河中墩(便桥、钻孔桩、深水承台)施工方案

一、项目概述第二工程分公司建设的陈家集右线桥和左线引桥位于河流中墩，即：跨朱家河右线桥上的4#墩、5#墩、6#墩；跨朱家河左线引桥6#、7#、8#、9#墩；抚河西支56#墩、57#墩和70#墩、71#墩分别跨越左线引桥。受汛期影响，根据施工测量，每年10月至次年4月底水位最低，约6m 8m深，水面标高为18.5 18.8米，最有利于河流中墩的施工。为确保2005年至2006年枯水期上述河流桥墩施工的完成，以及陈家集站技术改造期间填筑土石方的运输要求，特制定临时桥梁施工方案和河中桥墩钻孔桩平台及承台施工双壁钢围堰施工方案。二、临时桥梁施工方案1.临时桥梁的最大通行能力和所用材料的结构要求。根据以下运输车辆荷载要求，临时桥梁的最大计算荷载为50t。即(1)水泥罐车重量为12t，7m3混凝土总重量为18t，水泥罐车最大通过重量为30t；(2)对于填有路基土的汽车，汽车自重为10t，最大土石荷载为10m3，即25t，汽车最大通过重量为35t；(3)起重机，桥上通过的最大起重机为25t起重机，自重为20t，桥上最大起重量为7t，总自重为27t。临时桥梁自重；临时桥梁暂定为6.0m宽，纵梁计算为5道I56I钢，桥面为306.0m槽钢，栏杆为875756角钢，桥跨为L=8.0m.每座跨桥的上自重为12t。因此，临时桥梁的最大计算荷载为35t 12t=47t。根据上述因素，临时桥梁的最大荷载按50t计算。满足40t的最大吞吐量。采用I56I钢纵梁，强度满足最大传荷要求，挠度达5。桥墩桩为 60 、10 厚的钢管桩。根据地质资料，经检查，钢管桩打入深度为10-14m。根据贾珠河和抚河都需要通用运沙船的通航要求，临时桥梁的底面应高出河流水面2.5m3.0m。根据枯水期，河流水位高程约为19.0米，临时桥底高程为21.5米-22.0米，朱家河左右线临时桥长L为140米-160米，抚河西支临时桥长60米-80米，新斗马河临时桥长60米-80米。临时桥梁的结构截面见(附图)。三、河墩、钻孔桩平台施工方案。1.中江码头作业平台的功能及相关技术要求河中桥墩钻孔桩平台的主要功能是完成水中桥墩桩基的施工，其次是利用其支撑桩完成水中桥墩承台的施工，即双壁钢围堰的吊装。为了满足上述施工步骤。钻孔桩平台必须满足以下安装要求：(1)钻机和起重机应进入吊装钢笼和钢护筒的操作平台。操作平台应与临时桥连接，临时桥与临时桥面板的标高相同。(2)平台支撑桩的平面布置应满足双壁钢围堰的组装和吊装以及承台的填筑和施工。2.操作平台平面布局根据上述要求，根据施工安排，进入钻桩作业平台的最大功率和机械为钻机、吊车或混凝土泵车，最大计算载荷为30t。为了满足最大施工荷载和结构平面的要求，经验算，p(2)根据施工测量，朱家河在枯水期，河水位标高为18.7-19.0米，操作平台标高为19.0米2.5米(桥下净空高度)0.56米(临时桥纵梁高度)0.09米(顶部槽钢厚度)=22.15米.钢管桩支座顶面标高为22.15-0.09-0.362=21.34米(3)打桩机从桥架到第一片工作平台，第三排和第四排钢管桩。完工后，吊起横梁，铺设工作平台甲板。最后，打入第五排钢管桩，之后打桩机退出。(4)调整和铺设工作平台的桥面，并在其周围安装工作平台的栏杆。栏杆由875756角钢制成。完成钻孔桩平台的第一步施工。(5)第二步是将打桩机安装并打入钻孔灌注桩的钢套管中。以朱家河右线大桥6号墩为例。河床底标高为11.71，当桩套打入河床时，按2.0m2.5m计算。钢护筒焊接长度为22.15-(11.71-2.5m)=12.94米或13.0米，桩基直径为100，钢护筒为120，钢板厚度不小于12毫米。每个钢套管的重量为4.6吨.钢套管吊装到位后，用打桩机打入钢套管，直至与工作台顶面齐平。左右线桥中墩各有6根桩。根据材料的不同，可以一次安装六根桩钢护筒并打入到位，也可以从护筒中拔出一根桩。钻孔桩作业平台暂不拆除，根据双壁钢围堰吊装要求调整后作为吊装平台。四、河墩深水承台施工方案中游码头深水承台施工主要包括五个部分：钢围堰制作、钢围堰吊装下沉、钢围堰封底承台墩施工、钢围堰拆除。该方案主要介绍前三部分的施工方案和施工方法。1.钢围堰制作钢围堰的制作主要依据承台尺寸、钢围堰下沉深度、水流速度和水侧压力等相关因素。根据相关设计要求和现场调查，拟定钢围堰和下沉深度。钢围堰的平面尺寸如图所示。承台尺寸为540750，钢围堰距承台周边80，围堰本身为80。拟建钢围堰由四面八块组成，其中四块平面尺寸为80 u 430 uuu,另外四块两面平面尺寸为80 u 455u。2、钢围堰钢结构加工附件示意图：本方案中，陈家集右线大桥6#墩24块钢围堰需要结合水位计相关系数按6种规格进行加工。即钢围堰分为上、下、中层，每层8块，两种规格。钢围堰加工所用材料的数量和重量如下：双壁钢围堰规格及材料数量表序列号规格尺寸安装位置加工量()每件重量()总重(t)每层重量(t)钢板角钢总重量1450455基质42402392279411.17621.7412450430基质42270371264110.5653400455中层4213634924859.94219.3334400430中层4201833023489.3915300455上层4160226218647.45614.4996300430上层4151424717617.043以上合计3241194119521389355.5733、钢围堰吊装下沉双壁钢吊箱围堰的吊装和下沉按以下步骤进行：复核测量河水深度和河床高度。(2)安装焊接吊装架。(3)围堰吊装组装。(4)围堰吊装下沉到位。(5)围堰密封。根据以上施工步骤，具体施工方法如下：(1)复核测量河流深度和河床高度。钢围堰是否下沉和倾斜直接关系到钢吊箱围堰的制作和测量。甚至有人说，成功或失败的钢围堰下沉吊装架是吊装钢套管箱的重要设备。必须有足够的强度、刚度、高度和稳定性，以保证钢围堰整体下沉吊装的要求。(一)提升架的高度和确定提升架的高度根据两个高度临时设定。第一种是基于河流表面19.0米的高程和由原钻孔桩基平台支撑的钢管顶部21.76米的高程。提升支架顶面应高出钢管桩顶面21.76米(平)。在支架上方，支撑纵梁和横梁分别为36厘米高。即支撑梁顶面高度为21.760.360.36=22.48米，第一层钢套箱高4.5米。起重钢丝绳和链式起重机的全高约为1.5m.提升柱高度为22.484 . 51 . 5=22.48米，按原钢管桩承载顶标高21.76米计算，钢管柱向上焊接，28.48-21.76=6.72米，提升横梁采用I362钢，提升架最大高度为21.760.366.00.36=28.84米二是以河流水面标高19.0米为基础，原钻孔桩平台支撑的钢管柱顶面标高为21.76米，向上0.6米的河流水面标高为支撑架顶面标高19.0.6=19.6米，原中间两排支撑桩应向下截断21.76-19.6=2.16米。 纵梁和横梁的安装分别为0.36米，吊装平台的顶面为19.60.360.36=20.32米，第一层钢套箱为4.5米，吊装数千万根绳索和吊链约为1.5米，自由调节空间为0.5米，吊装柱高度为20.324.51.50.5=26.82米，根据原21号钢管桩柱顶面标高吊装梁还应采用I36I钢吊装架，顶面高度为26.820.36=27.18米，满足钢围堰的吊装高度。为了满足稳定性要求，建议采用第二吊装高度。(二)吊装架的结构设置和焊接根据吊装架的计算高度和吊装重量(两套箱的最大重量为2.794吨)，吊装平台的纵梁、横梁和吊装梁均采用I36I钢制造，满足吊装要求。吊装架和钢吊箱吊架的平面结构布置详见钢吊箱吊装架立柱平面布置图和钢吊箱吊装图。从平面图(1)# (2)#(3)#(4)#(1)、(2)、(3)、(4)、(4)#，分别向上焊40钢管5.06米，作为升降立柱。以上8根立柱焊接在距水面60以内的牛腿上，安装L=12.0m米I36I钢纵梁。纵梁通过焊接附件固定在钢管上。(A1)# (A2)#(A3)#(A4)#(A1、# (A2、#(A3、#(A4、# 8)列削减2.16米；同时安装L=12m的I36I钢纵梁并有效固定。纵梁完成后，在吊装钢吊箱围堰前，以I36I钢梁为支点进行铺设。每个梁也应该用螺栓固定在纵梁上。为了便于围堰整体吊装后横梁的快速拆除，便于围堰及时下沉。每根梁分为两段，每段长4.0，重240。I36I钢吊装横梁布置在吊装立柱上，横梁L=10.0米，横向和纵向吊装立柱应焊接钢管横向支撑和不小于16的斜撑。为保证双壁钢吊箱吊装架结构牢固可靠，吊装成功。(3)围堰吊装组件钢围堰焊接后，依次用吊车吊至支撑梁上，倒链葫芦分层组装成整体下沉(详见吊钢吊箱示意图)。钢套筒箱四面分成8块，总重量55.573吨，四面安装12台10吨手拉葫芦。最大提升重量为120吨。每个链式起重机通过一根起重钢丝绳悬挂在起重梁上。北面和南面的链块是h钢围堰吊装起重钢丝绳应采用不小于20的钢丝绳拼接，双支撑系在吊装梁上，倒挂链式卷扬机，吊装环焊接在钢导管架箱内外的同一位置；环应由不小于16的圆钢制成。用起重绳悬挂吊环，并将其悬挂在链式起重机的吊钩上。几台卷扬机拉紧后，由专人统一指挥吊装，吊装在距支撑梁3-5厘米处停止。支撑横梁解除约束，向内拉离围堰下沉位置，第一层整体围堰的双壁套管可从倒链中逐渐吊起沉入水中。最低钢围堰的总质量为g=21.74t吨总浮力G=pgv行=1039.8111=1087.58千牛顿注入钢套管的水的重量为g-g=1087.8kn-21.749.8=874.75kn。第一步是将双壁钢套管围堰沉入水中3.5m，要求钢套管的顶面高出水面1.0m，从钢套管中排出的开水量：v=3 . 50 . 84 . 75 0 . 50 . 81/24.7543 . 584 . 5 0 . 50 . 81/24.54=111 m3 .钢套箱注水量为874.75/9.8=89.26m3，通过以上计算，完成了钢套箱最低层4.5m高钢围堰的下沉要求。第二层钢吊箱围堰高4.0m，总质量g=19.33t，为防止钢吊箱因重量不均而影响高度连接施工。因此，钢套筒箱的安装应按比例进行。如果第二层钢套筒19.33t完全挂在第一层钢套筒箱的顶面上并同时组装，钢套筒箱将继续整体下沉0.6m。满足第二层的组装和连接要求。第二层钢套管组装后，继续向套管内注水，以满足顶面高出水面1.0m的要求。第二次注水量为85.6m3，因此钢围堰距河底仅20cm。进行第三层钢围堰的吊装。第三层钢吊箱围堰高3.0m，总质量g=14.5 t，第三层组装完成后，整个钢吊箱的总重量约为55.6t，完全落在河床后面，距承台底部2.1m。钢吊箱围堰下沉标高计划为8.5m，比河床底部下沉标高低3.21米。此时，钢套箱中的水应全部注满。钢套箱内的水量约为400m3，钢套箱内的河床被挖开，钢套箱在吊车和人力的作用下下沉。水泵将继续安装在钢套管箱的四角，钢套管箱的围堰将漏水，河床将在挖掘时透