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常见问题
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- 2018/7/2 阅读次数：[872]
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天兴洲大桥061#墩为水中墩,墩位处围堰施工时河床标高为11.5～12.4m,水位标高15.7m,钻孔灌注桩直径2.5m,共12个,双幅墩身。承台平面尺寸为矩形17.3×23.1m,厚度5m,
四角倒角半径R=2.1m,承台底面标高+6.5m,顶部标高11.5m,承台准备在高度上分两次施工,第一次施工2m高,第二次施工3m高,承台混凝土总方量1979.2m3。
根据河床标高、承台底部标高及施工时的水位标高,承台施工采用铝套箱围堰支护,围堰总高度16.5m,分三节拼装而成,每节共分10块。在钻孔桩钢护筒上设牛腿平台作为支承,进行围堰的拼装和下放,围堰下放到位后灌注2.0m厚封底混凝土,待封底混凝土强度达85%后将围堰内水抽干,进行桩头凿除、封底混凝土处理,并完成桩基验收。
2 铝套箱围堰设计及加工 2.1围堰施工设计
套箱围堰作为承台的模板,它主要由侧板、内支撑、下放及反压下沉及导向结构和封底混凝土组成,围堰全高16.5m(含刃脚高0.5m),共分底、顶及接高节共三层,钢结构部分总重466t(未计下放系统),封底混凝土500m3,全部围堰下放总重489.44T。围堰下放到位后刃脚底标高为4.5m,顶标高为17m。
套箱围堰设计比承台周边尺寸均大0.05m,围堰高度上分为底、顶及接高节三节,底节围堰高6.5m(含刃脚高0.5m),顶节高6m,接高节4m;围堰内支撑共四道,最底层内支撑主要用于围堰下沉到位封底混凝土浇筑前的围堰底部支撑,此层内支撑埋入在封底混凝土中;底层支撑用于围堰下沉到位封底混凝土浇筑前及围堰内抽水后施工第一层承台时的围堰底部支撑,在承台第一层施工完毕后进行拆除;顶层内支撑在承台及墩身施工出水后进行拆除;接高层内支撑主要用于围堰防水接高时的支撑,在墩身施工出水后进行拆除。
2.2围堰内支撑
围堰内支撑包括水平撑杆和内框梁。最底层用于抵抗封底混凝土灌注前围堰外侧土压力作用。内框梁直接与壁板顶紧,水平撑杆与内框梁顶紧栓接。内框梁安装在侧板内壁牛腿上。
2.3围堰制造加工
围堰构件严格按设计要求和《钢结构工程施工及验收规范》施工,保证各部尺寸符合要求,焊接结构要采取措施防止焊接变形。受力焊缝的长度和焊缝高度须满足设计要求,螺栓连接孔眼尺寸应准确,其误差不大于±1mm。构件加工完毕须经检查验收合格后方可运往墩位现场组装。内支撑严格按图拼装,严禁少装、漏装构件。构件栓孔尺寸误差严格控制在±0.2mm内。接长接头按二级对接焊缝施工规范要求控制施工质量。
3 铝套箱围堰施工方法 3.1围堰施工步骤
根据施工设计,围堰及承台施工程序为:桩基施工→桩基检测→护筒上焊围堰支撑牛腿→牛腿上铺设型钢、木板→四个角桩护筒接高至24m→第一节围堰拼装焊接,同时安装围堰反压牛腿→第一节围堰拼装验收→第一节围堰内支撑安装(包括最底层和底层)→第一节围堰下放系安装(下放牛腿1、2/底节安装及精轧螺纹钢安装和下放大梁组拼放置)→采用01#、09#和04#、12#两组大梁下放第一节围堰至顶标高为18.0m以下→改用02#、10#和03#、11#两组大梁吊挂第一节围堰,顶标高为18.0m以下→拆除01#、09#和04#、12#两组大梁下放精轧螺纹钢,拼装第二节围堰的四角弧板及短边的7.5m矩形板/6m高,并安装下放牛腿2/顶节→再改用01#、09#和04#、12#两组大梁吊挂第二节围堰,开始拼装第二节围堰长边9m及7m矩形侧板/4块,完成第二节围堰拼装→第二节围堰拼装验收→第二节围堰内支撑安装,同时安装围堰反压牛腿/标高在16m以下,并安装反压顶框梁→第二节围堰下放着床→02#、10#和03#、11#两组大梁改为反压大梁并安装反压装置开始抽砂、反压下沉围堰→01#、09#和04#、12#两组大梁改为反压大梁并安装反压装置开始与02#、10#和03#、11#两组大梁同时反压下沉围堰→套箱围堰压杆安装→根据水文预报情况,决定是否将围堰反压到位,如水位预报偏高时,需进行围堰二次接高后再下沉→围堰内外抽砂吸泥反压下沉→河床底铺砂袋、围堰外侧封堵→灌筑封底混凝土→养护→抽水→体系转换→切割护筒、最底节支撑割除→桩头处理、桩基验收→承台钢筋、混凝土施工→墩身施工结束→拆除套箱围堰。
3.2围堰各系统安装 3.2.1、围堰侧板安装
将临时支撑平台抄平,放出桥中线、墩中线、承台边线等的控制线或控制点。侧板拼装时先试拼,试拼合拢后经检查尺寸和竖直度符合要求后,再正式焊接各块拼接缝。试拼时,各块须加临时斜支撑,且竖向和水平向均有三处拼装焊缝;以保侧板的稳定。
各节侧板拼焊完毕,将桥中线和墩中线翻到本节的上口,并在内壁上用油漆标出高度标尺,以使拼装侧板上节和围堰下放时便于控制和观察。拼焊完毕应进行焊缝质量检查和面板水密检查,可用煤油试验。如有孔洞或漏焊应补焊。
3.2.2 围堰内支撑安装 围堰内支撑安装顺序:围堰侧板上放出内支撑中心线→在围堰内壁上设内框梁支撑牛腿→安装内框梁与侧板抄紧焊接→安装内支撑水平斜撑。
内支撑安装时,须使水平撑杆中心在同一平面内,水平撑杆顺直,避免偏心受压。然后将内支撑框梁与侧板抄实焊牢,确保受力安全。因最底层内支撑下部距刃脚内顶仅有5cm的空间,不足以安装框梁牛腿,将内框梁与围堰内壁板直接焊接后,再安装内支撑。
3.2.3导向结构安装
导向结构中心线应与钢护筒径向一致,滚轮与钢护筒间留有小量空隙。在安装时,导向结构尺寸应根据护筒实测位置和倾斜度作适当调整,既能使围堰顺利下放,又能保证承台尺寸偏差在规范要求之内。
要注意的是底层及顶层导向轮因护筒上下放牛腿和反压牛腿的影响,部分导向轮,需在导向轮所在竖向位置低于此部分牛腿后,方能进行安装。另如因外周桩基的围堰压杆与导向轮相冲突时,可将压杆位置整体转转动,以避开导向轮。
3.2.4围堰下放设施安装 围堰下放设施有4个主吊具及其升降系统。
主吊具由主吊点和吊杆组成,吊具升降系统由锚梁、油压千斤顶、升降梁组成。主吊点(下放牛腿2)是焊在围堰侧板竖向主肋上,通过吊杆与分配梁相连,吊杆采用φ32精扎螺纹钢筋。油压千斤顶采用起重力2500KN、行程为200mm的千斤顶。
3.2.5围堰下放
下放前的准备,全面检查所有该安装的构件是否安装,有无遗漏;检查围堰结构尺寸和焊接质量是否符合要求,侧板焊缝进行渗漏试验;围堰侧板和吊带上做好测量控制(点)线和高度标尺线;检查起吊、下放系统是否安全可靠,有无故障;劳动力组织,明确分工,统一指挥。
施工要求及注意事项,围堰升、降时,各吊点都应同步升降,避免围堰受扭;升降过程中,千斤顶行程按150mm倒换一次。下放及反压过程中以千斤顶行程控制整体下放速度及高度,反压时以各反压点的千斤顶反力为参考,结合测深来安排抽砂部位及强度;千斤顶要备有保险箍,防止意外。精轧螺纹钢筋其锚固螺母和连接筒套应锁定,防止滑落。
3.2.6围堰内抽砂
由于上游筑岛土较高,对围堰的侧压力较大,下沉的摩阻力也大,仅围堰自重不可能下沉到设计标高,故除围堰内吸泥外,还需在堰顶加压,围堰侧板隔仓内灌混凝土,以增加自重。
空压机放置在未拆除的外侧钻孔平台上。2套吸泥设备分别由80t浮吊和50t履带吊配合。吸泥开始时,先在刃脚处和最底层内支撑处抽,待围堰入河床有一定深度且趋于稳定后吸泥从围堰中间开始,两个吸泥机对称均匀的向四周移动。
3.2.7围堰封底 灌注平台在吊杆上挂梁顶摆放钢轨或型钢, 其上铺设脚手板, 形成工作平台, 脚手板要捆钉牢固, 不得有翘头板,
平台周围设置栏杆。水封导管及测量绳铊,水封导管采用φ295mm螺扣式导管,底节导管长度4m。导管的作用半径为3.0～3.5m,但由于围堰内钢护筒较多,为保证封底混凝土与钢护筒的粘着力,在各钢护筒尤其混凝土不易流到的死角都应布置导管。导管使用前应检查,不漏水、内壁光滑,并组装编号、画划标尺。
为了全面、准确掌握控制水下混凝土高度和流动情况,除了在导管和周边特殊位置布设测量点外,其余范围也须布设测量网格,网格间距不宜大于3.4m,在接近封底混凝土顶面时,测点应加密至1m,以防欠封或超封给施工造成不利后果。测量绳使用前应进行标定,测量铊应使用比重铊,使其能准确测定混凝土面标高。
4、结论
对于设计标高长年位于深水中承台施工,使用铝套箱围堰提供支护施工承台及墩身,是行之有效的施工方法。在施工过程中,铝套箱围堰施工的要点有四条:一是根据承台标高、河床标高、水位标高及地质情况,确定使用铝套箱围堰的可行性;二是铝套箱围堰分块加工、运输、拼装下放的方便合理性;三是承台基坑开挖、凿除桩头、施工承台混凝土过程中铝套箱围堰的安全性;四是铝套箱围堰拆除的方便性。
