系管理主要为果午泡。果午泡的水质为雨水,但由于井排道路的分割,形成了10个大小不等的死水泡子,水质很差。为了改善水质,用换水是不实际的,换一次大约需要120万立。为此,组织相关人员深入现场,方案比较,拿出泡子相连、清理淤泥、雨水洗刷的方案。这样,经过开春、深秋清理淤泥,夏天雨水冲刷的循环过程,使果午泡已经是水清树绿、鸟鱼的栖息之地,不但是蓄水泡,同时为生态园提供水源。
(4)在办公区的西北角有一座假山,高度10米,占地约900平米,若用土堆,大约需要5000立方土。为节省投资,协调设计与施工单位,进行土方置换。将占地范围内的土方,先清理出来,利用建筑垃圾与果午泡的淤泥进行回填,达到一定高度后,按照植物的栽植土要求,再将土方覆盖在上面。现在,假山上绿树葱葱,灯光凉亭。
(5)栈桥的设计与施工体现了大庆油田会战与修旧利废的光荣传统。在生态园内有2条栈桥,长度为4.5公里,若按设计施工的话,需要大量钢材。组织设计人员到资产库调查,确定可利用的旧管材,经过加工处理再利用。现在,栈桥不但是生态园的独特风景,也是居民健身、休闲的好场所。
(6)灯饰效果是生态园工程的独特表现。本项工程没有像其它的工程一样,拿着样本进行挑选灯具,而是根据企业的文化提出要求进行方案设计,经过筛选,通过动画描述,确定了现在的灯饰;同时,在节约用电上下了很大的功夫,根据四季控制开、关的时间,路灯节能控制采用合资厂产品智能照明节能控制系统,设有专多抽头变压器,其一可在用电高峰低谷时抑制电压的波动,具有稳压功能,提高灯具寿命。其二根据时间在半夜时自动调低30%电压节约耗电。
2.以生产建设为主导,美化油田
(1)在道路施工中,满足生产车辆的前提下,改变原有路面的铺砌。同时考虑油田的发展,设置各种形式的过路涵。
(2)原有的井场均为黄土铺垫,为使道路环境不受到二次污染,利用建筑垃圾粉碎后碎石进行摊铺、压实。
(3)为保证生产与行人的安全,将生态园内的井场设置围栏。
3.以生产成本代替部分项目成本,体现工程的社会效益性
(1)调用油田生产单位的车辆,进行土方会战,对果午泡进行清淤。污水泡经过治理后,已经变得水清鸟多。
(2)集油田各单位的人力、技术可靠性,进行栈桥会战。利用废旧的管线经过挑选、打磨、刷漆等,焊接成了现在的桥面、栏杆。
(3)发挥全员参与的积极性,进行绿化会战。主要是植物栽植前期,将树坑挖好。
(4)利用油田设施的稳定性,进行电、水等系统接入,不用二次投入。
4.项目管理中存在的不足
(1)由于设计单位受环境工程设计习惯的束缚,初步设计、施工图设计深度不够。还有设计单位大部分为外院,沟通不太顺畅,也是直接影响设计质量的原因之一,同时也影响施工进度。
(2)该项目由于涉及设计单位与专业较多,在设计与施工过程中,出现专业之间协调不够细致的问题,如喷泉工艺、喷泉土建、喷泉外系统设计为三家设计院,由于对图不细,出现了水喷头与土建出口碰撞;道路施工时,过路套管少下的问题等,经现场协调均已解决。因此专业间的相互协调,设计过程中的对图,通过项目管理者精心组织和协调,把各专业存在的错漏碰缺解决在施工图纸之前,就可以避免在施工中发生返工、影响进度的现象。
【关键词】隧道 仰拱 整体式仰拱弧形模板 施工流程 经济比选
前言
随着高铁客专隧道技术的发展,铁路隧道施工的标准要求越来越高,特别是对隧道防排水施工和仰拱施工的要求越来越高,仰拱全幅施工、全幅灌注、仰拱与填充分开浇筑已经成为隧道施工的基本要求。
在目前隧道机械化程度不是特别高的情况下,采取组合钢模板施工的高标准客专隧道仰拱,困难极大,而且施工周期长,成本很难控制;同时,由于隧道隧底结构长期处在地下水侵蚀的影响下及列车动荷载作用下,极易受到破坏,并引起基底沉陷、道床翻浆冒泥等病害,影响运营安全,所以客运专线铁路对隧道底部的强度要求更高,对仰拱的质量要求也更高。本文主要考虑采用整体式仰拱弧形模板,将仰拱和边墙基础分段全幅施工,一次成形,不留纵向施工缝,从而使施工工艺达到设计要求;另一方面将加快施工进度,确保安全步距,节约施工成本。
1工程概况
清凉山隧道位于秦岭北麓低中山区陕西省户县境内,隧道进口位于户县环山公路旁方家东侧约1km处,出口位于纸坊十岔沟内,隧道整体埋深较大,最大埋深970m,隧道经过曲峪、潭峪、皂峪、栗峪等沟谷,均有常年流水,其中曲峪沟和潭峪沟埋深较浅,分别为35m和77m。隧道洞身地表起伏较大,地表自然坡度40°~50°,分布有众多基岩“V”型侵蚀谷,多为近南北向展布。
隧道起讫里程为DgK56+156~DgK68+709,全长12553m。隧道为双线隧道。隧道进口5278.289m位于R-8004.6的曲线上,出口6485.685m位于R-7000m的曲线上,其余段落位于直线上;纵坡为25‰的单面上坡。隧道进通方便,施工场地开阔;出口有简易公路通过,交通方便,场地条件一般。其余沟内局部为砂石简易公路,主要为人行便道,交通条件一般,场地地形条件较差。
2仰拱总体施工方案
清凉山隧道进口围岩中Ⅳ、Ⅴ级围岩较多,根据《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)第6.1.8条第4项,隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。施工对仰拱与二衬的步距有严格的要求,为了确保仰拱距离掌子面的要求满足安全步距的要求。由于Ⅳ、Ⅴ级围岩地质条件较差,要求缩短仰拱施工的时间,仰拱开挖后必须及时封闭,仰拱与填充混凝土施工时必须严格分开浇筑,采用12米长的整体式仰拱弧形模板配套18米长仰拱钢栈桥施工仰拱,确保了施工质量,并提高了仰拱施工进度、节约了施工成本。
3整体式仰拱弧形模板仰拱施工
3.1 施工工艺流程
整体式仰拱弧形模板仰拱施工工艺流程见图1。
3.2 整体式仰拱弧形模板设计原理
整体式仰拱弧形模板主要由主梁、横向悬臂梁、主梁竖向支腿、支腿横撑、模板支架、曲面模板、横向伸缩丝杆、竖向伸缩丝杆、葫芦吊组成,见图2。
3.2.1 模板支架
模板支架宽1.2m,长14.476m,高1.463m。模板支架由主梁、横向固定丝杆装置2部分组成。纵向、横向、竖向主梁均采用I16型钢,纵向主梁与曲面模板之间由伸缩丝杆链接。模板支架是整个移动模架的支撑系统框架,能够承受模架和部分外来竖向荷载。
3.2.2 曲面模板
曲面模板由上弧模(边墙部分)和下弧模(隧底部分)采用绞座耳座铰接而成,上弧模由一块620cm×36cm的弧板和一块600cm×36cm的弧板拼装而成,下弧模由两块600cm*106.1cm的弧板拼装而成。曲面模板是浇筑混凝土成型用的模板,要求其能保证结构形状尺寸准确,且有足够的强度、刚度和稳定性。其构造见图5。
图5 曲面模板图
3.2.3 模板支撑就位装置
模板支撑就位装置由横向伸缩丝杆、竖向伸缩丝杆、葫芦吊3部分组成。横向、竖向伸缩丝杆包括丝杆和套筒,伸缩丝杆用来支撑、调节模板位置,承受灌注混凝土时产生的压力和浮力。葫芦吊用来脱模提升下弧模(隧底部分)。
3.3 整体式仰拱弧形模板关键技术
3.3.1 模板加工
模板支架、曲面模板均委外制作,在洞口拼装完成后调至洞内使用。见图6。
图6 仰拱弧形模板图
3.3.2 模板就位与加固
隧底清渣及挡头弧形模板安装完成后,根据测量放样的结果在挡头模板前方采用挖机填筑支架平台,并整平压实;然后采用挖机将模板支架前支腿吊装至前方平台处,支架后支腿固定在已浇筑完成的填充混凝土上;最后由施工班组根据测量队的交底,采用伸缩丝杆对曲面模板进行精确的定位。
整体式仰拱弧形模架精确就位后,首先对支架进行加固,在支座后支腿处采用冲击钻在已浇筑完成的混凝土上打眼,安装钢筋采用早强砂浆固定后与后支腿焊接成整体;同时,操作人员对横竖向丝杆进行调整将曲面模板就位至设计位置。曲面模板上下部利用下台阶和仰拱初期支护时预留的加固钢筋,用钢筋进行斜拉加固,上下交错布置并同时进行防排水和中心沟模板的安装。
3.3.3 边墙处混凝土的振捣
整体式仰拱弧形模板在加工时,为了防止曲面位置振捣不密实,在曲面模板表面安装了附着式振捣器。为了使混凝土振捣密实,混凝土必须分层浇筑,每次浇筑厚度不宜超过30cm,振捣以插入式振捣为主,插入式振捣器移动间距不能大于作用半径的15倍,且插入下层混凝土深度为50-100mm,与侧模模板间距为50-100mm。每个振点振捣时间宜为20-30s,振捣到混凝土表面出现灰浆和光泽,使混凝土达到均匀为止,防止过振或漏振。抽出振捣棒时要缓慢些,不得留有孔隙。不得用振捣棒放在混凝土内平托和驱赶混凝土,也不得碰撞模板、钢筋及预理件。插入式振捣完毕后,分别开启附着式振捣器。
3.3.4 模板防变形技术
模架设计时必须进行严格的刚度和挠度的验算,并根据验算结果选用相应的材料进行模架加工。由于仰拱移动模架纵向长度较长,实际上会出现模板变形,在操作中采用伸缩丝杆来抵消其变形。拆模后在提升曲面模板时,在模架12m范围内安装4个葫芦吊,同时提升,从而保证曲面模板不变形。
在施工过程中要始终对模架进行检查,发现问题及时处理。施工完毕后对模架上的混凝土及杂物进行清理,然后松开所有伸缩丝杆和倒链,保证模架呈自然状态,并对其进行校正。
3.3.5 仰拱整幅施工防干扰技术
仰拱浇筑时,采用18米长简易仰拱栈桥,可避免仰拱施工与其他工序之间相互干扰,仰拱栈桥与整体式仰拱弧形模板严格分离。并根据工程的实际进展,配备足够数量的仰拱栈桥和整体式仰拱弧形模板。
3.4 整体式仰拱弧形模板施工特点
1)施工简单,可操作性强。
2)仰拱边墙弧模刚度大,浇筑出来的混凝土线形顺畅,施工质量能得到有效的控制,可实现与拱墙衬砌无缝顺接。
3)仰拱整体式弧形模板立模迅速,并节约大量钢材。
4)采用多套仰拱栈桥和整体式仰拱弧形模板,在Ⅲ级围岩段也可实现与掌子面进度相匹配,提高施工进度。
4 结论与讨论
仰拱整体式弧形模板施工仰拱在施工质量、进度、成本及工效方面都得到了很大提高,在大大节省了施工时间的同时,也为企业创造了更大的效益。但也存在着以下不足:
1)由于整体式仰拱弧形模板所占宽度较大,浇筑边墙仰拱砼时罐车必须骑在栈桥上浇筑,对洞内运输影响较大,在一定程度上影响了掌子面的施工进度。
2)整体式仰拱弧形模板不能将整个仰拱整体式灌注,底部混凝土容易翻浆,造成仰拱厚度过大。
虽然此工法目前存在着一些缺点,但是和常规仰拱施工方法相比,仍然有很大的优点,在以后的施工中应不断总结和完善,让其更好地为工程服务。相信在以后的隧道仰拱施工中会不断地发挥其优势,为公司和社会的发展增值。
参考文献
[1] 铁建设[2010]241号,高铁隧道工程施工技术指南.
[2] TB10753-2010,高铁隧道工程施工质量验收标准.
艰难险阻在金湖
百里金湖,无限风光在险峰。建设下大公路对于中铁五局五公司来说,其艰难险阻程度不可想象。全长21.89千米、工程造价2.15亿元、属泰宁县有史以来投资最大的一条“镇镇有干线”公路,被列为福建省重点工程,其战略意义之大、施工难度之大不言而喻。
为充分发挥桥梁施工专业优势,实现高效优质创誉的目标,五公司把下大公路列为“五桥五隧”重难点控制性工程之一,抽调了曾在沪昆江西万米弋阳特大桥施工中担任主力的桥梁作业队负责施工。
公司给下大公路项目部下达了“军令状”:“以铁的纪律、铁的手段、铁的心肠坚守安全红线,抓好施工管理,安全优质高效地完成下大公路工程,在福建占领一方市场,培养一批深水桥梁施工人才!”
项目部也同时确定了奋斗目标:“我们与天斗、与水斗,啃最硬的骨头,挑最重的担子,目标就是要创誉福建!”
安摊建点全面启动。可当时正值梅雨时节,无水无电无网,交通靠渡船,住在棚户房,阴雨、潮湿、寒风、蚊虫,就是在这样困难的环境中开展驻地选址、便道规划和建设工作。为了解决前期项目资金困难,项目部领导和职工主动拿出自己的积蓄开展业务工作。为了早日建成项目部驻地板房,项目部员工穿着筒靴、戴着斗笠,平整场地,浇筑混凝土,大大缩短了临建施工时间,为主体工程顺利施工创造了条件。
下雨给施工带来了十分不便,据统计,2014年下雨达200余天,2015年下雨达286天,在这种情况下,他们对水中桩基、墩身、承台施工与水位赛跑。重难点控制性工程金湖1#、2#大桥主墩位于金湖V型峡谷处,最大深水30米,最高桥墩高46米,地势陡峭,施工场地狭窄。为了克服深水桥施工技术难题,项目部主动到兄弟单位学习取经,同时邀请局副总工程师、桥梁专家肖炳忠、局科技部进行现场指导。项目部制定了筑岛施工、浮平台施工、钢栈桥+钢平台+浮桥施工三套方案,最终经过专家反复论证和综合比选,选定钢栈桥+钢平台+浮桥的专项方案,既减少了施工成本,又为快速推进施工提供了安全和技术保障。
2014年6月18日,金湖1#大桥1#墩钢平台管桩基础开钻,拉开了金湖1#大桥施工的序幕。同年8月8日,金湖1#大桥1#墩1#桩基开钻,大桥主体开始施工。
同舟共济越天堑
项目部针对水中墩和连续梁两个关键,提出了重点攻坚三步走方案:一是抢在枯水期来临前完成水下桩基础施工;二是利用枯水季黄金施工期水位下降优势抢出承台和水位线以下墩身部分;三是稳扎稳打推进后续墩身及连续梁施工。这三步是否顺利推进关系全局。
面对桥梁施工的“疑难杂症”,经过前期局、公司专家“把脉”后,金湖2#大桥原设计经过优化改为1联(63m+120m+63m)连续梁桥。项目总工郭丕善针对金湖1#、2#大桥水下桩基础施工、承台墩身施工按照施工工艺流程进行细化,并加强技术培训和现场交底。在灌注完金湖1#大桥首根桩基后,项目部组织业主、监理进行首根桩基的施工分析总结,提高了后续施工效率。
项目经理周尚华主抓现场施工管理,24小时蹲点在现场。天公不作美,泰宁梅雨季节,平均一个月有20天下雨,根本无法干活,桩基施工时水位上涨太快,2014年的最高水位是金湖几十年一遇的。2015年抢承台施工时,水位又下降太快,运输成了难题;2016年连续梁施工时,雨水绵绵,为施工增添了很多困难,参建人员冒着瓢泼大雨施工。为了与水位赛跑,项目部打出了施工“组合拳”:一是加强人员设备管理,由专人分片区现场蹲点,现场服务,高峰期配吊车、钻机达30台套;二是根据工期倒排节点,根据项目施工总计划、细化到每季、每月、每周,并根据施工工序制定分解计划,规定完成时间,制定激励考核措施;三是广泛开展劳动竞赛,掀起施工。
项目部广泛开展了“大干120天,掀起施工生产”“大战130天,确保年度节点工期目标圆满实现”“决战45天,保公司信誉”“洪荒之力保节点,决战决胜保通车”等劳动竞赛,充分调动了广大干部职工的生产积极性,促进了施工生产顺利推进。三年多来,为了跨越金湖天堑,项目部员工放弃节假日蹲守值班,战晴天抢雨天,克服台风雨季影响,与水位赛跑,攻坚克难。
2014年5月,金湖水位因汛期不断上涨。为了防止因大雨淹没已挖好的基坑,防止主便道边坡被大雨冲刷造成坍塌,项目部全体党员干部顶着烈日,清理便道土方,浇注混凝土,没有混凝土罐车,就用装载机配合人工完成了搅拌站、经理部剩余临建,打好金湖1#桥1、2#墩负平台底座混凝土。
2015年和2016年的两个春节,项目部职工放弃了和家人团聚的机会,坚守在施工一线。项目部值班领导每天带领相关责任人到现场跟班督导,及时解决施工中的困难和问题,保证了施工生产有序进行。正是他们的同舟共济、团结拼搏,项目部取得一个又一个节点胜利:2014年8月26日,金湖1#大桥水上浮式栈桥连接贯通;9月29日,金湖1#大桥首根桩基混凝土浇注;2015年2月15日,金湖2#桥首个承台开始浇注;5月8日,金湖1#、2#大桥经过8个月水上桩基施工和近4个月水上承台墩身施工后取得关键性节点胜利,顺利抢在汛期前实现施工目标;2016年7月21日,金湖2号大桥实现合龙;8月20日,金湖1号大桥顺利实现中跨合龙;9月27日,金湖1#、2#大桥桥面沥青装顺利完成,确保了10月1日全线通车目标实现。
团结拼搏勇担当
“同舟共济,团结拼搏”是下大公路的项目灵魂,正是这种团队精神支撑着所有员工为了一个信念与天斗、与地斗、与水斗。
项目经理周尚华是五公司桥梁施工的行家里手,在沪昆江西段施工时就负责了万米特大桥的施工管理,屡创佳绩。来到下大公路后,他长期蹲在现场,由于风餐露宿,他变得黝黑瘦弱,体重才104斤。他像个带班“民工”,哪里工作忙,那里就能看到他的身影;哪里有困难,那里就能听到他的声音。为了确保工期和效益,他对人员、设备进行运筹调动,明确分工,实行分片蹲点负责制。2016年1月初,他身上的胆结石、肾结石同时发作,十分疼痛,同事把他送到医院治疗,刚打完吊针、止住痛,他不顾医生的阻拦又跑回了工地。对此,他的主治医生对他的评价是:硬汉子,工作狂!
项目党工委书记有个外号叫“白头翁书记”,45岁满头白发,为了搞好征地拆迁,他不畏艰苦走村串户,积极做好宣传解释工作。针对项目资金紧张导致员工情绪波动的情况,他深入施工现场、班组宿舍和员工谈心交流,帮助员工解决困难。他帮助别人,而唯独亏欠自己和家庭。2016年元月20日,他因身体不适在县医院住了几天,项目经理周尚华让他回家调养,25日他赶回郴州家里,想着趁在家的时间变着花样给两个女儿做些好吃的菜,好好陪陪她们过个团圆年,没料到30日,项目上一个电话打过来,他又匆匆地返回了工地。
Abstract: Through the research of Wanquanhe Bridge deep foundation construction technology in Hainan east loopline,design and construction techniques of single-wail steel overhead bins are introduced,which provides a reference for similar projects.
关键词:深水基础;单壁钢吊箱;设计;施工
Key words: deep foundation;single-wail steel overhead bins;design;construction
中图分类号:U44 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)27-0093-02
1工程概况
海南东环线位于海南省东海岸,北起海南省省会海口市,南至著名热带滨海旅游度假胜地三亚市,线路全长308.11正线公里。
万泉河双线特大桥位于琼海,桥全长3971.92m,其中51#墩~70#墩跨越万泉河,为水中墩,基础为群桩钻孔桩基础、矩形承台;本桥承台置于局部冲刷线以上,属高桩承台;其结构尺寸见下表。
桥址百年一遇河道设计洪(潮)水位为10.47m,设计流量为17060m3/s,断面平均流速2.23m/s;设计测时水位3.0m,施工水位考虑3.0m。本桥位于近海地带,受季节降雨、台风及上游水库影响,河道水位值相差较大,现场实测水位落差可达4.0m。
2总体施工方案
考虑整个施工方便和综合管理需要,拟采用搭设钢栈桥及钻孔平台,遵循“先桩后堰”的工法施工。由于本桥承台属于高桩承台,最深水深为7m,因此采用单壁钢吊箱的施工方法。
3钢吊箱设计与施工
3.1 钢吊箱构造形式设计
单壁钢吊箱围堰的作用是通过吊箱围堰侧板、底板和封底混凝土围水,为承台施工提供无水的施工环境。根据有底钢吊箱使用功能,将其分为侧板、底板、内支撑、吊挂系统四大部分。其中,侧板、底板和封底混凝土是钢吊箱围堰的主要阻水结构并兼作承台模板。
设计条件主要考虑以下几点:一为工况条件,根据钢吊箱围堰施工作业时段,设计受力状态可按以下几个工况进行分析:拼装下沉阶段;封底混凝土施工阶段;抽水后承台施工阶段。二为水位条件,桥址多年平均潮水最高为7~9月份6m,枯水季节平均水位为3m,而根据吊箱施工时间安排,吊箱围堰抽水将在枯水季节进行,目前水位为1.9m,基于此,我们确定钢吊箱设计抽水水位为+3.00m,以此水位条件控制钢吊箱设计。洪水来临之际,暂不施工。三为结构设计条件,综合各工况条件,潮位条件确定钢吊箱结构设计条件:58#墩(水最深,以此墩为例)围堰平面内净尺寸:11.4m×9.4m(比承台平面尺寸大10cm,考虑吊箱围堰侧板兼做承台模板);侧板顶面设计标高+3.99m;底板顶面设计标高-3.01m;侧板高7m;内支撑标高+3.99m,+1.49m(承台高度范围内无支撑);设计抽水潮位+3.0m。
钢吊箱构造主要形式如下:
①底板:吊箱底板为井字梁结构,由型钢梁和δ=8mm钢板焊接而成。底板平面尺寸为11.5m×9.5m,桩间设置纵、横肋。纵梁(顺桥向)为主梁,横梁(横桥向)为次梁,设置2[20a工字钢外。纵、横梁之间设置∠75×50×6角钢加劲肋,间距30cm,总重13.7t。底板与8根钢护筒相交平面位置各留有直径为2.054m圆孔洞(比钢护筒直径大12.7cm),以利于下沉吊箱。
②侧板:侧板采用单壁结构,由型钢和8mm厚钢板焊制而成。分块的原则主要是便于加工及运输,避免产生超标变形。侧板标准块为3.2m×7.0m,单块重量为3t,L型块为(3.1m+0.9m)×7.0m,单块重3.7t;侧板长边分块尺寸为3块3.2m×7.0m,2块0.9m×7.0m;短边分块尺寸为1块3.2m×7.0m,2块3.1m×7.0m。侧板总重为38.8t。
吊箱侧板与底板及侧板之间竖缝均采用螺栓连接,缝间设置10mm(压缩后为3~4mm)泡沫橡胶垫以防漏水。
侧板的横肋均为[10槽钢,间距为400mm×10+500mm×6;竖肋为8mm厚8cm宽的扁钢,间距为400mm。面板为8mm钢板。侧板的作用是与底板(包括封底混凝土)共同组成阻水结构,变承台及部分墩身水上施工为陆上施工,另一用途是兼作承台施工的外模板。
③吊箱内支撑:内支撑由内圈梁、水平支撑柱及竖向支撑柱三部分组成。内圈梁:内圈梁分为上、下二层,设在吊箱侧板内侧,高程分别为+3.99m,+1.49m,为I25工字钢,内圈梁的作用主要是承受侧板传递的荷载,并将其传给水平支撑柱。除下层内圈梁与侧板之间采用连接焊缝焊接外,其余均采用间断焊接;圈梁与水平支撑柱之间采用连续焊缝焊接。
水平斜支撑柱:分为上、下二层,分别支撑在两层内圈梁上,承受圈梁传递的荷载,为I25工字钢;支撑柱斜方向设置。
竖向支撑柱:竖向支撑柱焊接在侧板外侧,为I25工字钢,竖向支撑柱的作用主要是支撑水平支撑柱及内圈梁。
④吊箱支吊系统:支吊系统由手拉葫芦、抗浮拉杆组成。支吊系统的作用是承担吊箱自重及封底混凝土的重量。
3.2 钢吊箱设计计算
综合工况条件分析和计算内容,对钢吊箱各部分取最不利工况进行计算:
①底板主要承受封底混凝土重量和吊箱自重。底板受力以竖向荷载为主,其最不利受力工况应为封底混凝土浇注阶段,此时底板受力荷载组合取封底混凝土重+吊箱自重+浮力进行验算。
②侧板以承受水平荷载为主,其最不利受力工况为抽水阶段,取此工况受力荷载组合进行侧板计算。侧板计算包括楞、水平加劲肋、面板、接缝螺栓及侧板焊缝等物件的内力、变形及应力计算。
③内支撑系统与吊箱侧板计算相关,所以在侧板验算的同时完成内支撑的验算。
④吊箱支吊系统和底板一样,以承受竖向荷载为主,受力验算亦与底板计算一起完成。
⑤抗浮计算分两个阶段:一个阶段是吊箱内抽完水后浇筑承台混凝土前,另一个阶段是浇筑完承台混凝土后承台混凝土初凝前;分别计算封底混凝土与钢护筒间粘结力及吊箱围堰的上浮力。
由《公路桥涵设计通用规范》(D60-2004)荷载组合V考虑钢吊箱围堰设计荷载组合。采用空间有限元法对钢栈桥进行计算分析,利用MIDAS软件建立框架结构计算模型,进行检算能满足要求。
3.3 钢吊箱的施工
钢吊箱的拼装利用钻孔桩施工平台。钻孔桩施工完成后,撤离钻机,整理施工平台,在钢管桩与钻孔桩钢护筒间焊接型钢作为首节钢吊箱的施工平台,利用25T汽车吊进行吊装分节组拼、接高等相关吊装作业。
封底混凝土灌注是吊箱围堰施工成败的一大关键,主要难点是水下混凝土灌注面积大,而且水位深,在吊箱混凝土封底中,混凝土随时可能被水冲刷稀释而解散,质量难以保证。针对这些问题,施工中我们采取以下措施:
①吊箱下沉前,用钢丝刷清除封底混凝土高度范围护筒表面氧化层及附着物,确保封底混凝土与钢护筒间粘结力。
②提高封底混凝土坍落度及强度级别,将混凝土坍落度控制在18~20cm;水下混凝土采用C40高流动性自密实免振捣混凝土,提高混凝土的流动性和延长混凝土的初凝时间。
③为了防止封底时吊箱内水位高于箱外水位,可预先在吊箱上节侧板(箱外水位处)开孔,封底时排出箱内封底混凝土置换出的水量。吊箱内抽水时,用钢板封焊堵孔。
④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垫上,以防浇筑时混凝土外渗。
待封底混凝土强度达到设计要求后,进行抽水,使吊箱内部达到与陆上相同的干燥环境。凿开桩基钢护筒处底板处混凝土,把抗浮抗拉杆、钢板主肋与桩顶标高以下的钢护筒通过L形钢板焊接,为再度转换力系做好准备。力系转换完成后割除桩顶标高以上的钢护筒、抗浮抗拉杆。最后进行钢筋绑扎,浇筑承台混凝土并养生。
4结束语
吊箱施工时封底混凝土作用一是作平衡重的主体;二是防水渗漏;三是抵抗水浮力在吊箱底部形成的弯曲应力;四是作为承台的承重底模,因此封底混凝土灌注是吊箱围堰施工成败的一大关键,应当予以重视。
参考文献:
[1]JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范[S].
[2]JTJ 024-85 公路桥涵地基与基础设计规范[S].
关键词:防撞套箱 施工 设计
1.工程概述
本工程主墩基础位于水中,单墩基础采用22根φ3.0m~2.5m钻孔灌注桩,桩基呈梅花形布置。从减少承台阻水面积及利于通航的角度考虑,承台与主塔按斜交10°布置,承台两端采用圆端型。承台宽26.4m、长38.22m、厚5.0m,封底混凝土厚1.5m。考虑到黄峙江水道过往船只较多且吨位较大,在主墩承台外侧设计防撞套箱作为主要防撞设施。
1.1防撞套箱
防撞套箱设计考虑套箱侧板与承台施工模板相结合,采用双壁钢套箱,由内、壁、上甲板、平台甲板、护弦等板架构件组成。防撞套箱总长43.8m、总宽31.2m、高9m,套箱宽度2.4~2.8m。套箱总重623580.4kg,共计分为12块,分块间采用螺栓连接方式连接。
1.2底板
承台封底混凝土浇注底板利用钻孔区平台进行改装,底板承重梁为HM588型钢组成的框架结构,面板为8mm钢板,面板上反压梁采用间距50cm的I14工字钢。
2.套箱及底板总体施工方案
2.1整体施工思路
套箱作为承台的防撞结构,与底板构成承台施工的挡水结构物。同时套箱内壁板作为封底及承台混凝土浇筑的侧模板,底板作为封底混凝土的底模。
待桩基施工完成后,即可掀开钻孔区平台面板及I25a工字钢分配梁进行底板框架的改装,将原钻孔区平台内封底混凝土底板HM588型钢组焊成框架结构,同时后场同步加工制作套箱拼装区底板框架(HM588型钢)。第一次顶升及下放采用50t液压千斤顶+Φ36mm精轧螺纹钢的悬挂系统下放,共布置20个吊点;底板第一次下放到位后进行套箱拼装部位底板焊接并布置全部吊挂装置进行套箱拼装;套箱及底板反吊装置拼装完毕验收合格后,通过在8个接高护筒上布置的承重装置及LSD3500同步下放系统实现套箱及底板整体同步下放。
2.2底板改装施工
2.2.1底板框架制作与改装
本工程由于承台封底砼底面与防撞套箱底不在同一平面标高位置,故采取双层底板结构设计。套箱拼装位置底板通过设计连接接头与封底混凝土底板连接。套箱拼装底板及连接接头在后场按设计图加工制作好后运至平台通过龙门吊与封底砼底板进行焊接连接,封底砼底板则直接在平台上利用龙门吊及汽车吊进行改装。套箱拼装底板则在封底混凝土底板第一次下放到位后再安装。
2.2.2面板及反压梁施工
待底板框架验收合格后即可开始底板面板及反压梁施工。面板采用δ=8mm钢板,满铺套箱内侧钢护筒外的全部范围。为确保面板受力满足要求,在面板上布置反压梁,同时与底板框架HM588型钢焊接,反压梁采用I14工字钢,间距50cm。
为加快施工进度,面板与反压梁采取后场预制,前场安装与底板改装同步进行。
为避免底板及封底混凝土初凝前受套箱内外侧的水压力影响,在底板上设置减压孔,减压孔采用φ426×6×3600mm(考虑减压孔顶在低平潮时可露出水面进行封堵)钢管,钢管焊接固定在封底砼面板上,单个套箱总计布设4个。为确保套箱及底板的顺利下放,面板须与桩基钢护筒预留5cm间隙,待下放到位后用环形封堵板进行水下封堵。
2.3底板提升及下放
底板提升及下放采用50t手动液压千斤顶配合φ36mm精轧螺纹钢进行。底板下放分两次进行,第一次将封底砼底板下放+3.15m标高后(方便套箱拼装底板安装,不受潮水影响),把精轧螺纹钢全部锁定、在护筒上焊好反压板将底板固定后再进行套箱拼装底板的安装工作;第二次是待套箱拼装底板安装完成后,将封底混凝土底板下放至+2.0m标高,待所有悬吊系统及反压装梁安装完毕后进行套箱拼装工作。
2.4套箱拼装
2.4.1施工概述
套箱总重623580.4kg,共计分为12块,,单块套箱最大重量约60t。套箱安装在底板下放到位并按照设计图纸锁好悬吊系统后进行。为减少合拢段数及定位难度,根据现场实际情况,采用先安装直线段套箱,待首块套箱定位准确后再依照既定顺序依次拼装,最后将靠栈桥侧2.8m段作为合龙段。
2.4.2套箱拼装准备工作
⑴、底板下放到位并调平,面板及反压梁、套箱内外侧悬挂系统已大部分完成;
⑵、龙门吊已检修完成并能确保其作业安全;
⑶、套箱运输道路畅通;
⑷、各种运输机械设备、工具准备到位。
2.4.3套箱现场拼装
套箱现场拼装由70t履带吊配合平台80t龙门吊进行套箱翻身起吊,然后由80t龙门吊吊装就位(远离栈桥侧2块2.8m段由80t龙门吊及165t浮吊配合完成)。
套箱安装就位有两条途径:一是从龙门吊支腿与接高钢护筒间的间隙穿过就位,此法适用于直线段钢套箱安装;二是将套箱拧高从接高护筒及精轧螺纹钢上面通过,此法适用于变径段及圆弧段套箱安装。
2.5套箱及底板整体下放
2.5.1下放施工概述
套箱拼装完成及套箱反吊梁安装完毕后,利用LSD同步下放系统实现套箱及底板整体下放。整体下放至设计标高后,测量复核、调整套箱平面位置、垂直度、高程,满足要求后将套箱顶部与外圈钢护筒用工字钢临时固定,确保套箱能承受水流及波浪作用,同时锁紧所有悬挂精轧螺纹钢系统完成受力体系转换,准备封底混凝土施工。
2.5.2整体下放工艺试验
为确保套箱及底板整体顺利下放,并检验钢套箱及下放系统的结构安全,套箱下放前工艺试验包括单点试提、整体试提。
单点试提即对各吊点进行分步试提升,分步试提升的荷载分别为理论计算荷载的40%、60%、80%、100%、120%。每级荷载提升到位后持荷10min,经检查确认安全后进行下一级荷载的试提。根据计算结果,受力较大吊点最大加载至160t,受力较小吊点最大加载至110t。
整体试提采取了按8个主吊点整体同步提升以行程控制为原则的办法,检验各吊点的受力情况及整体的结构安全和稳定性,确保下放过程中无较大变形和破坏,整体提升第一次先提升3cm,第二次提升6cm,最后提升10cm后持载12h,确认安全后进行整体下放。
2.5.3整体下放及注意事项
单点及整体拭提无问题后,选择合适时机启动连续千斤顶人工配合松悬挂系统的精轧螺纹钢螺母进行整体下放,在下放过程中注意观察各吊点的同步运行情况及整体结构安全。
套箱及底板整体下放注意事项
⑴、严格控制好吊点承重梁开孔与吊耳的垂直度;
⑵、严格控制底板反吊精轧螺纹钢的安装垂直度并预紧,以及下放过程中体系转换精轧螺纹钢垂直度;
⑶、确保下放主吊点及反拉精轧螺纹钢锚固系统焊接质量,并将反拉精轧螺纹钢预紧;
⑷、套箱下放过程的同步控制并加强监测,及时纠偏确保其同步。
结束语
从整个平台底板改装及套箱下放,总体施工方案是合理可行的,但是从进度、工艺方案质量、安全方面也存在许多需要改进的地方,但总的来说,通过对大榭第二大桥主墩承台套箱施工的研究,一方面确保了该桥承台套箱的施工质量,加快了承台的施工速度,同时为后续承台套箱施工总结了经验,为今后类似施工提供施工参考。
参考文献
[1]袁涛.钢套箱与混凝土套箱工艺比较[J]. 公路. 2006(09)
关键词:建筑结构;工业结构;结构设计;井口房
中图分类号:TU3文献标识码: A
1.引言
在矿山地面工程中,主斜井井口房属于较复杂的一类结构形式。井口房,顾名思义,是设置于井口的房子。主斜井井口房就是与用来提升煤炭的主斜井井口相联的建筑物。因其在工程设计中需要建筑、结构、暖通、给排水、机电、机制、采矿等各专业的配合,需要考虑多种限制条件和影响因素,此外,除了常规受力计算外,还需进行振动结构的动力验算。因此从结构设计角度来看,可认为它是一种较为典型的工业结构形式。
笔者在长期的结构设计工作中尝试性地总结出一套工业结构设计理念,可概括为三个要点:“盛得下”、“禁得住”、“对得上”。
所谓“盛得下”,是指结构方案布置合理,满足(工艺等)对空间的使用要求,使结构、构件和设备在有限的空间里“盛得下”,不能“打架”。属于结构概念设计范畴的要求。
所谓“禁得住”,是指结构及构件的承载力要满足要求,要“禁得住”各种作用。属于结构受力分析范畴的要求。
所谓“对得上”,是指一套图纸内部逻辑一致,图纸与图纸之间的相关数据、图形示意或文字表述都要做到前后一致,能够“对得上”。属于施工图设计范畴的要求。
本文将以笔者亲自设计的某矿山的主斜井井口房为例,介绍工业结构设计中的关键环节和设计重点,并试图将上述理念贯穿于这些环节和重点之中。
2.工程概况
本工程位于鄂尔多斯市,建筑面积1231,高20m,由主体和裙楼组成。主体为钢筋混
凝土排架结构,屋面采用轻型屋面梯形钢屋架;裙楼为钢筋混凝土结构,钢筋混凝土屋面。二者均采用钢筋混凝土独立基础。在主体建筑里,有个独立于主体结构的设备支承结构,用于承托输送机的头部设备。设备支承结构采用钢筋混凝土框架剪力墙结构、钢筋混凝土筏型基础。
3.设计要点
3.1 规范《GB50592-2010》第7.1.6条:“主斜井强力带式输送机驱动装置与头部设备支承结构应采用钢筋混凝土结构,并宜与主体结构脱开。”因此本工程将主体结构和设备支承结构分开单独设计。这样的结果是,两者的基础也必须完全独立。在保证设备支承结构拥有足够的抗力来抵御倾覆及滑移的前提下,使得筏基基底和主体结构的独基基底在一个标高水平上布置得当,相安无事,必要时需对基础轮廓进行调整,比如:使正方形独基调整为偏心长方形基础,以实现 “盛得下”的要求。
3.2 主体排架结构中吊车梁的验算和选用以及牛腿标高的确定。吊车梁验算须根据机制专业提供的吊车数据查吊车梁图集,选择满足承载力要求的吊车梁型号,满足“禁得住”的要求。同时选定吊车轨道联结及车挡型号。关键点是牛腿标高的确定。须根据机制专业对吊车梁下净空的要求,用吊车支点标高减去钢轨高度、橡胶垫厚度、混凝土找平层、吊车梁高度,即为牛腿标高。
3.3屋架的选取与布置。此处重点需要考虑的是建筑设防类别,比如本工程为乙类,抗震设防烈度为7度,则在选用支撑、檩条等时,须按8度来选取。为了固定钢屋架,须在将山墙顶部的框架梁上移的同时,再在其上设置一道钢筋混凝土斜梁,构成与钢架平行放置的梯形钢筋混凝土框架。然后在这个梯形钢筋混凝土框架的侧壁及顶部预埋钢板,用于跟从中跨钢架延伸过来的系杆、横向支撑及檩条相联。于是,如何精确定位预埋件就构成了下一个关键性的工作。工作的结果必须保证钢屋架与山墙顶部框架能够精确对接,以体现“对得上”的要求。
3.4与毗邻构筑物的连接。井口房与主斜井井筒连接处、井口房与上原煤仓栈桥连接处均须重点关注墙上开洞的尺寸和定位,以及由开洞引起的本跨内梁顶标高的调整。这时所考虑的就是“盛的下”的要求。与井筒相交处的开洞依据采矿专业资料确定;与上仓栈桥相交处的开洞依据栈桥结构图纸设计。当整套图纸完成并交付现场施工时,必须确保实际工程能够与毗邻构筑物严丝合缝地“对得上”。
3.5 如遇到空气加热室或配电室与井口房整体而建的情况(如本工程,裙楼一层为空气加热室,二、三层为配电室),则须注意热风道穿越地梁处对地梁及基底标高的影响;同时须注意暖通或机电专业预留洞的位置及尺寸。要求各专业预留洞之间、预留洞和结构之间不得有冲突,这体现了“盛得下”的要求。此处仍须注意平、立、剖面图以及板配筋图之间的呼应关系,各项数据和表述必须完全一致!因为一处的改动,同时会牵连其他多处数据的变动,可谓“牵一发而动全身”。 这也是“对得上”理念的重要内涵之一。
3.6 设备支承结构的布置及振动验算。规范《GB50592-2010》第4.2.5条:“矿井建筑结构设计宜使结构或构件的自振频率远离设备的振动频率。”方法是通过调整结构或构件的刚度和质量。比如本工程,通过加大梁的截面来增大刚度,通过调整结构或构件的固有频率来控制结构的振幅不超过正常使用的允许值。有了足够的动力刚度,结构才能“禁得住”外部动力的作用,才能满足承载能力的要求。
3.7 设备基础的预留洞、预埋螺栓、预留套管等。设备基础的尺寸、标高,预埋件或预留孔的定位、尺寸、锚固方式及长度等,皆须清楚注明,并能够与工艺专业资料“对得上”。
4. 结语
本文以一个主斜井井口房为例,有选择地阐述了工业结构设计中的一些关键环节和重点问题,并将自己长期以来对工业结构设计工作的思考加以提炼,以理念的形式融汇其中,以期让这些设计理念经实践的巨流冲刷后,得到一些佐证,或是证伪。文中提到的设计环节或问题,仅只是冰山一角;三点理念也远未能涵盖结构设计思想的全部。犹如实践的步伐永不间断,理念的提炼也该持续进行。在工程设计中,只有不断思考,勤于总结,才会在未来的设计中避免各种各样的错误出现。