深水桥梁的基础施工技术

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桥梁深水基础施工技术(一)2024

桥梁深水基础施工技术(一)2024

桥梁深水基础施工技术(一)引言:桥梁深水基础施工技术是桥梁设计与施工中一项关键的技术,尤其在深水区域的桥梁建设中扮演着重要角色。

本文将详细介绍桥梁深水基础施工技术的相关内容,重点讨论施工过程的安全性、施工方法、材料选择等方面的要点。

正文:一、施工过程的安全性1. 桥梁深水基础施工前的场地勘察工作2. 施工前的安全预案制定与施工区域的隔离3. 安全设备与个人防护的配备4. 深水基础施工中的水下作业安全管理5. 施工现场的安全监控体系建设二、施工方法的选择1. 常用的深水基础施工方法2. 施工方法的选取原则及其适用范围3. 不同深水基础施工方法的优缺点对比4. 施工方法的调整与改良5. 施工过程中的质量控制与检测三、材料选择与使用1. 深水基础施工中常用的材料类型2. 材料选择时的考虑因素与技术要求3. 材料的品质保证体系构建4. 材料的储存与保养要点5. 材料的运输与施工现场的配送管理四、现场施工管理与协调1. 深水基础施工的人力资源管理2. 施工过程中的施工周期控制3. 各个施工单元的协调与配合4. 施工中的技术难题解决5. 施工现场的环境保护措施与管理五、桥梁深水基础施工的经验总结1. 深水基础施工中常见问题与解决方案总结2. 桥梁深水基础施工的经验教训与启示3. 深水基础施工技术的发展趋势与展望4. 推广与应用桥梁深水基础施工技术的思考5. 结语总结:本文针对桥梁深水基础施工技术进行了详细的阐述,重点关注了施工过程中的安全性、施工方法、材料选择等方面的要点。

通过对深水基础施工的安全管理、施工方法的选取、材料的选择与使用、施工现场的管理与协调等方面的探讨与总结,希望能为桥梁深水基础施工技术的提升与推广提供参考。

深水桩基施工工艺

深水桩基施工工艺

深水桩基施工工法(YJGF)一、前言深水中修建桥梁等其他建筑物时,为了确保施工安全,使基础施工方便易行,减少施工干扰,降低工程成本,可采取钢管桩水中平台方案施工水中钻孔桩的施工。

二、工法特点1、施工过程中陆地之间的联系非常方便,顺利地解决了水中运输问题,并且安全可靠。

2、平台搭设方法简单,并且施工过程中处处有平台,即使毫无水上生活经验,工人也可顺利施工而不会造成晕船现象。

三、适用范围1、水深在30米范围的深水基础施工,2、跨越水库、河流、海湾的铁路公路桥梁深水基础。

四、施工工艺(一)工艺原理将浮箱、工字钢、桁架、卷扬机、卷扬机带动的旋转底座和起重机大臂等拼装组成浮吊,利用浮吊将浮箱和工字钢组成的导向船为导向框架,使用浮吊依靠导向船打设钢管桩,搭设水中平台,以水中作业平台为依托,下设钢护筒、钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土。

(二)工艺流程(见图一)(三)施工方法要点1、钢管桩及钢护筒的制作钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒,均现场卷制。

一般选用10~14mm厚的钢板,卷成小节后,将小节焊接成大节。

每节钢管之间采用内外周圈焊接,焊缝宽度不小于2cm。

2、浮箱拼装浮箱是浮吊的基础,由若干个小钢箱组成。

小钢箱外型为长方体底部周边为圆角,顶部为长方形,钢箱钢板厚度3mm,内部有钢制中隔板,顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板,小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接,顶部预留有锚栓孔,以连接固定锚机或其他需要固定的设备。

深水桩基施工工艺流程图(图一)在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。

(三)施工方法要点1、钢管桩及钢护筒的制作钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒,均现场卷制。

一般选用10~14mm厚的钢板,卷成小节后,将小节焊接成大节。

每节钢管之间采用内外周圈焊接,焊缝宽度不小于2cm。

2、浮箱拼装浮箱是浮吊的基础,由若干个小钢箱组成。

小钢箱外型为长方体底部周边为圆角,顶部为长方形,钢箱钢板厚度3mm,内部有钢制中隔板,顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板,小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接,顶部预留有锚栓孔,以连接固定锚机或其他需要固定的设备。

深水桥梁基础施工

深水桥梁基础施工

深水区桥梁基础施工渝怀铁路沿线经过重庆市、贵州省和湖南省,山高坡陡,溪河纵横,地形、地貌、地质条件非常复杂,使沿线桥隧分布较密,而且高桥、特大桥、多线桥、复杂桥以及长大隧道等分布较广。

本线桥梁基础分为扩大基础和桩基础两大类。

其中深水区桥梁基础施工方案叙述如下:㈠、工程概况()桥位于()省境内,上跨()河,该桥()墩位于深水中,水深约()米,设计为钻孔桩桩基础,设计为高桩承台。

上部为()。

地质水文情况为:()。

主要工程量为()。

㈡、总体施工方案⒈据我单位以往的深水区桥梁基础施工经验,总体方案设计如下:⑴方案一:搭设以钢管桩为支撑的施工平台形成水上施工场地。

利用双壁钢围堰围水进行水下圬工的施工。

采用施工便桥和舟船运输两条线路相结合的运输系统。

⑵方案二:采用双壁钢沉箱浮运方案。

㈢、双壁钢围堰方案1.主要施工顺序为:搭设施工平台→桩基础施工→双壁钢围堰围水→承台及墩身浇筑→拆除2.施工平台①结构形式施工平台的结构形式设计时不仅要考虑水上桩基的施工问题,而且还要考虑到下步双壁钢围堰拼装下沉及水下圬工的施工问题。

本方案施工平台采用矩形平面,长()米,宽()米。

见下图。

平台顶面标高()米=洪水位()米+浪涌()米+安全高度0.8米。

平台基础采用Φ325钢管桩支撑,网格型布置,每根长度为()米,共计()根,支撑桩端部设置在()地质层上(据具体情况个别设计)。

平台上部采用I32a型工字钢做为纵横联,与支撑钢管焊接相连。

平台顶面铺设5cm的车行板,外围设防护栏杆。

②平台搭设施工工艺平台搭设施工工艺见下图平台搭设施工工艺框图平台搭设施工a.施工准备:施工机具:使用打桩船、水上浮吊、运输船等水上施工设备,采用电动打桩锤施打平台支撑桩,根据施工需要,加工所需的桩帽、桩卡、替打和送桩器等。

测量放样:在岸边测设大地四边形,计算墩位等相关数据,利用两台经纬仪,采用交会法准确测出每根支撑桩桩桩位。

纵向经纬仪控制桩及桩架的纵向垂直度,横向经纬仪控制导向桩及桩的预留斜度和横向垂直度;二者交会则定出桩位中心点。

研发大跨度深水深基础桥梁建造技术

研发大跨度深水深基础桥梁建造技术

研发大跨度深水深基础桥梁建造技术作为现代桥梁施工中最重要的技术大跨度桥梁施工技术具有许多优势,例如施工工期较短、对应用空间要求小以及对交通不产生过大影响等。

目前国内的大跨度桥梁施工存在着一些较为明显缺陷,其中包括施工人员素质不高、质量控制工作不到位等。

为了最大限度地保障桥梁施工工程的质量、控制建设成本,施工人员工须要掌握各类大跨径连续桥梁的施工要点。

深圳港海湾大桥主桥采用三塔双索面混合梁斜拉桥,主塔高122.8米,是目前世界最高的三塔单索面混合梁斜拉桥,建成后将成为世界上跨度最大、高度最高的跨海大桥。

海湾大桥由中铁大桥局承建,该项目是我国首次在跨海大桥基础工程建造中应用大直径钻孔灌注桩、无碴轨道施工等新技术。

它的建设为我国桥梁建设领域积累了大量经验,为深水港建设提供了新的选择。

该项目首次将深水港建设中的特殊需求转化为技术创新,在深水港建设中应用了多项新技术和新工艺,如无碴轨道施工技术、超大直径钻孔桩施工技术等,形成了具有自主知识产权的核心技术。

一、项目简介海湾大桥位于深圳市盐田港后方陆域,主桥采用三塔单索面混合梁斜拉桥,主跨长度为1016米,是目前世界上跨度最大、高度最高的跨海大桥。

海湾大桥桥址区海域流速较大,地质复杂,海底地形地貌多变,在主桥建设过程中,主要面临的技术难题有:(一)主桥基础施工采用的大直径钻孔灌注桩施工技术;(二)主桥基础采用的无碴轨道施工技术;(三)主桥钢桁梁制造安装技术等。

海湾大桥作为我国第一座大型跨海桥梁,是目前世界上跨度最大、高度最高的跨海大桥。

它的建设对我国跨海桥梁建设具有重要意义。

海湾大桥建成后将成为世界上跨度最大、高度最高的跨海大桥,在世界桥梁建设史上具有里程碑意义。

项目负责人、中铁大桥局集团副总工程师何江川介绍,深圳港海湾大桥项目的建设是中国桥梁建设领域的一次突破,为深水港的建设提供了新的选择,为我国桥梁建设领域积累了大量经验。

深圳港海湾大桥作为深水港核心工程,其基础工程是一项极具挑战性的工程。

研发大跨度深水深基础桥梁建造技术

研发大跨度深水深基础桥梁建造技术

一、绪论随着我国经济的快速发展和城市化进程,交通基础设施建设的需求日益增长。

大跨度深水深基础桥梁作为重要交通载体,在跨越江、海、湖等水域时具有显著优势。

此外,深水深基础桥梁建造技术还能为我国海洋战略、一带一路倡议等提供有力支持。

二、大跨度深水深基础桥梁建造技术(一)深水基础施工技术:研究新型桩基、沉井、钢管桩等基础形式,优化施工工艺,提高施工效率和安全性。

钻孔桩施工技术:钻孔桩是一种在深水或复杂地质条件下常用的基础形式。

施工过程中,先在水面下钻挖一个孔洞,然后将钢筋混凝土桩吊入孔中,最后灌注混凝土形成桩基础。

钻孔桩施工技术的关键在于控制钻孔精度、防止孔壁塌陷、确保桩身质量等。

钢板桩围堰施工技术:钢板桩围堰是一种常用的深水基础施工方法,适用于深水、流速较大的水域。

施工过程中,先在水中打入钢板桩,形成一个封闭的围堰,然后在围堰内部施工基础结构。

钢板桩围堰施工技术的关键在于确保钢板桩的打入深度、围堰的密封性以及基础施工的安全性。

锁口钢管桩围堰施工技术:锁口钢管桩围堰是一种在深水、岩层地质条件下常用的基础施工方法。

施工过程中,先在水中钻挖钢管桩的孔洞,然后将钢管桩插入孔中,并采用焊接或锁口方式连接。

锁口钢管桩围堰施工技术的关键在于钢管桩的插打精度、孔壁稳定性以及围堰的整体稳定性。

双壁钢套箱围堰施工技术:双壁钢套箱围堰是一种适用于深水、复杂地质条件下的基础施工方法。

施工过程中,先在水中组装双壁钢套箱,然后将套箱下沉至设计位置,并在内部施工基础结构。

双壁钢套箱围堰施工技术的关键在于套箱的组装、下沉及密封性控制。

钢吊箱围堰施工技术:钢吊箱围堰是一种适用于深水、大型基础工程的基础施工方法。

施工过程中,先在陆地上预制钢吊箱,然后通过吊装设备将钢吊箱安装到设计位置,并在内部施工基础结构。

钢吊箱围堰施工技术的关键在于吊箱的预制质量、安装精度以及基础施工的安全性。

(二)深水深基础大跨度钢桁梁施工技术:是在水域环境中针对大跨度钢桁梁结构进行安装和施工的一整套技术方法。

深水基础施工讲述

深水基础施工讲述

灌注工艺 水下混凝土灌注工艺流程
复测 孔深
放置 钢筋

搭设 水下 混凝 土封 孔平

放置 水封 导管
灌注 水封 混凝

边灌 注水 封混 凝土 边拆 卸导 管至 灌注 完毕
凿除 桩头 浮浆 至设 计标

深 水 基 础 混 凝 土 浇 筑
深水钻孔桩施工灌注措施
(1)钻孔桩基础应根据图纸标明的桩径及地质资料选择钻机类型 (2)钻孔时为防止孔壁坍塌应根据不同地质以及桩长采取相应措施
可分为固定工作平台和浮动工作平台两种。
深水基 础钻孔 固定工 作平台
支架工作平台
常见的支架工作平台时利用已下的钢护筒加少量临时钢管柱作为支撑的钻孔平台。
深 作水 平基 台础
施 工 支 架 工
支架平台施工工艺流程


安装
安装


支架
安装
支架
撬打
钻机


桩的
钢护 筒导
上钻 机工
钢护
及配
钻孔


连接
向架
泥浆。
护筒
钻孔桩施工采用护筒起到固定桩位,引导钻头方向,隔离水源免其流入井中,保持孔口不 坍塌,并保证孔内水位(泥浆)高出地下水或施工水位一定高度。
护筒制作要求 ①用钢板或钢筋混凝土制作的埋设护筒,应坚实不漏水 ②护筒内径应比桩径稍大,有钻杆导向的正、反循环钻护筒内径应比桩径大20~30cm。
深水基础施工讲述
深水桥梁发展概况
我国深水桥梁主要分布在长江中下游及其支流以及沿海海峡等区域。 国内深水桥梁基础多为桩基础, 根据桩基础的施工方法可分为钻孔桩基础和打入桩两种。
桩基础按承台的位置又分为低桩承台基础和高桩承台基础

桥梁深水基础施工方案

桥梁深水基础施工方案

桥梁深水基础施工方案1. 引言深水基础施工是指在水下的一种基础施工工艺,常见于桥梁的建设项目中。

由于深水区域的水深较大,传统的基础施工方法已无法适应深水建设需求,因此需要采用新的技术方法和工艺来解决深水桥梁基础的施工问题。

本文将根据深水桥梁基础施工的特点和要求,提出一套具体的施工方案,并对其进行详细的介绍和分析。

2. 深水桥梁基础施工方案2.1 数据准备在进行深水桥梁基础施工前,首先需要进行数据准备工作。

包括但不限于测量水深、水下地质勘探、海底地质调查等。

这些数据将为后续施工提供重要的依据。

2.2 桩基施工桩基施工是深水桥梁基础施工的关键环节,常见的桩基类型有钻孔灌注桩、钢管灌注桩等。

深水桥梁基础桩基施工的具体步骤如下:1.在水下用定位设备确定桩位,使用起重机将桩机吊装到预定位置。

2.根据设计要求,在水下钻孔取土,并进行相应的测量和监测。

3.在钻孔中注入预制筏板灌注桩桩体。

4.桩基完成后,进行桩身的检查和测试,并对不符合要求的桩体进行修补或更换。

2.3 埋管施工桥梁的深水基础中,埋管施工是常见的一种方式。

埋管的材质多为钢管、混凝土管等。

深水桥梁基础埋管施工的步骤如下:1.在水下用测量仪器确定管道的位置和长度。

2.使用沉管技术将管道沉入海底,其中包括管道的下沉、固定等工作。

3.对管道进行自流沉管或者使用定位器控制下沉过程。

4.完成管道的下沉后,进行管道连接和固定,确保管道的稳固和牢固。

2.4 其他施工工艺除了桩基和埋管施工外,深水桥梁基础施工还可以采用吹砂、砂水泥注浆等工艺。

这些工艺可以在施工过程中根据实际需求进行选择和应用。

3. 施工安全措施在深水桥梁基础施工过程中,为保障施工人员的安全,采取以下安全措施:1.现场人员必须配备防滑鞋、救生衣等个人防护装备,并接受相关安全培训。

2.严格按照操作规程进行操作,防止发生危险事故。

3.施工现场必须划定安全警戒区,禁止非施工人员进入施工区域。

4.安排专人进行安全监督和巡视,确保施工过程中的安全。

桥梁深水基础施工方案及施工工艺

桥梁深水基础施工方案及施工工艺

桥梁深水基础施工方案及施工工艺一、施工方案1.基坑开挖:先根据设计要求确定基坑范围和形状,然后进行土方开挖。

根据施工现场的实际情况,采用机械挖掘或者爆破的方式进行基坑开挖,确保基坑的形状和尺寸符合设计要求。

2.基坑处理:对基坑底部进行处理,去除杂质和松软土层,确保基坑底部坚硬、平整。

然后,在基坑底部铺设一层防渗隔水膜,以防止地下水的渗透。

3.沉井施工:沉井施工是桥梁深水基础施工的关键环节。

首先,根据设计要求,在基坑底部搭建沉井框架。

然后将预制的沉井箱或者模块沉入到基坑底部,并逐步下沉到设计高度。

在沉井过程中,需要进行水平调整和垂直控制,确保沉井的位置和高度准确。

4.筏板施工:在沉井完成后,施工人员将混凝土浇筑到沉井内部,形成一层厚度适当的筏板。

筏板的厚度和尺寸应根据设计要求进行控制。

在浇筑过程中,需要采取震捣措施,以确保混凝土的密实性和强度。

5.基坑回填:筏板浇筑完成后,进行基坑的回填工作。

首先,将沉井框架进行拆除,并在沉井周围进行填土,将基坑回填至地面平均高度。

在填土过程中,需要进行夯实和加水充实,以提高土体的稳定性和密实度。

6.护坡施工:基坑回填完成后,进行护坡施工。

根据设计要求,在基坑周围施工护坡结构,以防止土体的坍塌和滑坡。

护坡的形式可以是钢筋混凝土挡土墙、石方护坡等,具体的形式和尺寸应根据施工现场的实际情况进行确定。

二、施工工艺1.基坑开挖工艺:采用机械挖掘或者爆破的方式进行基坑开挖,根据设计要求确定开挖深度和形状。

在开挖过程中,需要进行土方的清理和坡度的控制,确保基坑的形状和尺寸符合设计要求。

2.沉井施工工艺:在基坑底部搭建沉井框架,再将预制的沉井箱或者模块沉入到基坑底部。

通过调整沉井箱或者模块的位置,逐步下沉至设计高度。

在沉井过程中,需要进行水平调整和垂直控制,以确保沉井的位置和高度准确。

3.筏板施工工艺:在沉井完成后,进行筏板的浇筑。

先在沉井内部安装螺旋钢筋,然后进行混凝土浇筑。

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深水桥梁的基础施工技术一、概述所谓深水桥施工,亦是指在水深大于5m、河面宽100m以上的江面上施工的大跨度桥梁。

根据桥梁所处河址的地形地貌、水文地质情况,采取科学、合理的施工方法。

二、基本思路纵观国内外深水桥梁的施工实例,不论是跨海还是跨越江河湖泊,核心的问题是如何解决基础工程的施工问题。

而基础工程的难点则是水中施工问题,要解决这一问题,无外乎是船坞法、或围堰法。

船坞法即采用大型船坞(500t以上)搭设水上工作平台,利用水上平台进行下部工程的施工(桩、承台、墩身等);围堰法即我们近来常使用的双壁钢围堰,利用钢围堰下沉到我们所需的墩位处,在钢围堰上搭设工作平台进行基础施工。

如国内大家所熟知的杭州湾跨海大桥、山东青岛的黄岛大桥、浙江宁波的舟山大桥,以及近年来建成的天兴洲大桥、南京大胜关长江大桥等,均不同型式的采用了上述两种施工方法。

船坞法需要大吨位的船驳及相应马力的牵引装置和水上配套设施,投入较大、要求较高;我国的大桥工程局、中交系统的中国港湾等常有使用。

而围堰法对于水深30m以下、流速在5以下的河流或湖泊中,常被广大的施工单位所采用,不失为一种经济、简便的深水桥梁施工方法。

下面,我们将结合围堰法的特点,重点进行讲述。

三、围堰法围堰分土围堰和钢围堰、钢筋混凝土围堰等三种。

钢围堰则分钢板桩围堰、单壁钢围堰、双壁钢围堰、混合型钢围堰(即下层双壁、上层单壁钢围堰)等。

至于采用哪种型式为好,应根据承台结构形式、底面高程、工程数量、河床面高程、地质情况、冲刷情况及施工期的水位流速变化、围堰安装的方法等因素综合考虑。

对于水深小于3m、流速小于3的河中或岸边施工时,可采用筑岛土围堰或钢筋混凝土围堰或钢板桩围堰或单壁钢围堰施工。

而对于水深大于5m、流速大于5且有通航要求的水中墩施工,则宜采用双壁钢围堰施工。

下面,重点讲双壁钢围堰的设计与施工。

四、双壁钢围堰的设计与施工㈠、双壁钢围堰的设计1、基本数据的采集要设计双壁钢围堰,首先要搞清楚需设计一个怎样的双壁钢围堰?它是什么形状?圆形?矩形?而或是两端为圆形、中间为矩形?它的平面尺寸、立面尺寸如何确定?等等。

这就要求收集一些必要的基本资料和数据。

⑴、要测绘桥址处的平面图(或搜集),以便了解施工场地的情况,为施工场地的布置提供依据。

⑵、要测量桥轴线的河床地形断面图,搜集地质断面图,特别是水中墩墩位处的地质情况。

⑶、要搜集河流的水文情况、通航情况,要了解近五年来的水位高程、当年枯水期水位高程、丰水期水位高程、百年一遇的水位设计高程、通航水位高程及通航净空要求等。

⑷、要通过施工设计图准确掌握水中墩的桩基布置,包括桩的根数、直径、桩深;承台的平面、立面尺寸,以及承台底、承台顶标高等。

2、围堰平、立面尺寸的拟定根据以上搜集到的资料,进行双壁钢围堰的几何尺寸设计。

首先是外形设计:在一般情况下,特别是要采用双壁钢围堰作为搭设桩基或承台施工的平台时,宜采用圆形钢围堰。

其优点是可利用的平面空间尺寸较大、整体受力较大、过水能力较强;但缺点是要耗费较多的钢材,组拼工作量较大,焊接工作量大等。

实际施工中,采用圆形或两端为圆形、中间为矩形的较多。

⑴、圆形钢围堰内径尺寸的拟定,其内径为:公式中各项字母含义,参见图1所示。

图1 双壁钢围堰结构尺寸构成示意图式中:D1——钢围堰的内径(以米计);a ——承台(若两层承台,则为下层承台)顺桥向宽;b ——承台横桥向最大尺寸(以米计算);△B——承台对角线处距围堰最近点距离,一般取0.75~1.0米为宜;L——承台(下层)对角线长度(以米计算);D2——钢围堰的外径(以米计);h ——双壁钢围堰厚度;视围堰高度及承受的荷载确定,一般为0.8~2.0米。

⑵、围堰高度的确定H = 设计水位高程(或为五年一遇最高洪水位)- 封底混凝土高程 + 安全高△H式中:安全高△H一般为1.5米;封底混凝土高程 = 承台底高程 - 封底混凝土厚度;封底混凝土厚度的确定:一般应大于2米,并保证在抽水、进行承台施工时增加围堰抗浮力及底部不漏(渗)水的需要。

⑶、围堰上浮浮力的计算围堰上浮力计算原理很简单,即根据阿基米德定律,浮力大小等于物体排开液体的重量。

即:式中:——水的浮力(t);D2——围堰外径(m);——围堰抽水后内外的水头差(m);γ1——水的容重(3)。

⑷、抵抗浮力的计算:W抵= W自+ W台+ W填+ W摩式中:W抵——围堰抵抗水的浮力(t);W自——钢围堰的自重(t);W台——围堰上搭设工作平台及设备重(t);W填——围堰内注水或灌入混凝土的重量(t);W摩——围堰内壁及桩护筒与封底混凝土的摩擦力(t);W摩= (πD1 + nπd)×H封×φ式中:D1 ——围堰内径(m);n ——桩的根数;d ——桩的钢护筒外径(m);H封——封底混凝土厚度(m);φ——钢与混凝土的粘着系数。

由此计算,若W抵≥1.3 则封底混凝土厚度符合要求;如不满足要求,则修正封底混凝土的厚度,直至满足要求为止。

注意:有人曾在计算抵抗浮力时,将整个封底混凝土的自重均计入,这是不够科学的;除非能保证封底混凝土与钢围堰形成一个结构整体。

图2 双壁钢围堰结构示意图3、钢围堰的结构设计⑴、钢围堰的结构设计应按钢结构设计原理进行计算。

其整体设计组成如图2所示。

⑵、在计算出围堰总高度后,应根据自身的起吊能力对围堰总高进行分节。

为下沉及接高的需要,底节高不宜小于 4.5m,其它节的高度在3~5m均可。

为减少焊接、拼装的工作量,不宜分得太小。

每节围堰又可分为8块或12块组拼。

⑶、围堰的刃脚部分应进行特殊设计。

一般采用较强的型钢焊接而成,因要入岩及起整个围堰的支撑作用。

⑷、组成围堰的竖肋、水平横(斜)撑、面板等,均要进行构件的计算。

计算的原则为:竖肋应按两端固结的杆件或将整个围堰的竖带组合体视为一桁架结构的弦杆进行检算;水平横(斜)撑按桁架结构的杆件进行检算;面板则应按四边嵌固的板验算板的应力及局部变形。

计算荷载如下:①、平台上传递而来的竖向静活载(自重、设备、人员);②、如作为钻孔桩施工平台,还应考虑钻机的冲击荷载;③、水压力;④、自重。

具体计算方法,详见钢结构计算手册。

㈡、钢围堰的施工1、钢围堰的加工及制作钢围堰的制作及加工,应在指定的具备加工能力的大型钢构件厂进行,具体的加工工艺,各单位均有较成熟的工艺,从略。

2、钢围堰的就位、下沉、接高、落床如何将制作好的钢围堰运到指定墩位,并准确就位下沉,是一个面临要解决的难题。

要解决此问题,大致有以下几种方法:⑴、栈桥T接平台法(先堰后桩)图3 钢栈桥T接平台示意图此法的核心思想是:先在平行于桥轴中心线的上游20m左右的地方修建栈桥,栈桥长度根据实际需要决定;然后利用修好的栈桥向水中墩位处横向延伸,形成T接工作平台。

利用此平台组拼钢围堰底节,并在平台上设置两台50t以上的门式吊机起吊、控制下沉、接高及就位。

围堰下沉时靠预先在设计好的位置插打4~6根钢管桩作为下沉的导向装置,以固定、制导钢围堰准确下沉。

如图3所示。

具体施作程序如下:①、先修建栈桥。

②、栈桥T接。

③、利用100t以上打桩船、60震动锤插打Φ630×6钢管桩,保证入岩深度不小于2m。

入岩困难时,可在钢管中先打入不少于3根Φ108的三个小孔、并插入钢管;待大钢管定位后浇注C25水下混凝土、高度不小于4m(从岩面起算),共打入4~6根。

④、在钢栈桥上拼装龙门吊。

⑤、利用拼装好的龙门吊修建工作平台,用于底节钢围堰拼装。

⑥、拼装底节钢围堰时,亦可将工厂生产并经试拼的底节钢围堰先在栈桥上拼成1/4(4块)大块;在已打好的4~6根定位钢管桩上搭设临时工作平台进行组拼,起吊整节底围堰时再拆除该工作平台,徐徐下沉。

⑦、当底节钢围堰在导向装置的带动下,下沉到围堰能自浮、并保证干弦高度不低于1.5m时,依靠设定在钢导管侧面的临时锁定装置临时锁定,以备下节钢围堰的接高。

临时锁定装置可设抱箍或钢楔块或导向轮等装置。

大桥局南京大胜关长江大桥为此事专门设计了可水平调节的挂桩装置,从围堰下沉时可控、可调,特别是在有潮汐及流速较大时,这种设计是必要的。

⑵、栈桥T接法之二:先桩后堰法,即利用延伸的栈桥在墩位处先将桩的导管打入指定位置,利用导管搭设工作平台;先施工桩基并完成桩后,再利用桩的导管施作围堰、下水、接高就位、水下混凝土封底,之后施工承台、墩身。

⑶、临时码头加浮运平台法(先堰后桩)此法的核心思想是:在水中墩上游30m左右处、靠工作场地开阔的一岸修建临时码头,码头的规模可修建为6.5m宽、35m长、近2000平方米的场地,可满足底节钢围堰组拼的要求即可。

参见下图4。

图4 码头浮运法示意图在码头修建好后,可按如下程序操作:①、在靠近码头处利用租赁的中60浮箱(个数由钢围堰的大小决定)或自行在工厂焊制浮箱组成一定规模的浮运平台;②、在浮运平台上组拼、焊接底节钢围堰;③、用拖轮将已组拼好的钢围堰拖到指定的墩位处;④、在要下沉钢围堰的水中墩处,事先设定、就位好定位船;定位船设有50t浮吊或门式吊机,作为起吊底节围堰、接高、就位而用;参见下图5。

图5 钢围堰在墩位处提升、就位示意图⑤、待底节围堰利用定位船上的吊机起吊后,拖轮将牵引浮运平台至岸边进行下一节围堰的组拼、以备接高;大型组件如此反复工作,直至围堰达到全高;⑥、钢围堰下沉的控制靠设在船上的四台卷扬机相互调整,控制下沉。

此法的优点是工序简单,可不修建栈桥;但需要较多的水上施工设施。

⑷、临时码头升降平台浮运法(十七局沅江桥施工方案)此法与上述方法基本相同,不同之处在于:①、在靠近码头处修建一个可以升降的组拼平台,组拼平台由两台固定龙门吊梁拖住,而龙门吊的起升动力由穿心式千斤顶提供;每组由四根Φ38精轧螺纹钢筋穿过小横梁传递拉力或下滑。

见图6。

图6 临时码头升降平台浮运法示意图②、在码头处利用吊车在升降平台上组拼(组拼时高出水面1.5m 左右),当底节钢围堰组拼完毕后,利用龙门吊机的吊杆下滑,使围堰入水、并达到自浮。

自浮后,利用两艘200t铁驳夹住钢围堰、用拖轮拖至墩位处,用锚碇锁定铁驳位置,并用铁驳上的浮吊(60t)起吊钢围堰完成入水、就位。

③、至于第二节……直至顶节的组拼,需船将散件通过水上运输运至定位船附近,再利用导向船上的60t浮吊组拼。

此法的优点是简易可行,不需要太大的起吊设备;但与浮运平台法相比,则需修建浮运升降式平台,二者相比,工期可能较长;费用与租赁中-60浮箱或自制浮箱相比,不一定经济。

施工单位可自行详细核算后取弃。

⑸、底节围堰岸上整体制造、气囊法断缆下水法中铁大桥局承接的京沪高速南京大胜关长江大桥,其主跨为:(108+192+336×2+192+108)六跨连续钢桁拱、按六线设计,其水中墩采用了此法施工。

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