時間:2022-08-26 18:26:38
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇棧橋施工總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一 棧橋設計
1 棧橋布置。考慮主橋283#和284#水中樁基、層臺施工及輔助主塔的施工、鋼梁桿件的提升上岸,在南寧側283#和廣州側284#搭建臨時輔助施工棧橋及平臺。棧橋由A、B兩塊組成,南寧側A棧橋長81m,寬6m;B棧橋長66m,寬8m。廣州側A棧橋長48m,寬6m;B棧橋長66m,寬8m。在南寧側A棧橋上設計臨時碼頭11m×21m,在兩側A和B棧橋連接處A棧橋加寬為18m。棧橋樁基礎采用雙排3根φ630×10mm鋼管,橫向用槽鋼Z字型連接系連接以抵御橫向水平力,樁頂設2I45b橫梁。棧橋主桁采用3m標準貝雷梁(鋼橋321型)拼裝,桁高1.5m,棧橋跨度為12m,橋寬6m或8m,棧橋頂面標高為+41m。貝雷梁頂面鋪設I22a型鋼墊梁,布置間距為250mm,I22a型鋼頂面鋪設6mm厚Q235A花紋鋼板。兩側平臺總體尺寸均為45.6m×36.2m,鉆孔平臺支撐樁采用鋼管樁在鋼圍堰內采用φ630×10mm,鋼圍堰外采用φ820×10mm,2*45b工鋼橫梁,單層多排貝雷片縱梁及25a工鋼分配梁搭設作為樁基的鉆孔平臺和雙壁鋼圍堰施工平臺。圍堰外側鋼管樁橫向采用φ820×10mm鋼管Z字型連接系連接以抵御橫向水平力。平臺順橋向跨度最大為6m,垂直橋向跨度最大為12m,頂面標高為+41.0m。每側平臺施工預留20個3.0m×3.0m鉆孔樁樁位,且位于兩貝雷梁之間。
2 棧橋荷載形式。根據施工現場實際情況, 棧橋荷載形式如下:(1)徐州重型機械廠QY50汽車起重機(吊重50t);(2)華建MR45型混凝土攪拌輸送車滿載重量:Q1=27.9t ;(3)砼拖泵;(4)公路設計汽車荷載;(5)鋼護筒最大重量:25t 。
二 棧橋施工工藝流程
南寧側河床約36m長有較薄的覆蓋層,其余河床無覆蓋層。廣州側河床有較厚的覆蓋層。棧橋施工分為覆蓋層區域施工與無覆蓋層區域施工。
1 有覆蓋層區域施工藝。南寧側覆蓋層部分與廣州側采用水上吊船初步安裝鋼管樁,準備定位后并進行插打。棧橋樁的插打采用DZ60、DZ90震動樁捶進行插打,并用岸上及水上汽車吊機輔助施工,采用逐孔推進法建立。其施工流程如下:棧橋橋臺施工吊船吊鋼管樁就位并測量定位震動樁捶插打鋼管樁水上汽車吊吊鋼管樁間聯結系、樁頂2*I45b橫梁并安裝主梁貝雷片安裝I25a分布梁安裝橋面系及附屬結構安裝震動打樁捶繼續插打前方墩鋼管樁(水上汽車吊船前移)樁間聯結系、樁頂橫梁安裝拼裝第2孔主梁、橋面系統及附屬結構。按以上步驟循環施工。上部結構用汽車吊和水上汽車吊配合施工。
2 無覆蓋層區域施工藝。對于南寧測無覆蓋層的鋼管樁插打,采用樁位處定點水下爆破8m深、不清渣的方法來人工制造覆蓋層,爆破好之后并按有覆蓋層區域施工流程進行棧橋的施工。采用雙排3根Φ630×10mm鋼管樁,增加鋼管樁結構的安全性并達到棧橋施工的要求,加快了棧橋的施工速度。
三 棧橋施工方法
1 0號臺施工。兩側棧橋0號臺均位于河岸上,南寧側采用2排緊挨的3根630×10mm鋼管樁,高低錯落利于路基與棧橋的連接。廣州側0號臺采用C25混凝土橋臺。
2 鋼管樁的插打。(1)南寧側河床沒有覆蓋層,之下為弱分化泥質砂巖,管樁施工前須對河床進行定點(樁位)爆破形成人造覆蓋層已保證管樁的埋深及穩定性。靠岸邊36m范圍內有覆蓋層,可直接插打鋼管樁。(2)廣州側河床覆蓋層較厚,河床以下10m左右范圍內均為細圓礫土,可直接插打鋼管樁。(3)鋼管樁采用專用船只運至指定位置。(4)測量定位采用全站儀利用岸上控制點進行,船上技術人員先用鋼尺和鉛垂進行初步定位,岸上全站儀方可進行準確定位。(5)管樁插打采用DZ60和DZ90型震動錘振動下沉,先用船上吊機吊DZ60型振動錘(帶液壓鉗)夾住鋼管樁安裝就位并初打,然后采用DZ90型震動錘進行復打,打入深度一般以至巖面不在下沉為準。每次插打持續時間不大于3min,過程中技術員全程監控及記錄。(6)鋼管樁先在施工船只上接長成整根樁,樁長為設計樁長。由于管樁插打受河床底地質條件及爆破涉及面積等因數限制,出現入河床深度不一致,導致管樁出水面長度的不一致,因而在管樁施工過程中要對鋼管樁進行接長和切割。鋼管樁的接樁和切割須借助于施工操作平臺。接樁時必須保持各節樁的軸線在一條直線上,最大偏斜不宜大于3‰。管口切開45度坡口,對接整齊后對接焊,外面均勻貼焊加強板,其中630鋼管用6塊12*120*200加強板,焊縫高為8mm,820鋼管用8塊14*120*250 加強板,焊縫高為8mm。焊接時應與鋼管密貼。因鋼板都薄,焊接時應注意調節電流,不得太大,焊接時出現咬邊現象。(7)插打完一個墩雙排6根管樁立即進行橫向連接系的施工以保證管樁整體穩定性,連接材料采用[20b,連接系采用Z字型連接。連接系施工采取船吊、汽車吊及人工配合施工,管樁施工完后先在各管樁上焊接牛腿搭設施工操作平臺,平臺分三層。
3 樁頂橫梁安裝。每根鋼管樁樁頂做一30cm×40cm的凹槽,2*I45b安裝經測量放線后,直接嵌入鋼管樁內30cm,露出樁頂15cm。橫梁與樁頂用弧形墊塊焊接連接。
4上部結構施工。貝雷梁予先在陸上或已搭設好的棧橋上按每組尺寸拼裝好,然后運輸到位,采用船上吊機架設。吊裝前先用粉筆在墩頂橫梁上定出貝雷梁的位置。架設按照從橋一側向另一側的順序進行。第一片梁架設后要采取臨時固結措施,以后各片梁架設后盡快橫向連接,形成整體。貝雷梁拼裝完畢,其上鋪設I25a分配梁,間距30cm,I25a與貝雷梁間通過鋪在貝雷梁邊緣的[20b焊接連接,橋面板采用8mm防滑花紋板鋪設,并與橫梁焊接固定,最后安裝兩側護欄桿等附屬設施。
四 結論與建議
通過本棧橋的設計和施工實踐,總結出如下結論和建議:(1)水下爆破施工前,應做好種前期準備工作,積極制定完善的規章制度,從根本上解決安全問題。(2)對于本棧橋結構,鋼管樁是主要的受力構件,鋼管樁的插打要嚴格按照要求施工。(3)設計與施工過程中,應多用力學知識處理所遇到的問題,達到理論與實踐結合的目的。(4)施打過程中,當鋼管樁進尺極為緩慢或施打困難時,分析原因,采取措施調整,例如:水下爆破范圍大,個別鋼管樁所在區域未充分爆破,偏移達到20cm。鋼管樁施打時,若樁頂有損壞或局部壓屈,則對該部分予以割除并接長至設計高程。
參考文獻:
1、《鐵路大臨臨時工程和過渡工程設計暫行規定》 (鐵建設〔2008〕189號)
2、《路橋施工計算手冊》 (周永興 何兆益 鄒毅松等編著)
[關鍵詞]全自動;棧橋式仰拱移動模架;穩定性計算;研究
[基金]:交通部西部交通建設科技項目管理中心(2013 315 Q03 080)
1.研究背景
從隧道施工技術的發展艱辛歷程回望,我國隧道機械施工從上世紀80年代逐步興起到至今,所形成了多種機械化施工成套技術和設備配套模式分析,超前支護的C6鉆機、地質鉆孔機,掌子面開挖的機械挖掘機、懸臂掘進機、銑挖機、TBM等,拱墻襯砌整體模板臺車,以及各種噴錨、灌注、裝卸、型材加工等機械設備配置相對成熟和完善,在功效、進度、質量、安全控制等已經取得了巨大的成果。但是隧道仰拱施工設備的研究相對較為落后,對于全自動液壓棧橋式仰拱移動模架一體機的研究與應用方面做得較少。很多單位和項目所研制移動棧橋存在穩定性差、結構單一、靈活性不足、操作復雜、行走和定位困難、效率較低等問題,在使用過程中,對異形結構的仰拱襯砌模板、中心水溝模板定位控制難,仰拱襯砌和填充混澆、混凝土形體難以控制、澆筑時間長,無法適應各種工況和地質條件、施工質量病害多。在使用過程中始終難以保證仰拱施工安全質量、進度、行車安全、與掌子面平行作業等問題。
全自動液壓棧橋式仰拱移動模架一體機是在類似棧橋的基礎上進一步完善和優化,增加了液壓自行裝置、前后左右移動機構、人行道及警示標識等裝置和自動功能,解決了隧道仰拱襯砌、仰拱填充、中心水溝施工質量難以控制的情況下,并確保安全步距控制和過往行車安全通行條件。
2.總體結構及功能介紹
由中交隧道局所承建的滬昆鐵路客運專線貴州段CKGZTJ-3標全長52.968Km,其中隧道31座/38.917Km,隧道比為73.5%。在項目建設過程中,充分利用標段內隧道長、多、難、圍巖類型多、地質復雜、不同工藝工況等特點為科研載體,研發全自動液壓棧橋式仰拱移動模架一體機。該設備主要由走行機構、主橋總成、前后橋板總成、液電系統、仰拱模板(支撐定位、收模機構)、中心水溝模板等通過鉸接、高強度螺栓連接為一體,用于隧道仰拱襯砌和填充施工的自行式液壓棧橋式移動模架設備。該設備在隧道仰拱施工過程中,以保證車輛正常通行、仰拱襯砌、仰拱填充、中心水溝一次性襯砌施工同步進行。
表1 全自動液壓棧橋式仰拱移動模架一體機構造主要名稱和技術參數表
序號 結構名稱 主要參數 序號 結構名稱 主要參數
1 主橋長 19m 12 前后橋提升油缸行程 350mm
2 前(后)橋長 8.4m 13 仰拱模板提升行程 500mm
3 前(后)橋坡比 15% 14 棧橋移動速度 8m/min
4 仰拱有效作業長度 0-12m 15 棧橋重量 55.93t
5 主橋行車寬度 3.584m 16 仰拱模板系統重 15t
6 輪組橫向中心距 5.1m 17 中間水溝模板重 3t
7 輪徑(鋼制橡膠外圈) φ400mm 18 總重量 73.93t
8 墊梁橫向中心距 3944mm 19 行走電機功率 6×4KW
9 整橋允許通過的最大動載荷 55t 20 整機配電功率 24KW
10 中橋有效作業空間 2m 21 動載系數 1.4
11 中橋頂升油缸行程 300mm 22 車輛通行速度 ≤12公里/小時
3.細部結構設計說明
3.1 主橋總成
主橋總成共由4組花架梁、10組橋面連接而成。花架梁采用16mm鋼板拼焊工字型結構梁、工36b#、14#鋼拼焊而成;考慮安裝、運輸等因素,梁體中心處設一處分模,由高強螺栓密布連接;橋面采用12mm花紋鋼板、工36b#、14#鋼、槽36b#鋼拼焊而成,以1m為單元形成框架梁結構;橋面與主橋連接形式除了受剪切力方向的豎向連接,采用高強度螺栓連接形式,另外增加橋面與主橋連接處牛腿結構,形成小橫擔梁,采用普通六角頭螺栓連接形式,進一步加強和保證此處連接的可靠性、安全性。
3.2走行機構
共由六組主動走行機構和兩組從動走行機構組成,輪組均采用高性能耐磨橡膠材料,8組走行機構采用6組驅動。其中兩端四組主動走行機構主要實現整機前后自行位移,中間一組主動走行機構與主橋之間的連桿為鉸接銷連接,可進行垂直平面的自由折疊。另設兩組從動輪組作輔助。在走行機構與主橋連桿之間同時設有旋轉裝置和定位裝置。
3.3前后橋板總成
前后橋板總成相對整機中心處完全對稱,采用15%的坡度,使其施工重載車輛順利通過。主要采用工20b#和槽10#鋼拼焊而成,與主橋連接形式為φ60鉸接銷連接。理想狀態下,前后橋板與主橋之間的組裝間隙、錯臺誤差均小于10mm。前后橋橋面寬3.3m,橋面兩側各設有一個起吊點;前后吊臂采用工20b#和槽10#鋼拼焊而成,與花架梁采取螺栓連接形式;在前后吊臂與前后橋板起吊點的垂直位置,設置提升油缸完成前后橋板的起升與降落動作。在前后橋板的下方分別設置支撐,進一步縮短該橋板承載過程中的力臂,提高安穩性。
3.4液電系統
整機液電系統主要由兩組液電操縱臺,油箱容量分別為180L,額定壓力16Mpa,16個油缸包括:8個主橋升降油缸、4個前后橋板提升油缸、4個仰拱模板油缸,及若干油管組成,左右對稱。電氣部分主要由六組3t電動跑車裝置和六組驅動電機組成,液壓操縱臺同時為電源控制人口,要求統一指揮,協調操縱。
3.5仰拱模板、支撐定位、收模機構
按照隧道斷面仰拱尺寸設計,外側半徑R2.2m向隧道中線方向過渡至R17.2m,弧長2.62m,縱向12m長,由2m×6塊組成。模板沿隧道中線左右對稱,采用油缸支撐、收模,雙頭絲杠剛性支撐。
在主橋上設置側翼支架,單側7組共14組,與仰拱模板之間采用雙頭絲杠剛性支撐。在主橋上設置懸臂梁,單側兩處共4處,可根據襯砌循環所需要的長度尺寸,自由換位與主橋連接。懸臂梁與仰拱模板之間采用3t電動跑車、雙耳式提升油缸及模板通聯連接為一體。輪胎采用特制大半徑鋼輪,就位后定位采用液壓油缸行程加全站儀測量精確定位。
3.6中心水溝模板
主要由縱梁、橫擔梁、平模板及支撐絲杠組成。采用主橋底部懸掛兩組3t電動跑車結構形式,配套設置雙頭絲杠。平模板單塊設計尺寸為1.5m×1.291m,縱向長度為1.5m×8組12米,左右對稱。與橫擔梁之間采用單孔鉸銷連接形式。
4.穩定性分析
移動棧橋是隧道施工中架設在仰拱上方的臨時便橋,主要作用是保證仰拱施工時,其他工序作業仍可有序進行(主要是大型車輛可自由通過全幅仰拱施工段),必須保證移動棧橋安全可靠。針對全自動液壓棧橋式仰拱移動模架一體機整體結構,結合公路橋涵設計規范和路橋施工計算手冊等規范,采用有限元軟件ABAQUS對該移動棧橋進行結構受力分析計算。
4.1計算參數
通過棧橋車輛荷載按50t混凝土攪拌運輸車考慮,混凝土攪拌運輸車重軸(后軸)單側為4輪,單輪寬30cm,雙輪橫向凈距10cm,單個車輪著地面積=0.2×0.3m2。兩后軸間距135cm,左側后雙輪與右側后雙輪距190cm。車總寬為250cm。混凝土攪拌運輸車前軸重P1=100kN,后軸重P2=400kN。荷載圖示如下圖:
活載橫向示意圖(圖中尺寸cm)
設計通車能力按車輛限重50t,限速12km/h,按通過棧橋車輛為50t混凝土攪拌運輸車滿載時考慮,后軸按400kN計算,載重車輛技術參數如表2所示。
車輛載荷沖擊動載系數為1.3,車輛制動力按一輛重車的30%計算,車輛對支腿的橫向偏移力按一輛重車的10%計算。
表2 載重車輛技術參數
總重量
(KN) 前軸重
(KN) 后軸重(KN) 軸距(m) 輪距(m) 前后輪著地寬度
及長度(m) 外形尺寸((m)
500 100 400 1.35 1.3 1.9 0.3
4.2 計算依據
主要計算依據為: 移動棧橋布置圖、 公路橋涵設計通用規范(JTG D60-2004)、公路橋涵施工技術規范(JTJ041-2000)、路橋施工計算手冊、鋼結構設計規范 (GB50017-2003)。
4.3荷載分析
移動棧橋的工況有兩種:工況1 是車輛位于主桁架跨中并偏載時,主梁桁架承受的荷載。工況2是車輛位于前支腿上并偏載時,支腿所承受的荷載。驗算棧橋強度時需乘以車輛運行的沖擊系數,驗算剛度時無需施加動載系數。
移動棧橋受到的荷載為:自身重力、載重車輛對移動棧橋的輪壓荷載、制動力及車輛對支腿的橫向偏移力。其中,移動棧橋的自身重力由軟件自行設置,重力加速度取9.8m/s2。采用ABAQUS 中的耦合約束命令,將移動棧橋受到前后輪壓的受力區域進行耦合,然后將輪壓施加在參考點上。
4.4分析結論
采用ABAQUS 軟件對施工長度19m的移動棧橋主體結構進行了靜力強度校核,模型采取三維整體建模方式,桿件以梁單元處理。計算模型中沒有建立載重車輛,其對移動棧橋的輪壓作用以載荷的形式施加到移動棧橋結構模型上,由此計算出該移動棧橋主體結構的整體變形以及各桿件應力的分布情況。通過提取并分析計算結果得出,移動棧橋各桿件的最大Mises 應力值在桿件材料的許用應力范圍之內,主梁上下弦桿的撓度最大值在規范允許撓度范圍之內。由此表明設計的移動棧橋主體結構的強度、剛度和穩定性均符合規定要求,可以滿足工程需要。
5.施工技術內容
全自動仰拱液壓棧橋式移動模架涉及到的專業較多,主要包括有隧道仰拱施工、機電控制和液壓控制系統、鋼結構設計等方面,從單方面的土建工作入手有一定局限性,必須要加強機械和電器工程方面的專業人員參與,針對涉及到各專業方面進一步研究和優化,充分發揮專業優勢進行互補,并培養專業人才,對棧橋操作、液電系統維修保養工作和機械故障處理、隧道工程施工工藝和實施組織、施工過程中常規問題的處理應對、關鍵工序控制等方面培養專業、綜合性技術工人。
通過在滬昆客專貴州段3標棟梁坡隧道、報信山隧道、上寨隧道、長灘隧道工藝試驗過程中,從棧橋開始組裝、行走、施工工藝、拆卸等方面進一步深入研究,通過對棧橋在現場工藝試驗過程中對基礎數據收集、施工工藝過程控制、關鍵工藝工序等方面全面分析和完善總結,并從研制、混凝土施工技術、工藝工法、操作和使用技術、故障診斷及維修保養技術、長大隧道施工組織管理技術等方面進行研究。
6.結論
通過近3年的科技研究和技術攻關,充分利用滬昆貴州項目隧道長、多、難、圍巖襯砌類型多、工程地質條件復雜等特點為科研載體,研究在不同地質、襯砌類型、工藝工況條件下,通過對設備設計研制、現場工藝試驗研究、各部(構)件改進和方案優化、技術總結,通過在多座隧道工藝性試驗和推廣應用,取得了良好的成果,解決了隧道仰拱襯砌、仰拱填充、中心水溝的質量控制以及安全步距控制和過往行車安全通行等問題,進一步提高隧道仰拱施工關鍵配套設備和加強施工組織的管理能力,進一步確保隧道仰拱施工安全質量和安全步距、長大隧道工期控制、提高經濟效益、提升施工機械化水平。
【參考文獻】
[1]中華人民共和國鐵道部.鐵建設[2010]241號 高速鐵路隧道工程施工技術指南[S].北京:中國鐵道出版社,2010.
[2]中華人民共和國鐵道部.TB10753-2010 高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準[S] .北京:中國鐵道出版社,2010
[3]中華人民共和國鐵道部.TB10621-2009 高速鐵路設計規范[S] .北京:中國鐵道出版社,2010.
[4]王夢恕,等.中國隧道及地下工程修建技術[M].北京:人民交通出版社,2010.
[5]鐵道部第二工程局.隧道(上)[M].北京:中國鐵道出版社,2003.
[6]鐵道部第二工程局.隧道(下)[M].北京:中國鐵道出版社,2003.
【關鍵詞】裸巖;拋石基礎;配重塊;立樁
1 工程規模
1.1 工程簡介
大連南部濱海大道工程東起金沙灘東側的金銀山,向西跨越星海灣,在高新園區填海區域登陸。本工程設置雙向八車道,分上下雙層設置,在靠近登陸點時過渡為兩幅并行的單層橋梁。在主線與星海廣場中線相對處設置跨度為180+460+180m的雙層鋼桁架地錨式懸索主橋,主橋兩側各設5×50+48m大跨徑混凝土引橋,主橋、大跨徑混凝土引橋西側為西引橋,東側為東引橋及東連接線的A、B匝道,橋梁總長13.7km。二標段主要施工范圍:主橋西側大跨徑混凝土引橋和西引橋工程,其中大跨徑混凝土引橋長度為298m,墩號為47#~53#,結構為雙層橋梁結構;西引橋上線長度為2936.9m;下線長度為2928m。
棧橋采用多跨連續梁結構,配重塊值樁方案主要涉及橋面寬度為6米的棧橋,橋面標高為5.2m縱向平坡。其主縱梁結構為3組雙排單層321貝雷桁架,梁高1.5m;鋼管樁采用φ820mm×10mm、φ630mm×12mm兩種規格的Q235B螺旋鋼管。普通墩為單排樁,制動墩為雙排樁,每隔4個普通墩設一個制動墩。
1.2 施工簡介
經實際測量查探,我項目部配重塊施工區段確定于83-1~85-5、94-3#~96-4#、102-2#~105-1棧橋墩裸巖段,該段共需φ820×10mm鋼管樁48根、φ630×12 mm鋼管樁24根,管長12m,地質為中風化石灰巖,巖面標高介于-10m~-8m之間。
2 結構形式
2.1 85#棧橋以西區域為高差較小(坡度
2.2 配重塊值樁受力計算
本次施工由于地形復雜多變,采用多種方式值樁,高差較小裸巖段主要用安裝配重塊方式值樁。經設計驗算受力情況,符合規范要求.
2.2.1 風荷載:
2.2.6 結論
綜上,對樁基進行處理后,可以滿足在H=3.27m、T=7s的波浪作用下,棧橋的整體穩定性要求。
3 施工情況簡介
3.1 施工特點及難點分析
工期緊,塊體運距較遠、倒運與安裝配重塊,受風浪影響嚴重。本項工程于3月25日開始拋石施工,4月24號開始安裝配重塊。配重塊在甘井子一處進行預制,預制完成后由1200T方駁倒運至施工現場,4、5月份為東南風多發時段,所以倒運與安裝時受風浪影響嚴重。
3.2 施工總體安排
3.2.1 施工準備
600t吊船、2800馬力拖輪就位,吊裝具、測量人員儀器及潛水人員組織到位。600t吊船駐位: 4000t預制平臺前沿水深-0.7m(大連港駐港高程),寬度40m。600t吊船需乘2.3m以上進行駐位吊裝作業。
吊裝船對應需要吊起的預制塊體駐位,船艏設八字纜在兩個帶纜點上,船尾下兩口八字錨,于1#點吊裝左側4塊于吊船上,然后更換位置在2#點吊裝剩余4塊標記塊詳見下圖。未標記塊作為下次裝運。
3.2.2 基礎拋石
基床整平采用導軌刮道的施工工藝,300T運料方駁加反鏟挖掘機進行拋石作業。潛水下完導軌后,指揮反鏟挖掘機在制定位置進行拋石,潛水人員用刮道刮平,完成后測量人員進行驗收,合格后進行下道工序。
3.2.3 配重塊吊裝
待起重船準備就緒后,起重船緩慢放下主勾,起重人員使用卡環將鋼絲繩與塊體連接好。鋼絲繩全部掛好后,起重人員仔細檢查一下鋼絲繩的懸掛情況和勾頭以及卡環,避免出現鋼絲繩相互疊壓的情況,確認無誤后,指揮起重船緩慢起勾,塊體吊離地面10cm時,起重船停止起勾,由起重人員再次認真檢查塊體及吊索具的情況,檢查鋼絲繩是否有斷絲、縮頸、變形等情況,施工過程中要注意加強對鋼絲繩的維護保養,確保鋼絲繩的工作性能正常后,通知吊船起勾并絞纜、移船將塊體平穩的移至吊船上。吊裝塊體放置吊船上后,起重人員卸下卡環將鋼絲繩安放在起重船勾頭再進行下一塊體吊裝,將8塊配重塊吊裝到吊船上。
3.2.4 拖運吊船
拖輪拖運吊船到安裝區域駐位。吊船上測量人員通過GPS定位吊船到對應配重塊安裝地點駐位。
3.2.5 配重塊安裝
吊船吊裝配重塊安裝時,在的兩根鋼管樁上分別安設攬兩根攬風繩,船上人員通過攬風繩調節配重塊方向,潛水員通過放樣基線與聯絡員聯系,指揮吊機專職指揮人員,調節配重塊安裝到位。測量人員使用GPS對兩根鋼管樁使用坐標進行復測滿足要求,并使用靠尺測量鋼管樁垂直度滿足要求后,潛水員卸下卡環,重新安裝在鋼絲繩上,通過吊鉤將吊具提回,吊船調整位置,進行下一快配重塊安裝。
3.4 工程數量
配重塊方式植樁共分三個區域,總計安裝配重塊35塊,通過配重塊方式植樁共計70根。
3.5 施工中的經驗與體會
3.5.1 每塊配重塊有2個鋼管樁,安裝后必須保證2跟鋼管樁的垂直度,所以要求基礎整平的精度比較高。
3.5.2 配重塊法植樁效率較高,可以在配重塊植樁區域向兩側連接貝雷架、橋面系等后續施工提供平臺,為棧橋提前貫通打下堅實的基礎。
3.5.3 配重塊施工區域經過半年的使用,經過測量沉降位移的觀測,結構穩固。
【關鍵詞】 灌注樁 施工 鋼筋龍吊裝 水工下混凝土 質量檢測 橋梁
前言
在進行梁橋工程建設時,通常都需要橫跨河流、湖泊等區域,橋梁的部份樁基礎,必須建在水下,做好鋼筋龍吊裝和水工下混凝土等施工和質量控制,是確保樁成功的關鍵。
1工程概況
某大橋為三跨預應力混凝土掛籃懸澆結構體系轉換連續梁橋。跨徑組合為(40+60+40)=140m,見圖1。
主橋墩P14、P15采用書1000mm×46.5m鉆孔灌注樁。樁尖高程-45.0m,嵌固在⑨號砂質黏土層中。
樁頂高程1.50m處于平均低平潮與歷史最低水位之間,樁位處平均水深6.50m左右。
大橋跨越攔路港中由上、下行2座分離式單幅寬13.04m橋組成,主橋墩下,共有40根鉆孔灌注樁。
2鉆孔灌注樁施工工藝流程
墩臺、樁基定位-建立水上平臺及其連接岸上的施工棧橋-成孔-第一次清孔-測孔深、孔徑及沉渣-安放鋼筋籠-下導管-第二次清孔-測定沉渣-安放隔水塞-連續灌注水下混凝土、測坍落度、做混凝土試塊一樁身質量無損檢測。
3鉆孔灌注樁主要施工技術
3.1建立水上平臺及其棧橋
3.1.1平臺的功能與結構
平臺及其棧橋應滿足鉆孔灌注樁施工工藝流程對平臺平面和高程的要求,兼顧承臺施工的需要,并要確保施工期內各種工況下平臺總體結構強度、剛度和穩定性。
1)平臺布局如圖1所示,主橋墩P14、P15之間留足通航口門寬≥40m。平臺平面內的結構構件同承臺輪廓周邊線及樁孔孔位彼此協調,互不干擾。平臺、棧橋的高程為最高水位+安全超高之和。
2)平臺荷載,應取鉆孔灌注樁、承臺施工(水下鋼套箱施工法)中的最大垂直荷載。安全系數取2.0,以確保鉆孔成樁機械設備的穩固,主動控制樁孔的垂直度。
3)平臺的上、下游迎水面,設置防撞擊護樁。
3.1.2棧橋橋面應與平臺等高
棧橋應充分體現施工便道的作用。鉆孔樁的泥漿制備、循環、管道敷設、水上與陸域,通過系統規劃布局,由棧橋加以聯系溝通。
3.2護筒設置與安放
3.2.1護筒設置
1)護筒為樁孔定位與導向。鉆機成樁作業過程中,護筒內漿液面標高與護筒外水位始終不小于1m的差值作用下,不漏漿液。
2)護筒長度見圖2。
筒頂高程針對本工程實際,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為宜。必須指出的是,筒外壁同河底土體之間力求密貼防滲,以控制護筒內泥漿護壁液面,高于筒外水位。
3)護筒制作:
①采用厚6mm鋼板,工地配卷筒機械,每2m為一節,筒體豎向采用坡口焊接,經磁粉探傷,滿足強度和水密檢驗。筒下口節段長取3m。
②護筒上、下節段結合,采用標準配件法蘭盤焊固在端口,組裝時,法蘭之間嵌墊厚20mm橡膠止水。高強螺栓緊固(可套用農用排灌輸水管件)。
⑧護筒按樁位孔號加工,高程2.5m以下難以回收,采取編號加工,經整體組裝滿足垂直度、內壁光滑無凸出為合格。
3.2.2護簡安放
1)測放樁位。以承臺為單元,承包商將每座承臺的縱、橫線、輪廓邊線及其平面的所有樁位,以施工坐標的方式引放到水上平臺的專設的龍門板平行線上;水準高程則引測到堤岸的臨時水準點上。
2)根據樁位河段潮汐水文特征,選擇每天出現的二次低平潮中的白天的那一次,當流速趨近于0的憩流之際的O.5一1.0 h之內完成安放。
3)安放起重吊裝機械和定位導向架等。
3.3成孔作業要點
1)成孔應嚴格照《鉆孔灌注樁施工規程》操作。結合河流、水上平臺的具體實際,強調鉆孔機機架的水平穩固、豎向挺直,實現鉆孔樁作業的全過程始終保持"三心歸中",即鉆機頂部起吊鋼索、轉盤中心、護筒中心三者歸于同一垂直線上。這是后續工序吊放鋼筋籠、下導管、灌注水下混凝土質量控制的根本措施之一。
2)成孔作業要連續作業、同步記錄。這是檢驗鉆機設備,泥漿護壁效果及其泥漿制備、循環、處理,操作人員到位率、勞動質量,管理層綜合素質的綜合體現。結合上海地區軟土特點,開鉆的初始階段為厚約10m的淤泥粉質黏土,鉆機進尺宜緩慢,往下土質漸好,通過試驗孔總結出適合本工程的一套具體的操作方法。
3.4鋼筋籠制作與吊裝
本工程為全籠,上端包括伸入承臺的連接段,下至樁孔底,全長47.7m。設計配筋分為三段,即樁頂以下20m、20~30m、30~46.5m。鋼籠施工流程是:車間分段制作(定尺一般在9~10m)一駁運至鉆機平臺進行水平焊接成節一按節起吊進樁孔一上、下節鋼籠在平臺以上1m處進行垂直對節焊固一安放到位,懸吊且固定。
3.5導管防卡阻措施
采用導管法灌注水下混凝土的導管外徑280mm,鋼筋籠豎向最小內徑位于每2m的一道巾20mm加勁內箍處,其相應內徑為780mm。據此分析,導管內鋼筋籠之間的間隙只有250mm,導管在垂直升降的頻繁動作中,輕微晃動即靠擦在書20mm內箍筋上,加上樁孔垂直度允許偏差等因素,導管同鋼筋籠的卡阻,成為鉆孔樁施工中又一個常見多發的"通病"。為此,我們在實踐中摸索到防卡阻的辦法是:在導管的-35m和-15m處,焊固¢16mm導向筋,沿圓周向均分6根。
3.6灌注水下混凝土
這是鉆孔樁最關鍵的分項工程。其混凝土配合比、供料、運輸、灌注方式是相互關聯與制約的。但必須緊緊抓住連續澆注這個綱,以最迅速的方式一氣呵成地完成一根樁的灌注。
4.1鉆孔灌注樁質量控制
1)鉆孔灌注樁的測量放樣包括平面和高程,施工單位必須做到"有放必復、放復分開"。
2)鉆孔樁的各種原材料、商品混凝土,由施工單位材料員持證上崗,實行先試驗合格憑檢測報告和有關質量保證資料齊全,方可使用。
4.2監控結果
主橋墩P14、P15,上、下行,合計4座分離式承臺下各有10根鉆孔灌注樁,總計40根樁,質量結果如下:
1)混凝土試塊28d強度數理統計結果,全部合格。
2)高應變測試6根,占總樁數15%,單樁極限承載力全部滿足設計要求。
3)低應變測試36根,占總樁數90%,合格率100%。其中I類樁30根占83%、II類樁占17%,沒有出現Ⅲ類樁。
4)超聲波測管測試18根,占總樁數45%,合格率100%。其中A類樁15根占83.3%,B類樁3根,占17%。綜上各種無損檢測結果,全部為合格樁。
參考文獻
[1]覃濱海,水下混凝土灌注樁施工工藝與質量控制,企業科技與發展, 2009.
作為公司主管經營開發工作的副總經理,緊張而忙碌的即將過去。可以說是和公司風雨相伴,榮辱與共。盤點這一年來的工作,有艱辛的汗水和淚水,更有收獲碩果的勝利和喜悅。下面,現將自己一年來履行崗位職責情況和黨風廉政建設執行情況總結如下,請指正:
一、工作回顧
關系到企業求生存謀發展的重要環節。經營工作完成的好壞,公司的經營工作。既直接影響公司的正常運作,也直接影響員工的切身利益。而市場開發工作可以說是千頭萬緒,對我自身而言,更是挑戰和考驗。為此,以“三個代表”重要思想為指導,認真學習實踐科學發展觀,牢固樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀,不時增強自己從業的廉潔意識,嚴守紀律,堅持原則,積極面對企業發展的大好形勢和復雜艱巨的工作任務,緊緊圍繞公司經營奮斗目標,積極探索新思路。各級領導的關心和幫助下,全體員工的理解和支持下,帶領市場開發經營口的管理人員確立了明確崗位職責,服務公司員工”管理思路,較好地完成了既定目標。
公司一直跟蹤的嘉紹跨江大橋棧橋通知開始投標工作,一完成嘉紹跨江大橋棧橋的投標任務并順利中標。年底。立即組織人員著手進行相關的工作。投標前,一方面,自己輾轉于業主、地方單位與公司之間,進行多方面的溝通協調;另一方面,與公司市場開發部一起,依照“精做、細做、準確做”要求開展投標準備工作。經過精心準備,嘉紹跨江大橋棧橋于12月24日順利中標。
規范管理流程。二精心準備、精細施工、建章立制。
公司布置我分管負責嘉紹跨江大橋項目。面對工期短工期6個月施工規模大工程造價2.8億元工程施工難點多、工期緊、管理難度大的嚴峻局面,嘉紹跨江大橋棧橋項目中標后。通過狠抓現場管理、優化資源配置、開展技術攻關、適時組織大干等一系列有力措施,解決了施工難題,目前工程進展順利。并于7月15日順利竣工。
規范崗位職責,為更好的理順項目內部的工作流程。提高工作效率,結合公司相關制度,根據項目實際情況相繼制訂了生產、財務、后勤、物資管理等方面的十余項規章制度。
市場是企業生存的根本,三經營效果穩步提升要搞好經營就必需占領市場。經營必需市場化,觀念必需隨市場的變化而變化,做到與時俱進。3月份接到嘉紹跨江大橋投標信息時,由于棧橋項目是由我自己負責,且與業主關系較為融洽,因此,對于主橋的投標的主要工作還是由我自己負責。通過不懈努力,嘉紹跨江大橋主橋于3月25日成功中標,中標額達1.32億元。
并成功中標。中標額達近十億元,四還同時參與了包括福建廈漳跨海大橋iii標、泰州長江公路大橋引橋和上部結構的投標。圓滿的完成了公司下達的投標任務,為公司進一步開拓、占領江蘇及福建市場奠定了基礎。
還針對自己所處領導崗位的實際,五切實做好以上工作的同時。依照黨風廉政建設的有關規定和要求,時刻牢記“兩個務必”處處依照《準則》嚴格要求自己,認真踐行社會主義榮辱觀,實際工作中努力做到注重節儉、端正作風、廉潔自律,老實做人,干凈干事,勤懇從政,自覺接受干部員工的監督。具體的工作實踐過程中,無任何違法違紀現象的發生。
二、工作中存在缺乏
感覺有所得也有所失,總結一年來的工作。缺乏之處主要表現在三個方面,這也是本
人在今后的工作中需要加以改進的地方。
經常導致工作布置后有局部遺忘而沒有做到及時反饋,一是管理比較粗放。由于工作事宜過多。不能做到有布置、有計劃、有檢查、有總結,導致一些工作稍有滯后。
存在急躁心理,二是管理簡單化。對公司經營中出現的困難和問題預見性不夠。處置事情簡單化。今后對工作的布置和要求要充分尊重現實,體現層次性,區別對待,循序漸進,掌握全局,防止“一刀切”
因人、因事、因時要體現區別,三是苛求于人。對工作總體上高標準、嚴要求是無可厚非的但在一些具體問題上不能事事都要求完美。以防止無意中傷害同志們感情,要注重把大家的積極性發揮好、維護好、調動好,營造出一種生氣勃勃的良好局面。
三、下一步的工作打算
面對國家新一輪的基礎設施建設的來,根據公司發展戰略要求。對于公司而言既是機遇,也使挑戰,也使今后的工作增加了很多的不確定性。改革的大潮面前,自己將一如既往,正確對待,不以物喜,不以己悲,不管在何時何地何崗,都將認真履行崗位職責,下面從自身動身談一談下一步的工作打算。
提高管理水平。自己雖然從事多年的管理工作,一加強理論學習。但在經營管理方面還存在一定的欠缺。因此,要一以貫之地、認真地學理論、學管理、學業務,向領導學習,向同志們學習,不時“充電”豐富思維,努力把政策理論水平、管理水平和業務水平提升到一個新階段。
關鍵詞:封閉 煤場 優化 設計
隨著火力發電廠鍋爐機組和規模容量向高參數、大容量發展,為確保電廠機組的運行安全,要求電廠的儲煤量也就越來越大,如何提高場地利用率,縮小占地面積,降低土石方量,并提高煤場作業自動化水平,是國內現代化火力發電廠儲煤場發展需要解決的焦點問題。同時隨著環保意識和環保要求的日益提高,大型現代化儲煤場還需解決好對其周圍環境特別是濱海電廠對鄰近海域的污染,避免惡劣天氣對儲煤場安全運行的影響等問題。因此進一步提高封閉式圓形煤廠的優化設計、提高效率、降低造價的水平就顯得尤為重要。
一、封閉式圓形煤場的主要構成
封閉式圓形煤場由圓形煤場堆取料機、圓形煤場土建結構及其它相關輔助設施構成。
1、堆取料機
封閉式圓形煤場內的主體設備為堆取料機。其主要組成部分為:中心柱及下部的圓錐形煤斗、堆料機、取料機、電氣和控制設備等。
(1)中心柱
堆取料機的中心柱位于圓形煤場的中央,由鋼板卷軋為圓筒狀并焊接組裝而成。
中心柱的頂部與進入煤場的帶式輸送機棧橋相接,并作為棧橋載荷的一個支撐點。
(2)堆料機
以中心柱為中心,堆料機為鋼結構懸臂帶式輸送機,負責向煤場回轉堆煤。堆料機分可俯仰式和不可俯仰式兩種形式。
(3)取料機
取料機為鏈條刮板機,位于中心柱的下部,負責將取料機下部的煤刮入中心柱下的原錐形煤斗內,取料機俯仰功能是通過卷揚機帶動鋼絲繩伸縮而實現的。取料機分懸臂式和門架式兩種形式。
(4)電氣和控制設備
在圓形煤場附近設有電氣設備配電間。動力和控制電纜通過地下運煤隧道經堆取料機中心柱底部進入中心柱內上行接至各設備。在煤場內的四周設有攝像頭。堆取料機可就地控制也可在輸煤程控室進行遠程控制。
2、振動給煤機
振動給煤機位于煤場中心的圓錐形煤斗下口以及事故煤斗的下口,可將煤給到其下的煤場輸出帶式輸送機上。為確保上煤系統的可靠運行,振動給煤機一般采用進口設備。
3、圓形煤場土建結構
圓形煤場土建結構由擋墻及其基礎、球形鋼網架屋頂蓋組成。
進入封閉式圓形煤場的帶式輸送機穿過球形鋼網架屋頂蓋,支撐于煤場內堆取料機的中心柱頂部。送入的煤通過堆料機在圓形煤場內形成環錐形煤堆。取料機沿煤堆斜面將煤刮至中心柱下圓錐形煤斗內,通過振動給煤機和帶式輸送機地下隧道將圓形煤場內的存煤輸出。
煤場地面有采用軟地面和硬地面兩種形式,一般建議采用軟地面的形式。
4、圓形煤場其它輔助設施
圓形煤場設有電動卷簾門作為人員和器械的進出通道。在地下帶式輸送機隧道的中部設有地下煤斗作為緊急情況時的排煤口,同時煤場配置堆煤機作為緊急排煤設備。
煤場的側墻及堆取料機中心柱上均設有消防水槍等消防設施。消防立足于“以防為主,防消結合”的方針,原煤的輸配按“先進先出”的原則進行,按煤的自燃周期及時進行更新。
煤場采用自然通風方式,排風口設在網架屋蓋頂部中央,進風口鋼網架穹頂與環形側墻之間的環形口可形成良好的“煙囪效應”,從而保持通風順暢。
二、堆取料機設備形式的選擇
1、堆料機的結構形式
圓形煤場堆料機的結構形式基本相同,均采用鋼結構帶式輸送機。根據其俯仰堆料的功能,可分為堆料不可俯仰和堆料可俯仰兩種形式。
堆料不可俯仰的堆料機只能以中心柱為圓心,沿360°方向旋轉堆料,堆料高度固定。
堆料可俯仰的堆料機不但能沿360°方向旋轉堆料,其懸臂還可根據煤堆高度上下俯仰,減少低位堆料的落差,同時也可以適當降低中心柱的高度。
以上兩種型式的堆料機各有優缺點,采用無俯仰功能的堆料機雖然功能少,但已完全滿足圓形煤場的運行要求。采用帶俯仰功能的堆料機,功能較全面,但其俯仰功能僅在煤場形成第一個煤堆時使用,俯仰功能較少使用,而且增加了功能機構也增加了發生故障的可能性,設備可靠性有所降低。一般推薦使用無俯仰功能的堆料機。
2、取料機的結構形式
圓形煤場取料機均為刮板式,主要結構形式有懸臂式和門架式兩種。懸臂式取料機支點設在中心柱下部,另一端設有配重。門架式取料機是將刮板裝置設在一門形構架上,門架一端支撐在中心柱下部,另一端支撐在煤場側墻處的軌道上。懸臂式和門架式取料機主要有以下幾方面不同:
(1)門式取料機結構形式較合理,使得中心柱受力狀態明顯改善,有利于長期穩定運行。懸臂式取料機的負荷全部傳遞給中心柱,中心柱設計制造難度大,穩定性差。
(2)門架式結構適用于大出力、大直徑取料機,而懸臂式結構則適用于底出力、直徑較小的取料機。
(3)門架式結構較緊湊,不需要設計平衡重量,堆、取料機之間交叉關系少。而懸臂結構設有尺寸較大的配重機構,還需避免配重機構與煤堆及堆料機相干涉。
(4)門架式結構增加了設備機構部件,造價較高,懸臂式結構造價相對較低。
(5)門式結構需在擋墻上增加環形鋼軌,需加寬擋墻上部寬度和球型網架穹頂直徑,土建費用有所增加。懸臂式結構取料機及其配重載荷全部集中作用于中心柱處基礎上,使中心柱基礎土建費用略大。
(6)由于門架式的環形軌道直徑較大,周長較長,增加了一定的施工、安裝工程量和難度。
綜上所述,門架式取料機在結構合理性,設備穩定性,運行可靠性等方面較有優勢,并且對于大出力、大直徑的取料機,較宜采用門架式結構。懸臂式取料機投資較省,特別適用于小直徑、小出力的煤場。具體工程設計時,應根據工程的實際情況,選擇合理的取料設備結構形式。
三、封閉式圓形煤場的設計布置方式
1、高低進料布置方式
根據進入圓形煤場的進料棧橋和圓形煤場堆取料機作業的影響程度,分為高位布置和低位布置兩種形式。
(1)高位布置
進煤棧橋不影響堆取料機在360°情況下旋轉的布置形式,稱為高位進料。其布置特點是:煤場儲煤量大;取料機可全范圍取料;進出中心柱的通道、對應的開門方向也不受限制;進料棧橋跨度大,中心柱受力大,進料棧橋的鋼結構投資較大。
(2)低位布置
進煤棧橋傾斜布置,影響圓形煤場堆取料機在360°情況下旋轉的布置形式,稱為低位進料。其布置特點是:能避免出現大跨度棧橋,降低棧橋和轉運站的投資;堆煤范圍約220°,儲煤損失約8%―10%;取料范圍約為330°,部分存煤需要推煤機作業;機械和電氣保護性能要求更高;運行要求設備能實現堆料機、取料機互相換位;進出通道、開門方向只能設在棧橋的下部。目前,采用低位進料布置方式的工程很少。
2、總平面布置方式
一般情況下,按是否接入同一個轉運站來進行分區,常見的布置方式有單個獨立煤場獨立布置和兩個煤場組合布置兩種。
(1)單個煤場獨立布置
單個煤場時,煤場與運煤主棧橋的關系有兩種布置方式。方式一為煤場棧橋與主棧橋軸線斜交,布置較集中緊湊,用地面積較小;方式二為煤場棧橋與主棧橋軸線垂直,棧橋及煤場布置較松散,留出的空地面積較多,但在實際工程中,主棧橋與煤場之間的空地可以布置其它設施。
(2)兩個煤場組合布置
兩個煤場組合布置時,布置方式有三種。雙煤場布置方式之一,運煤主棧橋平行于兩個煤場的中心線連線布置,且煤場棧橋與主運煤棧橋成50°左右的夾角,煤場區布置較為緊湊合理。
雙煤場布置方式之二,運煤主棧橋從兩個煤場之間通過,煤場棧橋與主棧橋垂直。這種布置煤場中心距較大,煤場之間可布置輸煤綜合樓、材料庫和檢修樓等其它建筑物。
雙煤場布置方式之三,運煤主棧橋從兩個煤場之間通過,煤場運煤棧橋與主棧橋斜交。這樣布置相對緊湊集中,但主棧橋的兩條皮帶很難做到可向任意一個煤場供煤,如果分成兩個轉運站可以實現,但投資將會大幅度增加。
四、封閉式圓形煤場的主要特點
1、煤場場地利用率高、征地面積小、儲煤量大。在相同儲煤量的情況下,斗輪機煤場的占地面積約為封閉式圓形煤場的1.5倍(高擋墻情況下)。
2、煤場設備先進、自動化程度高,整個煤場的堆取作業可在輸煤控制室內程序控制,能實現現場無人操作,有利于電廠減員增效。
3、煤場堆料、取料設備分別獨立運行,并設有事故煤斗,煤場作業可靠性高于斗輪機煤場。
4、煤場作業可實現“先進先出”的堆取作業運行原則,按煤的自燃周期進行更新,有效的防止了煤場的煤堆自燃。取料機沿煤堆面俯仰、回轉取煤,能將煤場內的煤基本取凈,死角余煤量極少,煤場輔助作業工作量小。
5、整個煤場采用鋼網架屋蓋和環形鋼筋混凝土側墻組成的封閉式結構。解決了大型電廠特別是濱海電廠露天煤場對廠區及電廠周圍的污染,消除了廠區露天煤場臟亂差的面貌;提高了電廠輸煤系統在臺風和多雨季節時運行的安全可靠性并減少了儲煤的流失。
6、由于采用了刮板式給料機,因此對煤質的要求也比較高(如無大塊、雜物等),因此對國內品質較差的煤種適應性較差。
7、煤場土建設計、施工及設備制造、安裝的技術要求較高。
8、煤場設備費用、土建造價較昂貴,為降低電廠工程總投資,對環境或景觀要求不高的電廠,一般不予采用。
五、封閉式圓形煤場的選用原則
1、由于整體造價較高,宜慎重選用封閉式圓形煤場方案,并與普通煤場進行充分的技術經濟比較。
2、對環境或景觀要求較高的電廠,如沿海地區、城市近郊、附近有居民區的電廠或當其它措施不能滿足環保要求時,可考慮采用封閉式圓形煤場。
3、當地形條件受限制,如采用常規條形煤場可能土石方較大時,經技術比較后可考慮采用封閉式圓形煤場。
【關鍵詞】生態園設計;管理
設計與管理的是否合理,對于負責人來講是每項工程是否達標的體現。而當你對多個項目并進行設計與管理的時候,同時又參與其中某一項設計的時候,就不能象管理一個項目一樣,進行從頭盯到尾,對每個問題都能按規范規定進行解決,無論從體力與精力上講,還是時間上來說都是不現實的。如果你需要趕進度,結果就是不但精神緊張、身體疲憊,而且同時發現,你已經處在焦頭爛額之中。所以,設計管理必須要有前瞻性,否則項目就會因設計而影響進度、影響使用。
大慶油田生態園位于世紀大道西段,奔騰轉盤西側,總占地面積293.4公頃,全園分為兩部分,分別是辦公區和生態園區。工程項目為招標,涉及設計單位4家,工程由系統工程、環境小品、音樂噴泉、燈光棧橋、植物綠化、設施配套等六個子項工程組成。工程項目于2004年5月招標,2004年12月完成初步設計,2005年4月完成施工圖設計。其中:環境及配套部分2006年9月完工,現運行狀況良好;綠化部分2007年5月完工,成活率達99%。
該工程位于西城區西部,是油田的主要產能區域,任何建構筑物與系統管線的施工,都會與生產系統發生矛盾。因其規模大、地形地貌復雜、設計難度高,備受市政府與油田公司的重視,也是創建生態城市的重要體現通過對大慶油田生態園的設計管理,總結以下幾點感受:
1.精心管理、優化設計方案,降低工程投資
(1)辦公區的豎向設計完全按照原有的地形北高南低進行設計,只是對原有的地形進行了相應的整理,排水坡度在0.1%-0.3%的之間,滿足排水要求,不但減少了大量的土方填挖,也節省了人力、物力與財力生態區的豎向在滿足綠化坡度的前提下,以果午泡為低點進行設計,盡量減少土方填挖,使雨水排入果午泡。
(2)在辦公區的東側與西側均有一條人工溪流,為節約水資源與日后管理的費用,經與設計協調,采用了給水、排水循環的辦法。東側溪流與果午泡形成循環系統:利用北側假山的泵提果午泡的水,給溪流補水,流入南側人工湖,再通過管道進入果午泡,使溪流水為活水;西側溪流為自循環系統:南側為原有的低洼地,設置提水系統,利用廢舊管線將水提到溪流北側的端頭,水沿溪流回到低洼地,但需要不定期補水(利用果午泡水源)。
(3)生態園區的水系管理主要為果午泡。果午泡的水質為雨水,但由于井排道路的分割,形成了10個大小不等的死水泡子,水質很差。為了改善水質,用換水是不實際的,換一次大約需要120萬立。為此,組織相關人員深入現場,方案比較,拿出泡子相連、清理淤泥、雨水洗刷的方案。這樣,經過開春、深秋清理淤泥,夏天雨水沖刷的循環過程,使果午泡已經是水清樹綠、鳥魚的棲息之地,不但是蓄水泡,同時為生態園提供水源。
(4)在辦公區的西北角有一座假山,高度10米,占地約900平米,若用土堆,大約需要5000立方土。為節省投資,協調設計與施工單位,進行土方置換。將占地范圍內的土方,先清理出來,利用建筑垃圾與果午泡的淤泥進行回填,達到一定高度后,按照植物的栽植土要求,再將土方覆蓋在上面。現在,假山上綠樹蔥蔥,燈光涼亭。
(5)棧橋的設計與施工體現了大慶油田會戰與修舊利廢的光榮傳統。在生態園內有2條棧橋,長度為4.5公里,若按設計施工的話,需要大量鋼材。組織設計人員到資產庫調查,確定可利用的舊管材,經過加工處理再利用。現在,棧橋不但是生態園的獨特風景,也是居民健身、休閑的好場所。
(6)燈飾效果是生態園工程的獨特表現。本項工程沒有像其它的工程一樣,拿著樣本進行挑選燈具,而是根據企業的文化提出要求進行方案設計,經過篩選,通過動畫描述,確定了現在的燈飾;同時,在節約用電上下了很大的功夫,根據四季控制開、關的時間,路燈節能控制采用合資廠產品智能照明節能控制系統,設有專多抽頭變壓器,其一可在用電高峰低谷時抑制電壓的波動,具有穩壓功能,提高燈具壽命。其二根據時間在半夜時自動調低30%電壓節約耗電。
2.以生產建設為主導,美化油田
(1)在道路施工中,滿足生產車輛的前提下,改變原有路面的鋪砌。同時考慮油田的發展,設置各種形式的過路涵。
(2)原有的井場均為黃土鋪墊,為使道路環境不受到二次污染,利用建筑垃圾粉碎后碎石進行攤鋪、壓實。
(3)為保證生產與行人的安全,將生態園內的井場設置圍欄。
3.以生產成本代替部分項目成本,體現工程的社會效益性
(1)調用油田生產單位的車輛,進行土方會戰,對果午泡進行清淤。污水泡經過治理后,已經變得水清鳥多。
(2)集油田各單位的人力、技術可靠性,進行棧橋會戰。利用廢舊的管線經過挑選、打磨、刷漆等,焊接成了現在的橋面、欄桿。
(3)發揮全員參與的積極性,進行綠化會戰。主要是植物栽植前期,將樹坑挖好。
(4)利用油田設施的穩定性,進行電、水等系統接入,不用二次投入。
4.項目管理中存在的不足
(1)由于設計單位受環境工程設計習慣的束縛,初步設計、施工圖設計深度不夠。還有設計單位大部分為外院,溝通不太順暢,也是直接影響設計質量的原因之一,同時也影響施工進度。
(2)該項目由于涉及設計單位與專業較多,在設計與施工過程中,出現專業之間協調不夠細致的問題,如噴泉工藝、噴泉土建、噴泉外系統設計為三家設計院,由于對圖不細,出現了水噴頭與土建出口碰撞;道路施工時,過路套管少下的問題等,經現場協調均已解決。因此專業間的相互協調,設計過程中的對圖,通過項目管理者精心組織和協調,把各專業存在的錯漏碰缺解決在施工圖紙之前,就可以避免在施工中發生返工、影響進度的現象。
【關鍵詞】隧道 仰拱 整體式仰拱弧形模板 施工流程 經濟比選
前言
隨著高鐵客專隧道技術的發展,鐵路隧道施工的標準要求越來越高,特別是對隧道防排水施工和仰拱施工的要求越來越高,仰拱全幅施工、全幅灌注、仰拱與填充分開澆筑已經成為隧道施工的基本要求。
在目前隧道機械化程度不是特別高的情況下,采取組合鋼模板施工的高標準客專隧道仰拱,困難極大,而且施工周期長,成本很難控制;同時,由于隧道隧底結構長期處在地下水侵蝕的影響下及列車動荷載作用下,極易受到破壞,并引起基底沉陷、道床翻漿冒泥等病害,影響運營安全,所以客運專線鐵路對隧道底部的強度要求更高,對仰拱的質量要求也更高。本文主要考慮采用整體式仰拱弧形模板,將仰拱和邊墻基礎分段全幅施工,一次成形,不留縱向施工縫,從而使施工工藝達到設計要求;另一方面將加快施工進度,確保安全步距,節約施工成本。
1工程概況
清涼山隧道位于秦嶺北麓低中山區陜西省戶縣境內,隧道進口位于戶縣環山公路旁方家東側約1km處,出口位于紙坊十岔溝內,隧道整體埋深較大,最大埋深970m,隧道經過曲峪、潭峪、皂峪、栗峪等溝谷,均有常年流水,其中曲峪溝和潭峪溝埋深較淺,分別為35m和77m。隧道洞身地表起伏較大,地表自然坡度40°~50°,分布有眾多基巖“V”型侵蝕谷,多為近南北向展布。
隧道起訖里程為DgK56+156~DgK68+709,全長12553m。隧道為雙線隧道。隧道進口5278.289m位于R-8004.6的曲線上,出口6485.685m位于R-7000m的曲線上,其余段落位于直線上;縱坡為25‰的單面上坡。隧道進通方便,施工場地開闊;出口有簡易公路通過,交通方便,場地條件一般。其余溝內局部為砂石簡易公路,主要為人行便道,交通條件一般,場地地形條件較差。
2仰拱總體施工方案
清涼山隧道進口圍巖中Ⅳ、Ⅴ級圍巖較多,根據《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》(TB10753-2010)第6.1.8條第4項,隧道開挖后初期支護應及時施作并封閉成環,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級圍巖封閉位置距離掌子面不得大于35m。施工對仰拱與二襯的步距有嚴格的要求,為了確保仰拱距離掌子面的要求滿足安全步距的要求。由于Ⅳ、Ⅴ級圍巖地質條件較差,要求縮短仰拱施工的時間,仰拱開挖后必須及時封閉,仰拱與填充混凝土施工時必須嚴格分開澆筑,采用12米長的整體式仰拱弧形模板配套18米長仰拱鋼棧橋施工仰拱,確保了施工質量,并提高了仰拱施工進度、節約了施工成本。
3整體式仰拱弧形模板仰拱施工
3.1 施工工藝流程
整體式仰拱弧形模板仰拱施工工藝流程見圖1。
3.2 整體式仰拱弧形模板設計原理
整體式仰拱弧形模板主要由主梁、橫向懸臂梁、主梁豎向支腿、支腿橫撐、模板支架、曲面模板、橫向伸縮絲桿、豎向伸縮絲桿、葫蘆吊組成,見圖2。
3.2.1 模板支架
模板支架寬1.2m,長14.476m,高1.463m。模板支架由主梁、橫向固定絲桿裝置2部分組成。縱向、橫向、豎向主梁均采用I16型鋼,縱向主梁與曲面模板之間由伸縮絲桿鏈接。模板支架是整個移動模架的支撐系統框架,能夠承受模架和部分外來豎向荷載。
3.2.2 曲面模板
曲面模板由上弧模(邊墻部分)和下弧模(隧底部分)采用絞座耳座鉸接而成,上弧模由一塊620cm×36cm的弧板和一塊600cm×36cm的弧板拼裝而成,下弧模由兩塊600cm*106.1cm的弧板拼裝而成。曲面模板是澆筑混凝土成型用的模板,要求其能保證結構形狀尺寸準確,且有足夠的強度、剛度和穩定性。其構造見圖5。
圖5 曲面模板圖
3.2.3 模板支撐就位裝置
模板支撐就位裝置由橫向伸縮絲桿、豎向伸縮絲桿、葫蘆吊3部分組成。橫向、豎向伸縮絲桿包括絲桿和套筒,伸縮絲桿用來支撐、調節模板位置,承受灌注混凝土時產生的壓力和浮力。葫蘆吊用來脫模提升下弧模(隧底部分)。
3.3 整體式仰拱弧形模板關鍵技術
3.3.1 模板加工
模板支架、曲面模板均委外制作,在洞口拼裝完成后調至洞內使用。見圖6。
圖6 仰拱弧形模板圖
3.3.2 模板就位與加固
隧底清渣及擋頭弧形模板安裝完成后,根據測量放樣的結果在擋頭模板前方采用挖機填筑支架平臺,并整平壓實;然后采用挖機將模板支架前支腿吊裝至前方平臺處,支架后支腿固定在已澆筑完成的填充混凝土上;最后由施工班組根據測量隊的交底,采用伸縮絲桿對曲面模板進行精確的定位。
整體式仰拱弧形模架精確就位后,首先對支架進行加固,在支座后支腿處采用沖擊鉆在已澆筑完成的混凝土上打眼,安裝鋼筋采用早強砂漿固定后與后支腿焊接成整體;同時,操作人員對橫豎向絲桿進行調整將曲面模板就位至設計位置。曲面模板上下部利用下臺階和仰拱初期支護時預留的加固鋼筋,用鋼筋進行斜拉加固,上下交錯布置并同時進行防排水和中心溝模板的安裝。
3.3.3 邊墻處混凝土的振搗
整體式仰拱弧形模板在加工時,為了防止曲面位置振搗不密實,在曲面模板表面安裝了附著式振搗器。為了使混凝土振搗密實,混凝土必須分層澆筑,每次澆筑厚度不宜超過30cm,振搗以插入式振搗為主,插入式振搗器移動間距不能大于作用半徑的15倍,且插入下層混凝土深度為50-100mm,與側模模板間距為50-100mm。每個振點振搗時間宜為20-30s,振搗到混凝土表面出現灰漿和光澤,使混凝土達到均勻為止,防止過振或漏振。抽出振搗棒時要緩慢些,不得留有孔隙。不得用振搗棒放在混凝土內平托和驅趕混凝土,也不得碰撞模板、鋼筋及預理件。插入式振搗完畢后,分別開啟附著式振搗器。
3.3.4 模板防變形技術
模架設計時必須進行嚴格的剛度和撓度的驗算,并根據驗算結果選用相應的材料進行模架加工。由于仰拱移動模架縱向長度較長,實際上會出現模板變形,在操作中采用伸縮絲桿來抵消其變形。拆模后在提升曲面模板時,在模架12m范圍內安裝4個葫蘆吊,同時提升,從而保證曲面模板不變形。
在施工過程中要始終對模架進行檢查,發現問題及時處理。施工完畢后對模架上的混凝土及雜物進行清理,然后松開所有伸縮絲桿和倒鏈,保證模架呈自然狀態,并對其進行校正。
3.3.5 仰拱整幅施工防干擾技術
仰拱澆筑時,采用18米長簡易仰拱棧橋,可避免仰拱施工與其他工序之間相互干擾,仰拱棧橋與整體式仰拱弧形模板嚴格分離。并根據工程的實際進展,配備足夠數量的仰拱棧橋和整體式仰拱弧形模板。
3.4 整體式仰拱弧形模板施工特點
1)施工簡單,可操作性強。
2)仰拱邊墻弧模剛度大,澆筑出來的混凝土線形順暢,施工質量能得到有效的控制,可實現與拱墻襯砌無縫順接。
3)仰拱整體式弧形模板立模迅速,并節約大量鋼材。
4)采用多套仰拱棧橋和整體式仰拱弧形模板,在Ⅲ級圍巖段也可實現與掌子面進度相匹配,提高施工進度。
4 結論與討論
仰拱整體式弧形模板施工仰拱在施工質量、進度、成本及工效方面都得到了很大提高,在大大節省了施工時間的同時,也為企業創造了更大的效益。但也存在著以下不足:
1)由于整體式仰拱弧形模板所占寬度較大,澆筑邊墻仰拱砼時罐車必須騎在棧橋上澆筑,對洞內運輸影響較大,在一定程度上影響了掌子面的施工進度。
2)整體式仰拱弧形模板不能將整個仰拱整體式灌注,底部混凝土容易翻漿,造成仰拱厚度過大。
雖然此工法目前存在著一些缺點,但是和常規仰拱施工方法相比,仍然有很大的優點,在以后的施工中應不斷總結和完善,讓其更好地為工程服務。相信在以后的隧道仰拱施工中會不斷地發揮其優勢,為公司和社會的發展增值。
參考文獻
[1] 鐵建設[2010]241號,高鐵隧道工程施工技術指南.
[2] TB10753-2010,高鐵隧道工程施工質量驗收標準.
艱難險阻在金湖
百里金湖,無限風光在險峰。建設下大公路對于中鐵五局五公司來說,其艱難險阻程度不可想象。全長21.89千米、工程造價2.15億元、屬泰寧縣有史以來投資最大的一條“鎮鎮有干線”公路,被列為福建省重點工程,其戰略意義之大、施工難度之大不言而喻。
為充分發揮橋梁施工專業優勢,實現高效優質創譽的目標,五公司把下大公路列為“五橋五隧”重難點控制性工程之一,抽調了曾在滬昆江西萬米弋陽特大橋施工中擔任主力的橋梁作業隊負責施工。
公司給下大公路項目部下達了“軍令狀”:“以鐵的紀律、鐵的手段、鐵的心腸堅守安全紅線,抓好施工管理,安全優質高效地完成下大公路工程,在福建占領一方市場,培養一批深水橋梁施工人才!”
項目部也同時確定了奮斗目標:“我們與天斗、與水斗,啃最硬的骨頭,挑最重的擔子,目標就是要創譽福建!”
安攤建點全面啟動。可當時正值梅雨時節,無水無電無網,交通靠渡船,住在棚戶房,陰雨、潮濕、寒風、蚊蟲,就是在這樣困難的環境中開展駐地選址、便道規劃和建設工作。為了解決前期項目資金困難,項目部領導和職工主動拿出自己的積蓄開展業務工作。為了早日建成項目部駐地板房,項目部員工穿著筒靴、戴著斗笠,平整場地,澆筑混凝土,大大縮短了臨建施工時間,為主體工程順利施工創造了條件。
下雨給施工帶來了十分不便,據統計,2014年下雨達200余天,2015年下雨達286天,在這種情況下,他們對水中樁基、墩身、承臺施工與水位賽跑。重難點控制性工程金湖1#、2#大橋主墩位于金湖V型峽谷處,最大深水30米,最高橋墩高46米,地勢陡峭,施工場地狹窄。為了克服深水橋施工技術難題,項目部主動到兄弟單位學習取經,同時邀請局副總工程師、橋梁專家肖炳忠、局科技部進行現場指導。項目部制定了筑島施工、浮平臺施工、鋼棧橋+鋼平臺+浮橋施工三套方案,最終經過專家反復論證和綜合比選,選定鋼棧橋+鋼平臺+浮橋的專項方案,既減少了施工成本,又為快速推進施工提供了安全和技術保障。
2014年6月18日,金湖1#大橋1#墩鋼平臺管樁基礎開鉆,拉開了金湖1#大橋施工的序幕。同年8月8日,金湖1#大橋1#墩1#樁基開鉆,大橋主體開始施工。
同舟共濟越天塹
項目部針對水中墩和連續梁兩個關鍵,提出了重點攻堅三步走方案:一是搶在枯水期來臨前完成水下樁基礎施工;二是利用枯水季黃金施工期水位下降優勢搶出承臺和水位線以下墩身部分;三是穩扎穩打推進后續墩身及連續梁施工。這三步是否順利推進關系全局。
面對橋梁施工的“疑難雜癥”,經過前期局、公司專家“把脈”后,金湖2#大橋原設計經過優化改為1聯(63m+120m+63m)連續梁橋。項目總工郭丕善針對金湖1#、2#大橋水下樁基礎施工、承臺墩身施工按照施工工藝流程進行細化,并加強技術培訓和現場交底。在灌注完金湖1#大橋首根樁基后,項目部組織業主、監理進行首根樁基的施工分析總結,提高了后續施工效率。
項目經理周尚華主抓現場施工管理,24小時蹲點在現場。天公不作美,泰寧梅雨季節,平均一個月有20天下雨,根本無法干活,樁基施工時水位上漲太快,2014年的最高水位是金湖幾十年一遇的。2015年搶承臺施工時,水位又下降太快,運輸成了難題;2016年連續梁施工時,雨水綿綿,為施工增添了很多困難,參建人員冒著瓢潑大雨施工。為了與水位賽跑,項目部打出了施工“組合拳”:一是加強人員設備管理,由專人分片區現場蹲點,現場服務,高峰期配吊車、鉆機達30臺套;二是根據工期倒排節點,根據項目施工總計劃、細化到每季、每月、每周,并根據施工工序制定分解計劃,規定完成時間,制定激勵考核措施;三是廣泛開展勞動競賽,掀起施工。
項目部廣泛開展了“大干120天,掀起施工生產”“大戰130天,確保年度節點工期目標圓滿實現”“決戰45天,保公司信譽”“洪荒之力保節點,決戰決勝保通車”等勞動競賽,充分調動了廣大干部職工的生產積極性,促進了施工生產順利推進。三年多來,為了跨越金湖天塹,項目部員工放棄節假日蹲守值班,戰晴天搶雨天,克服臺風雨季影響,與水位賽跑,攻堅克難。
2014年5月,金湖水位因汛期不斷上漲。為了防止因大雨淹沒已挖好的基坑,防止主便道邊坡被大雨沖刷造成坍塌,項目部全體黨員干部頂著烈日,清理便道土方,澆注混凝土,沒有混凝土罐車,就用裝載機配合人工完成了攪拌站、經理部剩余臨建,打好金湖1#橋1、2#墩負平臺底座混凝土。
2015年和2016年的兩個春節,項目部職工放棄了和家人團聚的機會,堅守在施工一線。項目部值班領導每天帶領相關責任人到現場跟班督導,及時解決施工中的困難和問題,保證了施工生產有序進行。正是他們的同舟共濟、團結拼搏,項目部取得一個又一個節點勝利:2014年8月26日,金湖1#大橋水上浮式棧橋連接貫通;9月29日,金湖1#大橋首根樁基混凝土澆注;2015年2月15日,金湖2#橋首個承臺開始澆注;5月8日,金湖1#、2#大橋經過8個月水上樁基施工和近4個月水上承臺墩身施工后取得關鍵性節點勝利,順利搶在汛期前實現施工目標;2016年7月21日,金湖2號大橋實現合龍;8月20日,金湖1號大橋順利實現中跨合龍;9月27日,金湖1#、2#大橋橋面瀝青裝順利完成,確保了10月1日全線通車目標實現。
團結拼搏勇擔當
“同舟共濟,團結拼搏”是下大公路的項目靈魂,正是這種團隊精神支撐著所有員工為了一個信念與天斗、與地斗、與水斗。
項目經理周尚華是五公司橋梁施工的行家里手,在滬昆江西段施工時就負責了萬米特大橋的施工管理,屢創佳績。來到下大公路后,他長期蹲在現場,由于風餐露宿,他變得黝黑瘦弱,體重才104斤。他像個帶班“民工”,哪里工作忙,那里就能看到他的身影;哪里有困難,那里就能聽到他的聲音。為了確保工期和效益,他對人員、設備進行運籌調動,明確分工,實行分片蹲點負責制。2016年1月初,他身上的膽結石、腎結石同時發作,十分疼痛,同事把他送到醫院治療,剛打完吊針、止住痛,他不顧醫生的阻攔又跑回了工地。對此,他的主治醫生對他的評價是:硬漢子,工作狂!
項目黨工委書記有個外號叫“白頭翁書記”,45歲滿頭白發,為了搞好征地拆遷,他不畏艱苦走村串戶,積極做好宣傳解釋工作。針對項目資金緊張導致員工情緒波動的情況,他深入施工現場、班組宿舍和員工談心交流,幫助員工解決困難。他幫助別人,而唯獨虧欠自己和家庭。2016年元月20日,他因身體不適在縣醫院住了幾天,項目經理周尚華讓他回家調養,25日他趕回郴州家里,想著趁在家的時間變著花樣給兩個女兒做些好吃的菜,好好陪陪她們過個團圓年,沒料到30日,項目上一個電話打過來,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.
關鍵詞:深水基礎;單壁鋼吊箱;設計;施工
Key words: deep foundation;single-wail steel overhead bins;design;construction
中圖分類號:U44 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)27-0093-02
1工程概況
海南東環線位于海南省東海岸,北起海南省省會海口市,南至著名熱帶濱海旅游度假勝地三亞市,線路全長308.11正線公里。
萬泉河雙線特大橋位于瓊海,橋全長3971.92m,其中51#墩~70#墩跨越萬泉河,為水中墩,基礎為群樁鉆孔樁基礎、矩形承臺;本橋承臺置于局部沖刷線以上,屬高樁承臺;其結構尺寸見下表。
橋址百年一遇河道設計洪(潮)水位為10.47m,設計流量為17060m3/s,斷面平均流速2.23m/s;設計測時水位3.0m,施工水位考慮3.0m。本橋位于近海地帶,受季節降雨、臺風及上游水庫影響,河道水位值相差較大,現場實測水位落差可達4.0m。
2總體施工方案
考慮整個施工方便和綜合管理需要,擬采用搭設鋼棧橋及鉆孔平臺,遵循“先樁后堰”的工法施工。由于本橋承臺屬于高樁承臺,最深水深為7m,因此采用單壁鋼吊箱的施工方法。
3鋼吊箱設計與施工
3.1 鋼吊箱構造形式設計
單壁鋼吊箱圍堰的作用是通過吊箱圍堰側板、底板和封底混凝土圍水,為承臺施工提供無水的施工環境。根據有底鋼吊箱使用功能,將其分為側板、底板、內支撐、吊掛系統四大部分。其中,側板、底板和封底混凝土是鋼吊箱圍堰的主要阻水結構并兼作承臺模板。
設計條件主要考慮以下幾點:一為工況條件,根據鋼吊箱圍堰施工作業時段,設計受力狀態可按以下幾個工況進行分析:拼裝下沉階段;封底混凝土施工階段;抽水后承臺施工階段。二為水位條件,橋址多年平均潮水最高為7~9月份6m,枯水季節平均水位為3m,而根據吊箱施工時間安排,吊箱圍堰抽水將在枯水季節進行,目前水位為1.9m,基于此,我們確定鋼吊箱設計抽水水位為+3.00m,以此水位條件控制鋼吊箱設計。洪水來臨之際,暫不施工。三為結構設計條件,綜合各工況條件,潮位條件確定鋼吊箱結構設計條件:58#墩(水最深,以此墩為例)圍堰平面內凈尺寸:11.4m×9.4m(比承臺平面尺寸大10cm,考慮吊箱圍堰側板兼做承臺模板);側板頂面設計標高+3.99m;底板頂面設計標高-3.01m;側板高7m;內支撐標高+3.99m,+1.49m(承臺高度范圍內無支撐);設計抽水潮位+3.0m。
鋼吊箱構造主要形式如下:
①底板:吊箱底板為井字梁結構,由型鋼梁和δ=8mm鋼板焊接而成。底板平面尺寸為11.5m×9.5m,樁間設置縱、橫肋。縱梁(順橋向)為主梁,橫梁(橫橋向)為次梁,設置2[20a工字鋼外。縱、橫梁之間設置∠75×50×6角鋼加勁肋,間距30cm,總重13.7t。底板與8根鋼護筒相交平面位置各留有直徑為2.054m圓孔洞(比鋼護筒直徑大12.7cm),以利于下沉吊箱。
②側板:側板采用單壁結構,由型鋼和8mm厚鋼板焊制而成。分塊的原則主要是便于加工及運輸,避免產生超標變形。側板標準塊為3.2m×7.0m,單塊重量為3t,L型塊為(3.1m+0.9m)×7.0m,單塊重3.7t;側板長邊分塊尺寸為3塊3.2m×7.0m,2塊0.9m×7.0m;短邊分塊尺寸為1塊3.2m×7.0m,2塊3.1m×7.0m。側板總重為38.8t。
吊箱側板與底板及側板之間豎縫均采用螺栓連接,縫間設置10mm(壓縮后為3~4mm)泡沫橡膠墊以防漏水。
側板的橫肋均為[10槽鋼,間距為400mm×10+500mm×6;豎肋為8mm厚8cm寬的扁鋼,間距為400mm。面板為8mm鋼板。側板的作用是與底板(包括封底混凝土)共同組成阻水結構,變承臺及部分墩身水上施工為陸上施工,另一用途是兼作承臺施工的外模板。
③吊箱內支撐:內支撐由內圈梁、水平支撐柱及豎向支撐柱三部分組成。內圈梁:內圈梁分為上、下二層,設在吊箱側板內側,高程分別為+3.99m,+1.49m,為I25工字鋼,內圈梁的作用主要是承受側板傳遞的荷載,并將其傳給水平支撐柱。除下層內圈梁與側板之間采用連接焊縫焊接外,其余均采用間斷焊接;圈梁與水平支撐柱之間采用連續焊縫焊接。
水平斜支撐柱:分為上、下二層,分別支撐在兩層內圈梁上,承受圈梁傳遞的荷載,為I25工字鋼;支撐柱斜方向設置。
豎向支撐柱:豎向支撐柱焊接在側板外側,為I25工字鋼,豎向支撐柱的作用主要是支撐水平支撐柱及內圈梁。
④吊箱支吊系統:支吊系統由手拉葫蘆、抗浮拉桿組成。支吊系統的作用是承擔吊箱自重及封底混凝土的重量。
3.2 鋼吊箱設計計算
綜合工況條件分析和計算內容,對鋼吊箱各部分取最不利工況進行計算:
①底板主要承受封底混凝土重量和吊箱自重。底板受力以豎向荷載為主,其最不利受力工況應為封底混凝土澆注階段,此時底板受力荷載組合取封底混凝土重+吊箱自重+浮力進行驗算。
②側板以承受水平荷載為主,其最不利受力工況為抽水階段,取此工況受力荷載組合進行側板計算。側板計算包括楞、水平加勁肋、面板、接縫螺栓及側板焊縫等物件的內力、變形及應力計算。
③內支撐系統與吊箱側板計算相關,所以在側板驗算的同時完成內支撐的驗算。
④吊箱支吊系統和底板一樣,以承受豎向荷載為主,受力驗算亦與底板計算一起完成。
⑤抗浮計算分兩個階段:一個階段是吊箱內抽完水后澆筑承臺混凝土前,另一個階段是澆筑完承臺混凝土后承臺混凝土初凝前;分別計算封底混凝土與鋼護筒間粘結力及吊箱圍堰的上浮力。
由《公路橋涵設計通用規范》(D60-2004)荷載組合V考慮鋼吊箱圍堰設計荷載組合。采用空間有限元法對鋼棧橋進行計算分析,利用MIDAS軟件建立框架結構計算模型,進行檢算能滿足要求。
3.3 鋼吊箱的施工
鋼吊箱的拼裝利用鉆孔樁施工平臺。鉆孔樁施工完成后,撤離鉆機,整理施工平臺,在鋼管樁與鉆孔樁鋼護筒間焊接型鋼作為首節鋼吊箱的施工平臺,利用25T汽車吊進行吊裝分節組拼、接高等相關吊裝作業。
封底混凝土灌注是吊箱圍堰施工成敗的一大關鍵,主要難點是水下混凝土灌注面積大,而且水位深,在吊箱混凝土封底中,混凝土隨時可能被水沖刷稀釋而解散,質量難以保證。針對這些問題,施工中我們采取以下措施:
①吊箱下沉前,用鋼絲刷清除封底混凝土高度范圍護筒表面氧化層及附著物,確保封底混凝土與鋼護筒間粘結力。
②提高封底混凝土坍落度及強度級別,將混凝土坍落度控制在18~20cm;水下混凝土采用C40高流動性自密實免振搗混凝土,提高混凝土的流動性和延長混凝土的初凝時間。
③為了防止封底時吊箱內水位高于箱外水位,可預先在吊箱上節側板(箱外水位處)開孔,封底時排出箱內封底混凝土置換出的水量。吊箱內抽水時,用鋼板封焊堵孔。
④在澆注水下封底混凝土前,對底模與樁基鋼護筒之間約10cm的間隙用預先準備好的鋼圈墊上,以防澆筑時混凝土外滲。
待封底混凝土強度達到設計要求后,進行抽水,使吊箱內部達到與陸上相同的干燥環境。鑿開樁基鋼護筒處底板處混凝土,把抗浮抗拉桿、鋼板主肋與樁頂標高以下的鋼護筒通過L形鋼板焊接,為再度轉換力系做好準備。力系轉換完成后割除樁頂標高以上的鋼護筒、抗浮抗拉桿。最后進行鋼筋綁扎,澆筑承臺混凝土并養生。
4結束語
吊箱施工時封底混凝土作用一是作平衡重的主體;二是防水滲漏;三是抵抗水浮力在吊箱底部形成的彎曲應力;四是作為承臺的承重底模,因此封底混凝土灌注是吊箱圍堰施工成敗的一大關鍵,應當予以重視。
參考文獻:
[1]JTG D60-2004 公路橋涵設計通用規范[S].
[2]JTJ 024-85 公路橋涵地基與基礎設計規范[S].
關鍵詞:防撞套箱 施工 設計
1.工程概述
本工程主墩基礎位于水中,單墩基礎采用22根φ3.0m~2.5m鉆孔灌注樁,樁基呈梅花形布置。從減少承臺阻水面積及利于通航的角度考慮,承臺與主塔按斜交10°布置,承臺兩端采用圓端型。承臺寬26.4m、長38.22m、厚5.0m,封底混凝土厚1.5m。考慮到黃峙江水道過往船只較多且噸位較大,在主墩承臺外側設計防撞套箱作為主要防撞設施。
1.1防撞套箱
防撞套箱設計考慮套箱側板與承臺施工模板相結合,采用雙壁鋼套箱,由內、壁、上甲板、平臺甲板、護弦等板架構件組成。防撞套箱總長43.8m、總寬31.2m、高9m,套箱寬度2.4~2.8m。套箱總重623580.4kg,共計分為12塊,分塊間采用螺栓連接方式連接。
1.2底板
承臺封底混凝土澆注底板利用鉆孔區平臺進行改裝,底板承重梁為HM588型鋼組成的框架結構,面板為8mm鋼板,面板上反壓梁采用間距50cm的I14工字鋼。
2.套箱及底板總體施工方案
2.1整體施工思路
套箱作為承臺的防撞結構,與底板構成承臺施工的擋水結構物。同時套箱內壁板作為封底及承臺混凝土澆筑的側模板,底板作為封底混凝土的底模。
待樁基施工完成后,即可掀開鉆孔區平臺面板及I25a工字鋼分配梁進行底板框架的改裝,將原鉆孔區平臺內封底混凝土底板HM588型鋼組焊成框架結構,同時后場同步加工制作套箱拼裝區底板框架(HM588型鋼)。第一次頂升及下放采用50t液壓千斤頂+Φ36mm精軋螺紋鋼的懸掛系統下放,共布置20個吊點;底板第一次下放到位后進行套箱拼裝部位底板焊接并布置全部吊掛裝置進行套箱拼裝;套箱及底板反吊裝置拼裝完畢驗收合格后,通過在8個接高護筒上布置的承重裝置及LSD3500同步下放系統實現套箱及底板整體同步下放。
2.2底板改裝施工
2.2.1底板框架制作與改裝
本工程由于承臺封底砼底面與防撞套箱底不在同一平面標高位置,故采取雙層底板結構設計。套箱拼裝位置底板通過設計連接接頭與封底混凝土底板連接。套箱拼裝底板及連接接頭在后場按設計圖加工制作好后運至平臺通過龍門吊與封底砼底板進行焊接連接,封底砼底板則直接在平臺上利用龍門吊及汽車吊進行改裝。套箱拼裝底板則在封底混凝土底板第一次下放到位后再安裝。
2.2.2面板及反壓梁施工
待底板框架驗收合格后即可開始底板面板及反壓梁施工。面板采用δ=8mm鋼板,滿鋪套箱內側鋼護筒外的全部范圍。為確保面板受力滿足要求,在面板上布置反壓梁,同時與底板框架HM588型鋼焊接,反壓梁采用I14工字鋼,間距50cm。
為加快施工進度,面板與反壓梁采取后場預制,前場安裝與底板改裝同步進行。
為避免底板及封底混凝土初凝前受套箱內外側的水壓力影響,在底板上設置減壓孔,減壓孔采用φ426×6×3600mm(考慮減壓孔頂在低平潮時可露出水面進行封堵)鋼管,鋼管焊接固定在封底砼面板上,單個套箱總計布設4個。為確保套箱及底板的順利下放,面板須與樁基鋼護筒預留5cm間隙,待下放到位后用環形封堵板進行水下封堵。
2.3底板提升及下放
底板提升及下放采用50t手動液壓千斤頂配合φ36mm精軋螺紋鋼進行。底板下放分兩次進行,第一次將封底砼底板下放+3.15m標高后(方便套箱拼裝底板安裝,不受潮水影響),把精軋螺紋鋼全部鎖定、在護筒上焊好反壓板將底板固定后再進行套箱拼裝底板的安裝工作;第二次是待套箱拼裝底板安裝完成后,將封底混凝土底板下放至+2.0m標高,待所有懸吊系統及反壓裝梁安裝完畢后進行套箱拼裝工作。
2.4套箱拼裝
2.4.1施工概述
套箱總重623580.4kg,共計分為12塊,,單塊套箱最大重量約60t。套箱安裝在底板下放到位并按照設計圖紙鎖好懸吊系統后進行。為減少合攏段數及定位難度,根據現場實際情況,采用先安裝直線段套箱,待首塊套箱定位準確后再依照既定順序依次拼裝,最后將靠棧橋側2.8m段作為合龍段。
2.4.2套箱拼裝準備工作
⑴、底板下放到位并調平,面板及反壓梁、套箱內外側懸掛系統已大部分完成;
⑵、龍門吊已檢修完成并能確保其作業安全;
⑶、套箱運輸道路暢通;
⑷、各種運輸機械設備、工具準備到位。
2.4.3套箱現場拼裝
套箱現場拼裝由70t履帶吊配合平臺80t龍門吊進行套箱翻身起吊,然后由80t龍門吊吊裝就位(遠離棧橋側2塊2.8m段由80t龍門吊及165t浮吊配合完成)。
套箱安裝就位有兩條途徑:一是從龍門吊支腿與接高鋼護筒間的間隙穿過就位,此法適用于直線段鋼套箱安裝;二是將套箱擰高從接高護筒及精軋螺紋鋼上面通過,此法適用于變徑段及圓弧段套箱安裝。
2.5套箱及底板整體下放
2.5.1下放施工概述
套箱拼裝完成及套箱反吊梁安裝完畢后,利用LSD同步下放系統實現套箱及底板整體下放。整體下放至設計標高后,測量復核、調整套箱平面位置、垂直度、高程,滿足要求后將套箱頂部與外圈鋼護筒用工字鋼臨時固定,確保套箱能承受水流及波浪作用,同時鎖緊所有懸掛精軋螺紋鋼系統完成受力體系轉換,準備封底混凝土施工。
2.5.2整體下放工藝試驗
為確保套箱及底板整體順利下放,并檢驗鋼套箱及下放系統的結構安全,套箱下放前工藝試驗包括單點試提、整體試提。
單點試提即對各吊點進行分步試提升,分步試提升的荷載分別為理論計算荷載的40%、60%、80%、100%、120%。每級荷載提升到位后持荷10min,經檢查確認安全后進行下一級荷載的試提。根據計算結果,受力較大吊點最大加載至160t,受力較小吊點最大加載至110t。
整體試提采取了按8個主吊點整體同步提升以行程控制為原則的辦法,檢驗各吊點的受力情況及整體的結構安全和穩定性,確保下放過程中無較大變形和破壞,整體提升第一次先提升3cm,第二次提升6cm,最后提升10cm后持載12h,確認安全后進行整體下放。
2.5.3整體下放及注意事項
單點及整體拭提無問題后,選擇合適時機啟動連續千斤頂人工配合松懸掛系統的精軋螺紋鋼螺母進行整體下放,在下放過程中注意觀察各吊點的同步運行情況及整體結構安全。
套箱及底板整體下放注意事項
⑴、嚴格控制好吊點承重梁開孔與吊耳的垂直度;
⑵、嚴格控制底板反吊精軋螺紋鋼的安裝垂直度并預緊,以及下放過程中體系轉換精軋螺紋鋼垂直度;
⑶、確保下放主吊點及反拉精軋螺紋鋼錨固系統焊接質量,并將反拉精軋螺紋鋼預緊;
⑷、套箱下放過程的同步控制并加強監測,及時糾偏確保其同步。
結束語
從整個平臺底板改裝及套箱下放,總體施工方案是合理可行的,但是從進度、工藝方案質量、安全方面也存在許多需要改進的地方,但總的來說,通過對大榭第二大橋主墩承臺套箱施工的研究,一方面確保了該橋承臺套箱的施工質量,加快了承臺的施工速度,同時為后續承臺套箱施工總結了經驗,為今后類似施工提供施工參考。
參考文獻
[1]袁濤.鋼套箱與混凝土套箱工藝比較[J]. 公路. 2006(09)
關鍵詞:建筑結構;工業結構;結構設計;井口房
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A
1.引言
在礦山地面工程中,主斜井井口房屬于較復雜的一類結構形式。井口房,顧名思義,是設置于井口的房子。主斜井井口房就是與用來提升煤炭的主斜井井口相聯的建筑物。因其在工程設計中需要建筑、結構、暖通、給排水、機電、機制、采礦等各專業的配合,需要考慮多種限制條件和影響因素,此外,除了常規受力計算外,還需進行振動結構的動力驗算。因此從結構設計角度來看,可認為它是一種較為典型的工業結構形式。
筆者在長期的結構設計工作中嘗試性地總結出一套工業結構設計理念,可概括為三個要點:“盛得下”、“禁得住”、“對得上”。
所謂“盛得下”,是指結構方案布置合理,滿足(工藝等)對空間的使用要求,使結構、構件和設備在有限的空間里“盛得下”,不能“打架”。屬于結構概念設計范疇的要求。
所謂“禁得住”,是指結構及構件的承載力要滿足要求,要“禁得住”各種作用。屬于結構受力分析范疇的要求。
所謂“對得上”,是指一套圖紙內部邏輯一致,圖紙與圖紙之間的相關數據、圖形示意或文字表述都要做到前后一致,能夠“對得上”。屬于施工圖設計范疇的要求。
本文將以筆者親自設計的某礦山的主斜井井口房為例,介紹工業結構設計中的關鍵環節和設計重點,并試圖將上述理念貫穿于這些環節和重點之中。
2.工程概況
本工程位于鄂爾多斯市,建筑面積1231,高20m,由主體和裙樓組成。主體為鋼筋混
凝土排架結構,屋面采用輕型屋面梯形鋼屋架;裙樓為鋼筋混凝土結構,鋼筋混凝土屋面。二者均采用鋼筋混凝土獨立基礎。在主體建筑里,有個獨立于主體結構的設備支承結構,用于承托輸送機的頭部設備。設備支承結構采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構、鋼筋混凝土筏型基礎。
3.設計要點
3.1 規范《GB50592-2010》第7.1.6條:“主斜井強力帶式輸送機驅動裝置與頭部設備支承結構應采用鋼筋混凝土結構,并宜與主體結構脫開。”因此本工程將主體結構和設備支承結構分開單獨設計。這樣的結果是,兩者的基礎也必須完全獨立。在保證設備支承結構擁有足夠的抗力來抵御傾覆及滑移的前提下,使得筏基基底和主體結構的獨基基底在一個標高水平上布置得當,相安無事,必要時需對基礎輪廓進行調整,比如:使正方形獨基調整為偏心長方形基礎,以實現 “盛得下”的要求。
3.2 主體排架結構中吊車梁的驗算和選用以及牛腿標高的確定。吊車梁驗算須根據機制專業提供的吊車數據查吊車梁圖集,選擇滿足承載力要求的吊車梁型號,滿足“禁得住”的要求。同時選定吊車軌道聯結及車擋型號。關鍵點是牛腿標高的確定。須根據機制專業對吊車梁下凈空的要求,用吊車支點標高減去鋼軌高度、橡膠墊厚度、混凝土找平層、吊車梁高度,即為牛腿標高。
3.3屋架的選取與布置。此處重點需要考慮的是建筑設防類別,比如本工程為乙類,抗震設防烈度為7度,則在選用支撐、檁條等時,須按8度來選取。為了固定鋼屋架,須在將山墻頂部的框架梁上移的同時,再在其上設置一道鋼筋混凝土斜梁,構成與鋼架平行放置的梯形鋼筋混凝土框架。然后在這個梯形鋼筋混凝土框架的側壁及頂部預埋鋼板,用于跟從中跨鋼架延伸過來的系桿、橫向支撐及檁條相聯。于是,如何精確定位預埋件就構成了下一個關鍵性的工作。工作的結果必須保證鋼屋架與山墻頂部框架能夠精確對接,以體現“對得上”的要求。
3.4與毗鄰構筑物的連接。井口房與主斜井井筒連接處、井口房與上原煤倉棧橋連接處均須重點關注墻上開洞的尺寸和定位,以及由開洞引起的本跨內梁頂標高的調整。這時所考慮的就是“盛的下”的要求。與井筒相交處的開洞依據采礦專業資料確定;與上倉棧橋相交處的開洞依據棧橋結構圖紙設計。當整套圖紙完成并交付現場施工時,必須確保實際工程能夠與毗鄰構筑物嚴絲合縫地“對得上”。
3.5 如遇到空氣加熱室或配電室與井口房整體而建的情況(如本工程,裙樓一層為空氣加熱室,二、三層為配電室),則須注意熱風道穿越地梁處對地梁及基底標高的影響;同時須注意暖通或機電專業預留洞的位置及尺寸。要求各專業預留洞之間、預留洞和結構之間不得有沖突,這體現了“盛得下”的要求。此處仍須注意平、立、剖面圖以及板配筋圖之間的呼應關系,各項數據和表述必須完全一致!因為一處的改動,同時會牽連其他多處數據的變動,可謂“牽一發而動全身”。 這也是“對得上”理念的重要內涵之一。
3.6 設備支承結構的布置及振動驗算。規范《GB50592-2010》第4.2.5條:“礦井建筑結構設計宜使結構或構件的自振頻率遠離設備的振動頻率。”方法是通過調整結構或構件的剛度和質量。比如本工程,通過加大梁的截面來增大剛度,通過調整結構或構件的固有頻率來控制結構的振幅不超過正常使用的允許值。有了足夠的動力剛度,結構才能“禁得住”外部動力的作用,才能滿足承載能力的要求。
3.7 設備基礎的預留洞、預埋螺栓、預留套管等。設備基礎的尺寸、標高,預埋件或預留孔的定位、尺寸、錨固方式及長度等,皆須清楚注明,并能夠與工藝專業資料“對得上”。
4. 結語
本文以一個主斜井井口房為例,有選擇地闡述了工業結構設計中的一些關鍵環節和重點問題,并將自己長期以來對工業結構設計工作的思考加以提煉,以理念的形式融匯其中,以期讓這些設計理念經實踐的巨流沖刷后,得到一些佐證,或是證偽。文中提到的設計環節或問題,僅只是冰山一角;三點理念也遠未能涵蓋結構設計思想的全部。猶如實踐的步伐永不間斷,理念的提煉也該持續進行。在工程設計中,只有不斷思考,勤于總結,才會在未來的設計中避免各種各樣的錯誤出現。