施工组织设计下载简介
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某特大桥主桥承台施工方案(3)、土的重度为:亚粘土取
内摩擦角Ф=20.1°
(4)、板桩外均布荷载取20KN/m2计算,围堰内100cm厚C20封底砼。
(5)、拉森Ⅳ型钢板桩W=311cm3,[f]=200MPa
B、钢板桩平面布置、板桩类型选择TBT 3275-2018标准下载,支撑布置形式,板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下:
(1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图
Kp=tg2(45°+Ф/2)=tg2(45°+20.1/2)=2.05
板桩外侧均布荷载换算填土高度h1,
h1=q/r=20/18.8
+22.10m水位以上土压力强度Pa1:
+22.10m以下土压力强度Pa2:
水压力(围堰抽水后)Pa3:
则总的主动压力(土体及水压力)Ea:
=389.62KN/m2
合力Ea距承台底的距离y:
(2)确定内支撑层数及间距
按等弯距布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型
钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨
h1=1.11h=1.11*3.45=3.83m
h2=0.88H=0.88*3.45=3.04m
根据具体情况,确定采用的布置如右图所示:
(3)钢板桩入土深度:
钢板桩的入土深度受两个因素的影响,一是竖向不产生管涌,二是基底土体横向不产生侧移。
①先以不产生管涌为控制条件计算钢板桩长度。
式中K为安全系数取1.8;
水力梯度i=h1/(h1+2·x);
计算得x≥2.56m不会发生管涌。
②计算基底土体侧向稳定性,土的重度考虑浮力影响后,取r=8.8KN/m2
得X=4.47,取安全系数K=1.1
X=1.1*4.47=4.92m,
所以钢板桩的总长度L为:
L=4.92+1.6+4.9=11.42m,
选用钢板桩长度12.0m。
(4)基坑底部的隆起验算
考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下:
r=18.8KN/m3,c=21.1Kpa,q=20KN/m2
由抗隆起安全系数K=2πC/(q+rh)≥1.2
即钢板桩周围土体不超过4.8m时,地基土稳定,不会发生隆起。实际施工中,尽量减小坑沿活载,同时适当降低板桩侧土体高度,以避免基坑底部的隆起。
K=(h'+2t)r'/h'rw≥1.5
则K=(6.5+2*4)*8.8/6.5*10=1.96>1.5
即当钢板桩入土深度超过4m时,不会发生管涌。
(6)坑底渗水量计算:
Q=K*A*ι=K*A*h'/(h'+2t)
根据设计地质资料,土的综合渗透系数取0.08m/d
则Q=(0.08*26*20*6.5)/(6.5+2*4)=18.65m3
根据其渗水量的大小,为到达较好的降水效果利于承台施工,若有需要我部将在左右幅两承台之间设置降水井,用小型水泵进行抽水。
(7)整体抗浮稳定性检算:
当停止降水或抽干基坑内积水时,封底层底面因受到静水压力作用,则要求
K=Pk/Pf=(0.9Ph+λ*L*∑fι*h)/Pf≥1.05
但由于在施工中,将在基坑内封底砼中设置降水井,降水工作不停止,降水后水位比封底砼底面要低,静水压力较小,从而不会发生整体上浮。
将封底砼近似简化为简支单向板计算,
①支承力:P1=P/4=498.3/4=124.575t=124575kg
③围囹采用Ⅰ40b,同时腹板每隔1米
两侧加焊一道,翼板间焊接2米通长钢板,
加焊缀板后形成封闭箱型结构。
Q=R/2=62287.5kg
τ=Q*Sx/Ix*d=62287.5*514.7/15800*1.58=1284.2kg/cm2<1300kg/cm2
(10)支承杆,采用φ600×10的钢管
ι=0.354*(D+d)/2=0.354*(60+58)/2=20.88cm
λ=μl/ι=650*1/20.88=31.13Ф=0.957
σ=e/ФA=124575/0.957*185.26=702.647kg/cm2<2150kg/cm2
根据13#主墩的情况,考虑到开挖深度不是太深,钢套箱比较容易下沉,而我公司又有其它项目使用的钢套箱材料,只需经过现场改装加工拼装就可使用,这样既节约了成本,也方便实用,故也同时考虑使用钢套箱围堰的施工方案。
1、套箱制作加工 从套箱结构构造来看,套箱侧模是整个套箱的主要构成部分,其加工的好坏直接影响到后面施工质量,因此在靠近现场加工场的岸边整理一加工平台,作为套箱的最终拼装平台,同时作为浮吊码头。因我公司有其它项目使用的套箱材料,我部拟进行改装加工使用,使用的套箱钢板厚度为6mm,在外侧横向通长按间距30cm加12.6槽钢横撑,并间隔50cm间距加竖向12.6槽钢支撑,套箱按半幅承台尺寸进行加工,即按承台每侧预留1m间距尺寸1230×840cm进行套箱加工, 拟埋土深度取2m,高出目前水位取1.5m,可算出套箱总高度应不小于8.5m,按9m进行加工,分上下两节加工,每节高度为4.5m,每节分成4片加工好后进行拼装,在边角处预留对孔用螺丝拼装后进行焊接成形。两节之间也上下预留对孔用螺丝拼装,单节在拼装平台拼装好后用浮吊船吊放就位,等第一节下放基本到位后在承台位置进行第二节与第一节之间的拼装。每节要在套箱里面对称焊接4个吊装环,以便进行吊装。
2、套箱拼接吊装与就位下沉
套箱用浮吊船起吊就位,利用钢管桩平台的最外一排钢管桩作为定位桩,用纵向两排钢管桩作为套箱的固定架,用手拉葫芦与导链把套箱根据放好的位置线固定在钢管桩顶焊接的工字钢上,拉动导链慢慢下放套箱,等套箱下放到河底位置后,调整套箱的垂直度,解除固定措施,利用振拔捶轻微向下压,等入土一定深度后即可开始振动打压,打压过程中要时刻注意套箱的倾斜,若有倾斜现象要及时调整。套箱沉放就位后其绝对误差将控制在5cm以内。同时为防止套箱下沉不均匀,在钢管桩边设置4根限位杆,确保套箱平稳下沉。套箱就位后根据实测数据决定是否需进行微调,如需微调则采用一点起吊方法进行调整。3、套箱封底 在浇灌封底混凝土之前必须检查所有内拉杆是否全部完好,防止发生爆炸事故,最后浇灌封底混凝土。根据施工经验,封底混凝土最好分两次进行,第一次浇灌至距封底顶面50cm处,待混凝土达到80%强度后抽水,再浇筑剩余50cm混凝土封底,这样可以使封底顶面平整,防止由于封底混凝土超高带来的返工损失。根据承台的面积,整个承台砼施工考虑布置8个导管,导管直径采用30cm。在浇筑砼时不考虑拔导管,砼必须在5个小时以内浇筑完毕,用一台HB125汽车泵和一台HB60的输送泵浇筑砼,浇筑速度按40m3/h,。为避免或减少砼水化热影响而造成砼裂缝,(在砼中适当的添加一点粉煤灰)。配合比按C25水下泵送砼配制。当第一斗料下去后,导管埋深必须为0.6m的规范要求,在灌注过程中不断活动和提落导管,导管埋入混凝土内的深度不得小于0.3m。为使两组导管之间的砼,以及上下层砼之间能充分粘接,保证砼的密实,砼必须有良好的自流性。浇注完成约2~3天混凝土达到一定强度后,抽干箱内水,封底混凝土表面平坦,无渗漏现象。切割钢护筒和凿除桩头,进行桩身混凝土质量的检测。
封底砼的作用不仅在于堵渗水,而且还能平衡套箱抽水后受到的浮力,封底砼采用水下砼浇注的施工工艺,待砼达到强度后再抽水施工,此时应满足以下平衡条件:
(1)F-(W+G1)≤n·π·D·[τ]·T(2)(W+G2+G1)-γw·V≤n·π·D·[τ]·T
式中:F——套箱的所受的浮力,F=γw·V
γw——水的容重,10kN/m3;
n——承台下的桩基个数;
V——单个套箱入水体积;
W——单个套箱的重量;
G1——封底混凝土重量;
G2——承台混凝土重量;
[τ]——钢护筒与封底混凝土重量之间的容许摩阻力,kPa
T——封底混凝土厚度;
在灌注承台砼前,吊杆已拆掉,套箱内的水已抽干,灌注的承台砼全部由封底砼承担。封底砼厚暂按1.0m取,
封底砼自重G1:12.3×8.4×1.0×25=2583(kN)
承台砼自重G2:10.3×6.4×2.8×25=4614.4(kN)
套箱自重W:500(kN)
浮力F:10×12.3×8.4×5=5166(kN),
根据有关资料,钢护筒与混凝土的容许摩阻力[τ]为120kPa,考虑封底砼浇筑厚度150cm,实际砼与护筒的粘接长度保守计为1.0m,则6根钢护筒的容许摩阻力[τ]=π×2×1.0×6×120=4521.6(kN)
封底砼承受向上的浮力,封底砼重量,套箱自重,套箱砼与护筒之间向上的摩阻力τ。
由(1)式计算得出τ=F-G1-W=2083kN<[τ]=4521.6kN,②浇筑承台砼时
封底砼承受向上的浮力,封底砼重量,套箱自重,承台砼重量,砼与护筒之间向下的摩阻力τ
按(2)式计算得出:τ=(W+G2+G1)-F=2531.4kN<[τ]=4521.6kN
故浇筑承台时,采用1.0m封底砼厚不会下沉。
面板采用6mm厚A3钢板,肋板为12.6号槽钢,间距300mm×500mm,计算底盘各部件承受荷载,进行强度和挠度验算。
底盘承受的荷载主要为钢模底板和封底砼自重,封底砼高度为1.0m。
砼重:p1=25×1.0=25kPa
倾倒砼的冲击力:p2=2kPa
模板自重:p3=5kPa
合计:p=p1+p2+p3=32kPa
取1mm宽的板条作为计算单元,荷载q=32×103×10-6×1=0.033(N/mm)
面板的截面系数为:W=1/6·b·h2=1/6×1×52=8.67(mm3)
Mx=kMx·q·lx2=0.0408×0.033×3002=404.19(N·mm)
My=kMy·q·ly2=0.028×0.033×3002=277.38(N·mm)
钢板的泊松比为ν=0.3,故换算为:
Mx(ν)=Mx+νMy=404.19+0.3×277.38=487.4(N·mm)
My(ν)=My+νMx=277.38+0.3×404.19=398.64(N·mm)
应力为:σmax=Mmax/W=487.4/8.67=56.22(MPa)<〔σw〕=181(MPa)可满足要求。挠度验算亦满足。
纵肋按支撑在横梁上5跨连续梁均布荷载计算。其强度和刚度验算均满足。同理,横梁按支撑在吊杆上5跨连续梁均布荷载计算,也满足要求。
6、套箱抽水 封底混凝土强度达到80%后方可开始抽水,但抽水前需根据套箱内外水位差设置一定数量的内撑,抽水过程中必须派专人负责监视,一旦有渗水现象需立即采取措施进行封堵。如遇到高潮位,从安全角度考虑可采取回灌措施,以平衡套箱内外压力。
钢围囹是稳固钢套箱面板,使其在拼装及下沉的过程中保证钢套箱不变形,并承受井内外有压力差时,由面板传来的力。根据矩形围堰宜采用平面钢架支撑的围囹设计方案,四个角设置为三角形,中间加设2~3道横撑,其稳定性较好,支撑骨架采用25a号工字钢。设上、中、下三层围囹,底层围囹比封底砼顶面高出50cm,即距套箱上口6.5m处,待封底砼浇注完抽水后拆除,中层围囹的轴线位于承台顶50cm处,即距套箱上口3.7m处,待承台浇筑后拆除。惟有上层围囹,放在距套箱上口1.5m处,在浇筑墩身时只将围囹的横撑拆离,留有围囹斜撑,待墩身出水后和钢套箱一并拆除,钢围囹的平面布置图如下:
三、14#墩承台围堰方案
由于14#主墩位于河滩上,且河滩地面高程高于目前施工季节的水位,且在6月底之前能施工完14#墩的承台,目前施工水位距基础底高度为4m<6m,同时考虑到安全、方便、经济、施工快的特点,我部拟采取轻型井点降水放坡开挖基础的施工方案。
14#墩迎水坡面顶距承台中心有15m左右的距离,若采取井点降水进行放坡开挖后,基坑坡顶与迎水坡面顶的距离只有5m左右,为了安全考虑,我部在井点降水开挖承台土方之前,先对迎水坡面进行防渗与加固处理,采取在迎水坡面上铺设一层彩条布并码一层土袋,一是为防止水流冲刷,同时也有防渗作用。
R抽水影响半径:R=1.95×S(HoK)=1.95×3.9×10.2×2.19=169.88m,基坑假象半径,Xo=F/3.14=54.1m,以上数据代入公式,得基坑涌水量Q:Q=439.4m3/d。4、单根井点管出水量:q=65Πdl=13.25(m3/d)。 井点管数量n=1.1Q/q=37(根/套),井距:D=L/n=112/37=3.02m,取3m间距进行布置,具体数量根据实际工程情况确定。5、抽水设备选用 抽水设备所带动的总管长度为60m/套,选用W5型干式真空泵,采用4套W5干式真空泵。6、开挖方案
开挖前5~7天开始实施井点降水,等水降到预想效果后开始开挖,一直保持到承台浇注完毕、模板拆除后为止,24小时不间断降水,按1:1的坡度进行放坡开挖,挖出的土一部分堆放在井点管与河道之间,起挡水与防护作用,多余的土全部运走,开挖要连续进行,等挖到设计标高后,人工进行底面整平、夯实,采用20cm素砼进行封底处理,并在两半幅承台间开挖一1m×1m,深约1m的集水坑,用水泵把有可能渗入的水抽走,开挖过程中若发现坡面有微量渗水现象,在增加井点降水管的同时,可用素砼把坡面表面封起,开挖完成后,要安排人员加班进行桩头破除,进行后续承台钢筋绑扎、砼浇注工作。开挖完成后,考虑到有暴雨或水位突然上涨的可能,用土袋沿井点降水管周围堆两层,并在土袋外侧挖一排水沟,排除地表集水。
(18)配备30KW发电机两台,以备停电。
四、主墩承台钢筋绑扎与砼浇注
1、承台基坑结束通过验收后,要加班加点进行桩头破除,桩头破除后使桩头高于承台底15cm。
钢筋进场后,按规范进行抽样检测。
承台钢筋均在现场钢筋车间配料,集中加工成半成品后运至各基坑,按设计及规范要求人工绑扎成型,绑扎时先用钢管支架临时固定,待钢筋绑扎完成后拆除临时支架。钢筋的搭接在加工时采用双面焊接,现场采用单面焊接,接头错开布置。同时要注意桥墩墩身钢筋及0#块固结的预埋工作,墩身预埋钢筋位置要准确,确保墩身施工质量,如预埋钢筋、钢绞线与承台钢筋发生干扰,可适当调整承台钢筋。承台模板采用大块钢模,现场组装成型。
我部采用定制大型钢模浇注承台,依据承台尺寸在底部用砖砌50~100cm高作为底部外模,直接在砌砖上支立模板。
1)、两块模板之间用海绵条塞紧并上紧螺栓,侧模与地模之间接缝用高标号砂浆填实。
2)、模板安装时。采用对拉螺栓进行固定,间距控制在60~80cm范围内,外侧用钢管搭支架撑牢,所有支撑必须牢固、稳定,不出现胀模现象,并注意保护层厚度的控制。
3)、脱模剂采用纯液压油,涂刷时采用滚筒,确保均匀无堆积现象。
4)、由人工配合吊车进行模板拼装。
本桥主墩承台厚2.8m,混凝土标号为C25,一个半幅桥墩承台总方量为184.6m3,为了控制承台砼的浇注质量,防止砼混凝土在硬化过程中由水化热引起的内外温差,防止因温度应力而造成混凝土产生裂缝。我部在砼浇注过程中拟采取以下措施:
砼由搅拌中心集中供料,罐车运输,承台砼浇注时尽量安排在一天中气温较低时进行,即尽可能安排在傍晚浇注混凝土。混凝土用料要遮盖,避免日光曝晒,或者拌制前用水冲洗碎石,并用冷却水搅拌混凝土,以降低入仓温度。严格控制砼的水泥用量和坍落度,砼拌制好后要尽快运至施工现场进行浇注。
砼浇注采用固定泵泵送工艺。砼浇筑前,用钢管脚手搭设施工平台,白天浇注时,搭设遮阳棚,泵管采用麻袋覆盖、洒水降温,并对模板等进行浇水冷却降温。混凝土浇筑时采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺,根据混凝土泵送时形成的坡度,在上层与下层布置两道振捣点。第一道布置在混凝土卸料点,主要解决上部振实;第二道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土的密实。先振捣料口处混凝土,以形成自然流淌坡度,然后全面振捣。由于泵送混凝土表面水泥较厚,在浇筑两小时至6小时后,先用长刮尺按标高刮平,然后用木抹反复搓压数遍,使其表面密实,在初凝前用铁板压光。既能较好地控制混凝土表面龟裂,又能减少混凝土表面水分散发。承台为一次性浇筑,尽量缩短承台砼的浇注时间。
混凝土的养护,根据6月份的气候条件采取蓄水养护的措施,砼浇筑成型后,待表面砼浆凝固后,立即用草帘、麻袋等物进行覆盖养护,养护期间,应使其保持湿润,防止雨淋、日晒,待砼凝固并具有一定强度后,往基坑里打水,采用蓄水养护的措施,养护时间不少于7天。在砼强度未达12Mpa前,应禁止通行,并禁止安装其上层结构的模板及支撑物等设施。必须专人及时进行养护,并且作好记录。满足要求后,及时进行回填。
1、成立专门的安全生产小组。
成立专门的安全生产小组。项目经理是安全生产第一负责人,有主管安全生产的副经理负责,各部门、施工作业队共同实施安全管理。并成立以项目经理为组长、安全生产副经理为副组长的安全生产小组。设置专职安全员和数名维护人员。
2、制定安全生产规章制度。
制定安全生产管理制度、现场安全操作规程。对所有的施工人员进行安全生产技术的交底,进行安全教育,使其充分认识到施工安全的重要性;定期对安全生产执行情况进行检查和不定期的抽查,对发现存在的安全隐患及时的进行处理,消除安全隐患;对存在严重安全隐患的施工班组立即限令停工整改,达到规定后方准重新开工;造成安全事故者,根据情节轻重,进行处罚,直至追究刑事责任。
3、加强对施工人员的教育。
对所有的施工人员进行安全技术交底,进行安全教育,使其充分认识施工安全的重要性。施工人员上路必须穿反光衣,严格按规定的路线和范围活动。
4、水上、水中作业人员必须穿救生衣。涉及航道上进行的大型施工,要事先通知航道部门,按批准时间、范围进行施工。必须服从航道的指挥,应积极配合,严格按施工组织设计要求设置明显的标志。
5、按要求设置告示、标志、标牌等设施,对工地的各种施工标识牌、警示牌要随时进行检查,保证各种牌子的正确位置,对车辆造成的移位或损坏要及时调整或更换,确保其到位、醒目,起到交通安全警示作用。
6、对施工路段要做到文明施工,对抛洒在路段上的泥土、碎石等要及时清理,确保道路畅通。
7、施工区域土方不得出现滑坡现象,以免影响航道的正常通行,确保施工区域及航道的整洁环境,同时注意泥浆排放,不得污染河道。
8、各作业队要对自己的机械设备经常检查保养,不得带病作业,装载机,吊车,灌车必须按照正常的保养周期进行保养,其各种性能要符合规定。
9、航道区域一旦发生事故,施工人员应立即停工,保护现场,造成人员伤亡应立即组织抢救工作并立即报航道、公安部门。
10、在进行施工期间,南岸因需占用大堤通行道路,拟对施工路段
通行车辆实行管制北京某小区工程项目冬期施工方案,将此处的通行车辆从新集绕行。
11、安排专人进行航道通行指挥。
12、施工区域设置照亮灯光保证目标明显。
13、在离施工区中心河水下游5m处设置2根φ600钢管桩,并做上反光漆,挂上标识标牌,同时在夜间开启夜间防撞警示灯;在施工区离平台8m的位置设置1排φ600钢管桩,并做横向连接,做上反光漆,挂上标识标牌,夜间开启防撞警示灯以防行船侧撞。同时在上游离施工区域200m坡岸处设置前方施工告示牌,以提醒过往船只减速行驶。
14、制定安全管理方案宁德火车站钢结构安装施工组织设计,事故应急预案。
通过采取以上措施,确保航道的安全通行和下部结构施工的安全进行。