船台口门围堰支撑换撑及拆除

船台口门围堰支撑换撑及拆除某船台长310m,宽86m，是目前国内最大的船台工程。船台口门围堰（86×28m）采用AZ26钢板桩，由于围堰基坑较深（口门底板底标高在水面以下近10m）根据设计要求在口门围堰（86×28m）钢板桩封闭后，再从上到下边降水边安装三道钢支撑，以抵御围堰四周水压力。船台详见下图：根据施工流程：在经过排水、吸泥形成干施工条件后浇筑口门底板（86×24×2m）及两侧门墩（20×24×9m），在浇注门墩的过程中拆除门墩两侧的钢支撑(第三道直接浇筑底板砼内)，门墩完工后再拆除中间46m范围内的钢支撑，以达到安装钢闸门的条件。在以上整个过程中，除围堰基坑内形成干施工条件外，口门围堰钢支撑顺利换撑及拆除无疑是整个工程成功的保证。项目部在仔细分析了整个施工过程及要求后认为整个围堰钢支撑换撑及拆除过程中必须达到以下条件：钢闸门安装过程必须是干施工条件，所以钢支撑换撑及支撑拆除后基坑必须达到干施工的条件。由于口门门墩后侧4m范围内还要进行沉桩作业，所以换撑施工后不得影响后道沉桩工序施工，并且要为沉桩作业创造条件（沉桩操作平台）。支撑拆除过程必须与结构施工紧密结合，特别是门墩范围内钢支撑要尽可能整根拆除，以提高二次利用率。由于将来换撑的斜撑拆除必然在钢闸门安装后及闸门外围堰内放水平衡后进行，所以从经济性考虑要尽量减少水下切割作业。下面就整个口门围堰支撑拆除及换撑的技术策划及实施过程做一个简要的介绍，希望对以后类似工程的实施有所帮助。整体换撑及拆除思路：由于和门墩直接相靠的钢板桩围堰在支撑拆除后，可以依靠混凝土本体结构支撑作用，所以此部分支撑可直接拆除，无需换撑。真正要换撑的是口门前沿中心48m范围内的钢板桩及口门后沿的钢板桩。在综合分析了各种边界条件后，项目部决定在口门前沿采用钢斜撑换撑以抵御水压力、在口门后沿采用吹填砂抵消后方土压力的方法。以上方法主要依据如下：（1）前沿采用型钢斜撑可就地利用原钢支撑，以减少费用。后方采用吹填砂可形成将来陆上沉桩操作平台，同时吹填砂砂源丰富。技术准备2.1由于后方采用吹填砂抵消土压力，在拆除中间及最上面一道支撑前，砂基本上要吹填至相应的钢支撑下面，并且吹填砂的菱体顶部宽度大于6m，此时的工矿基本同钢支撑安装时相同，所以可以认为是安全的。2.2由于前沿基础底板上共有两道钢支撑，按常规应相应设置两道钢斜撑进行换撑。但仔细分析原支撑情况后发现第二道支撑的底标高为-1.7m，考虑到斜撑本体高度，所以换撑的支撑下口中心标高不能超过-2.4m，仅在底板上(标高为-3.28m)80cm，换撑的意义不大，如果将换撑的斜撑设置到中间支撑的上面，将极大的影响中间支撑的拆除。而且为保证将来拆除方便，换撑的斜撑均未采用电焊连接，所以安全上也存在问题。项目部在仔细分析及验算了钢板桩的受力情况后发现：如将混凝土底板及第一道钢支撑作为支点，钢板桩可以承受+4.5m以上的水位压力。为此决定在拆除中间一道钢支撑前不进行换撑的斜撑施工。窑第二道钢简支撑拆除并钢板桩强廉度验算如其下：舌将左图简珠化为右础图匆在底板位置炸线荷疾载粥令q炕1酒=同ρ狼.g.h棋1含×1.2恐6=1.蒙0×9.杰8×7.睬78×1脊.26×趴10肃3典=9.6史07×1判0拣4滨N/m风第一道钢丙支撑位悠置通胜q添2它=嚼ρ各.g.h籍2测×1.2渡6复=1.0湾×9.8渴×2.5太×1.2冤6×10阳3漫=3.0寇86×1端0煤4飞N/m辫简化成集泄中虹力吗冬F趣2搅=3.0兽86厅×纷（红2+3.垮2母8杰）输×邮10基4僻=1.6块29邮×构10遗5稳N纱F捕1乘=0.5男×顺（中9.60立7-3.猛08指6刷）州×役（谷2+3.尊2怕8塌）再10半4尝=1.7扔22般×趋10亚5箩N蹲产生的弯营矩网啊磨M鹊1屋=F季1矛.a.b求/L=1稍.722疯×要10恩5游×橡1.76呆×驱3.52介/5.2油8林=2.0类2呆×覆10远5哄N.m习M旱2再=1/4住×扭F真2肝.L=1窗/4索×李1.62开9靠×惠10小5斧×书5.28界=2.1坑50库×陡10寒5烂N.m框弯矩叠加叉为厉客繁M=M斗1弹+M翅2坚=静（绸2.02妨+2.1借5做0刊）文×阴10魔5布=4.1裹7透×阀10播5带N.m唤AZ2胁6独钢板桩的乎截面抵抗夜矩澡为提拿W欢＝网3280写cm酷3征钢板桩最映大应力帐为卡叙σ饿=M/W刺=4.1咏7归×序10债5阿×煎10麻3锈/(32乳80辫×神10贼3谜)妖=127侦.13N量/mm阁2顶≤叮210判N/mm捏2量弊（鲁Q23梯5赛抗弯强度魄设计值）抚所以钢板缴桩抗弯符峡合要求。某豆在拆除第速一道钢支功撑前先设偏置换撑的碧斜撑，斜答撑中心标娘高设置在凡原钢支撑内下面（标窜高押为趴+1.0页m弟），经验遍算：此种龙情况下钢猴板桩可以改承床受老+4.5枕0盗m唉以上的水巧位压力。烘2.3.勺1评第一道钢烛支撑拆除搞后忆H70睁0贱型钢斜撑瓜强度和稳澡定性验算筋如下：霸水压力计享算窄销：升率丧底板处水戒产生的压诉强劲遥P俘1子=籍ρ缸.g.h平=1谈×脏10帜3婚×掉9.8工×峰7.78屿=762沙44N/震m疏2桨底板处坑集中线荷得载饼F年1雾=762薪44诊×讽7.78纳/2=2充.966罚×始10逼5和N/m丸单根钢板铺桩宽度逝为污1.26弦m事，则当两脚根钢板桩泥设一根支凝撑的水平运反力层为鞋结N亭1续=2.9忽66歪×看10菊5刷×7.7朗8/3/摊3.78行×1.2趴6害×污2=5.购128保×吗10否5狸N尤换算成钢积斜撑反景力抹N册=6.6唇9费×命10散5趁N词以货H70璃0吴型钢作为岩支撑汽H70惠0衰型钢面积仔为皆混书A=择2.05厨8×委10释4孔mm绘2赔型钢的毛挖截面惯性分矩肥仓I=1/郑12柔[B.探H听3更-手（己B-冤b案）鞋h佛3需]爽=1/(目12(0转.3跟.巨0.7纷3瞎-柳（摔0.3比-眼0.01杆3猪）兔0.66栽3炒)=1.膜7×店10乏-3密m秘4禁型钢截面翼回转半径腾为率锡i=界（朗I/词A弓）寨0.5率=(1.额7×10佛-3侍/0.0纷2058书)杰0.5新=0.2捐87狮型钢的长女细代比哭芳柜买λ直=l/i棉=6/0演.287角=20.所9痕型钢稳定勒系快数臂详陈屯Ψ倚=1/(范1累+幕λ仆/80)宁2知=0.9爽36简型邪钢埋H70龙0糕的稳定性听验算鲜N表/参Ψ偏.罪A=6.宾69×1尖0器5墓/(0.万936×永2.05恋8降×10聋4贴)叨=34.点7旁≤科210增N/mm肆2卡尊（侄Q23绑5友抗压强度开设计值珍）绒舰所以钢支蜂撑抗压强亮度及稳定总性符合要男求哄2.3.晨2悼沾钢板桩抗验弯强度验课算拒昏支撑处的岸水压强笔为掏哲P=1躬.0流×狠10莫3穿×文9.8语×萌4.赌0版=蓄3.92邻×宣10竞4像N/m竞2纵支撑处水驼的线荷载嫩为猛q叫=拦3.92免×友10错4住×1.2汁6铺=4.9裕4岩×有10意4躲N齐钢板桩悬脉臂最大弯镰矩窑为史M=q枣L而2假/3=4汁.94反×怠10奶4君×蹄4畏2堂/3=2夜.6袜×肚10饿5理N.m宅AZ2铲6棒钢板桩的科截面抵抗抓矩辜为弯毯W宣＝岔3280订cm降3死钢板桩最劲大应力葬为扮祖σ菊=M/W客=2.6股×烫10讽5种/328盒0=79白27N/澡c上m皂2梅=79.池3N/m校m地2于≤挨210帐N/mm压2赚（鞋Q23篮5工抗弯强度避设计值）谦所以钢板茂桩抗弯强黑度满足要屠求笛具体支撑慨拆除及换携撑方案：作3.1固施工工艺吩流程详见网下图：罗3.2锦雅第三道钢摄支撑的换蛛撑及拆除状由于第三抄道钢支撑季直接浇筑卧在底板内左，所以只吗要拆除露第在口门结部构后麻侧擦4础m漂范围内的帖钢支撑。辅在口门底岸板混凝土盖浇筑结束胶、混凝土箱强度达万到嫁7眠0们％设计强炕度后，就寄可进行第在三道钢支近撑的换撑绿及拆除。黑拆除前在适底板后沿李吹填砂至旁第三道钢形支撑下后互就直接割抵除第三道船钢支撑。闻3.3凤凝第二道钢娃支撑的换喘撑及拆除璃在门墩结支构浇筑旺至景-1.9策m宇时爸(悲此标高正设好为口门秘底板后侧四顶标缎高信)悄，口门后债沿同样采丛用吹填砂稻至夫-1.9亏m尖（第二道延钢支撑以腰下）。在最混凝土强肾度达婶到伐7情0僵％设计强晚度后，就翅直接割除申第二道钢迷支撑。详纹见下图：搁3.4候滑第一道钢姐支撑的换训撑及拆除损第一道钢两支撑拆除翁分两步进杠行：依第一步：朱在门墩结夜构浇筑膝至另+1.1奖m案后，就对新口门后沿踢吹填袋装垒砂及散砂器至竹+1.1乘m夕标高（第作一道钢支船撑以下）膛，回填砂管顶宽录为穗6想m池、坡度卷为行1移：勾1辩(提将来作为蠢陆上沉桩箱平态台结)荷，在混凝慕土强度达底到殃7项0砖％设计强夫度后，就饲可拆除门帖墩范围内柿的钢支窝撑我,批此时还保芬留着中产间妄48旺m岭范围内的锯钢支撑。剖继续施工响门墩至设鹅计标娱高昂+5.8反m戚。同步施淘工换撑用寨的斜撑，神斜撑底部稍撑在底板吵预留槽处插，上部撑惭在钢板桩熟＋砌1.0穴m头位置的钢上支座上（厨该支座预桥先加工并孤焊接在钢阿板桩上）肤。为防止巡将底板混笛凝土撑碎贷，在混凝甩土上垫一薯块侧20m致m浴的铁板。摸每两组钢乏板桩怨（朴2.52妈m格）设置一贩根斜撑，裳总苍计难1公8规根。伯第二步：蔑在口门前挠沿斜撑及白后沿回填臭土施工结广束、门墩翼混凝土达播到安装钢理闸门的强背度后，就燥可拆除口扁门沈46君m改范围内的野第一道钢鼻支撑。如下图:绍经过以上风换撑过程谢，三道钢啊支撑顺利言拆除，并绸确保钢闸华门安装处商于干施工虽状态。椅4循、逝洒易拆除施工荒中还解决府以下问题却：柏4.1立涝为保证将嗓来钢支撑拐斜撑的水厉下拆除，迅整个斜撑犯杆与其他机结构均无兵焊接连接涂。现浇口拔门底板上测设奥置局45们°辛斜孔作斜默撑支撑点酿，钢板桩牌上焊接斜销撑支座保晨证支撑可叮反向拉出涨。南4.2技咐将斜撑支贯座分成两愉个单体，论以使钢板宗桩拆除能宝顺利拔顶出己(殊见下押图鼓)困。凝4.与3塞、船台底俘板上设两侵个板700×作500×抵300m轨m捎的吸水孔台。使从钢哀板桩缝漏云出的江水际能基本排州除干净，哗保证将来江闸门安装傍的干施工案状态。蚁4.事4炕、拆除第签