1、双壁钢围堰底节下水技术总结【摘要】本文以南宁枢纽邕江特大桥施工为例,简要介绍了水中墩基础双壁钢围堰底节下水的施工过程,从方案的比选,施工步骤,施工工艺,注意事项方面进行了阐述,为我们在遇到类似的施工提供一点小小的借鉴。 关键词:双壁钢围堰;底节; 提升系统 中图分类号:K826 文献标识码: A 一 工程概况 新建云桂南宁杻纽线跨越邕江,邕江特大桥主墩为 3 孔连续梁,桥跨形式为 92m+168m+92m, 17#墩为水中墩,承台为圆端形承台,分两阶,高度为 6m,底阶承台外沿平面尺为 11.6*20m,承台底标高分别为: +48.85M,桩基础为 13 根 2.0m 的钻孔桩。水中墩施工采用
2、“先堰后桩”施工,即先在墩位处先下沉双壁钢围堰,利用围堰进行钻孔、承台、墩身等施工。 根据承台尺寸,考虑水深和施工难度双壁钢围堰内口尺寸比承台外缘大 50cm,外径 7.8m,内径 6.3m,直线段长 8.4m,刃脚高 1.6m,总高度为 19.3m,分为三层(7m+6m+6.3m) ,每层又分为 12 个单元节段,总重318.8t,其中底节高 7m,重量为 105t。 二 方案的比选 双壁钢围堰底节下水有好多种方法可选,常见的施工方法有滑道法、浮龙门法以及固定平台龙门法,由施工现场实际的各种施工因素制约,各方协调以及方案比选,最终选择固定平台龙门法,但又区别于常见的固定平台龙门法,它采用是“
3、先桩后堰法” ,利用搭设的钻孔平台来下沉钢围堰,而我们这是在岸边有覆盖层的浅水区来搭设下水平台,在平台上拼装好底节后,利用千斤顶和精扎螺纹钢组成的提升系统来下放。 1、施工工序:搭设平台、底节拼装、安装提升系统、提升围堰拆除牛腿 、下放入水。 2、平台搭设:根据围堰设计图纸,每个节段要打设 4 根 630mm 钢管桩,在钢管桩上设置 I40a 牛腿,牛腿比现场施工水位高 50cm 处设置。在牛腿上搭设 I40a 横垫梁,为了方便拼装和焊接钢围堰,在拼装工作平台承重梁上上可铺放木板搭设焊接作业平台,现场施工可根据实际情况调节 。 3、底节的拼装:钢围堰按施工设计图纸在钢结构加工厂制造成单元,经检
4、查验收合格后用平板车运输至墩位处栈桥上,用 20T 浮吊逐节进行预拼装,第一节整体预拼完成后,再锁定焊接。为了防止围堰侧翻,可用倒链内外固定在钢管桩上。在拼装好后,需全面仔细检查各焊缝有无气孔、夹碴、漏焊等处,并进行油密试验。确认焊接良好并不漏水后,填写钢围堰验收合格报告,作好下水的准备。 4、安装提升系统:底节钢围堰预拼装完成后锁定焊接时,同时可进行提升系统的施工。提升系统包括承重梁和扁担梁,利用钢管桩作为承重柱,在钢管桩上设置单层 2I40a 作为承重梁,在承重梁上设置 2 个 50吨千斤顶。在千斤顶上设置 2I40b 扁担梁。精轧螺纹钢下部和钢围堰连接,上部和扁担梁固定。利用千斤顶对扁担
5、梁的顶升和下落调整钢围堰的高度。 提升系统受力验算: 基本数据 提升管桩为 4 根 6308 螺旋焊管桩,提升扁担梁为 240a 型钢,承重垫梁为 340a 型钢,承重系梁为 240a 型钢(见附图) 。 设 4 个提升点,每个点布置 2 个 50t 手动液压千斤顶和两根 9m 的PSB830 级 32 精轧螺纹钢。 底节总重 105t,则每根螺纹钢受力 105/8=13.13t 当偏重受力,不均匀系数为 2 时,每根螺纹钢受力 13.132=26.26t 螺纹钢允许拉力为3.140.0162830103=667.5kN26.2610=262.6 kN 螺纹钢满足要求。 扁担梁受力计算: 受力
6、模型 弯矩图 tm 剪力图 t 扁担梁抗弯计算: 105kNm/205Mpa=512cm31090 cm32=2180 cm3 满足要求。 抗剪计算:262.6kN/(286.1cm2)=15.2Mp 满足要求 承重梁受力计算: 受力模型 kN 弯矩图 kNm 剪力图 kN 承重梁抗弯计算: 472.68kNm/205Mpa=2306cm31090cm33=3270 cm3 满足要求。 抗剪计算:262.6kN/(386.1cm2)=10.2Mp 满足要求。 承重系梁受力计算: 受力模型 kN 弯矩图 kNm 剪力图 kN 抗弯计算: 157.56kNm/205=768cm31090 cm32
7、 满足要求。 抗剪计算:131.3kN/(286.1cm2)=7.6Mp 满足要求 每根管桩受到的最大压力位 131.3kN, 而实际施工中每根钢管桩用 DZ60A 型振动锤(激振力 486kN)振动到不下沉为止,则它的承载力不小于 486kN,则钢管桩的承载力满足要求。 5、提升围堰拆除牛腿:底节钢围堰拼装完成后用提升系统吊住底节钢围堰吊点,提升钢围堰,观察一段时间(约 5min) ,待稳定无变化后拆除横垫梁和牛腿,缓慢开始下沉底节钢围堰。 6、下放入水:利用精扎螺纹钢下放钢套箱的工艺流程如下: 在下放的时候,要选择一个没风的晴天,行动过程要有统一指挥,各千斤顶专人负责,各个步骤要同步进行且下放高度要一致,千斤顶要有备用,下放过程要一气喝成尽量缩短围堰空中悬挂时间,以防出现意外。 三 小结 通过这次施工给我们在遇到类似问题时获得了宝贵经验,此方法在实践中施工简单,便捷,而且提高功效,尤其在深水基岩水中墩“先堰后桩”法施工中不失一种好方法。 参考文献: 1. GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范 ; 2. / Z, * 9 7 F$ Y“ GB50017-2003 钢结构设计规范 ; 3.中国建筑工业出版社 2005 年第三版简明施工计算手册 ,江正荣、朱国梁编著。