深水大承台支顶式混凝土套箱法施工.pdf
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1、 第2 期 2 0 o 6 年2 月 广东 土木与 建筑 GUANGD0NG ARCHI TECTURE CI VI L ENGI NEERI NG No 2 F E B 2 0 o 6 深水大承台支顶式混凝土套箱法施工 肖展 青 ( 广州市第二市政 工程有限公 司 广州 5 1 0 0 6 0 ) 摘 要: 某特大桥 梁工程深水 大承 台采用支项式混凝土套箱法施工 根 据施工特 点分析探 讨其设 计施工要点 , 使 混凝 土套 箱能 顺 利 就 位 止 水 , 满 足 承 台 施 工要 求 。 关 键 词 : 混凝 土套 箱 ;移 运 下 沉 ;止 水 ;抗 浮 沉措 施 1工 程概 况 广
2、 州某 跨 越珠 江 的 特 大桥 梁 工 程 , 水 中承 台尺 寸 为 8 6 m( L ) x 6 7 m( D) x 2 5 m( H) 承 台混凝 土 强 度 为 C 3 0, 一 个 承 台混 凝 土 用 量 为 1 4 4 m, , 重 达 3 6 0 t 。 河床最大水深 8 m 承台底面离水面的高度 因受潮汐 影 响为 3 7 6 0 m,每 年汛 期从 4月开 始 历时 半 年 , 为承台施工带来了一定难度 。考虑工期和保证施工 质量 我们决定采用支顶式混凝土套箱施工方案 , 混 凝土套箱在珠江河岸上进 行预制 其平面尺寸 为 9 2 m( L) x 7 3 m( D) x
3、 2 8 m( H) , 即按原设计承 台平面 尺寸外缘扩展 3 0 c m, 套箱顶采 用十字钢支 撑 底板 在相 应 的 桩基 ( 1 8 0 0桩 ) 位置 安 装 直 径 2 5 m 的止 水钢套袖 每个混凝土套箱预制块重达 1 2 0 t 。 2 混凝 土套 箱 的施 工 混凝土套箱在岸上预制 , 先在安装墩位现场准 确测量好 4根桩基 与承台的相对位置 , 据此在岸上 预制场地进行放线。 5 8 图1 支顶式混凝土套箱( 1 z ) 平面图 袋 承台预制箱体由底板和侧墙组成, 底板厚 3 0 c m, 在对 应桩 基处 预 留 4个 2 5 m孔 ,侧 墙 厚 3 0 c m, 高
4、 2 8 m 在箱顶下 1 5 c m处设置十字型钢内撑梁 , 型钢 采用 I 4 5工字钢。承 台混凝土套箱钢筋运用空间杆 系程序进行配筋计算 为确保预制箱顺利下放 , 钢筋 在止水钢套袖处 ( 预留孔位置 ) 断开 , 且与止水钢套 袖焊接 , 混凝土套箱预制底模 和内模及侧模均采用 酚醛模板 , 模板安装后 固定止水钢套袖和吊环及预 埋件 , 即可浇 筑混 凝土 。 3混凝 土套箱 的 移运与 下 沉 3 1 计算分析 吊环计算 ( 设 4个 吊点 , 按 3个 吊点同时受力 ) : F I= I 2 G ( 3 s i n a) = 1 2 x 1 5 0 6 ( 3 s i n 4
5、5 。 ) = 8 5 2 t 4 5 。 , 取 3 0 ram钢板 环壁高 度 1 7 c m。 3 2 移运 与 下沉 施工 在套箱混凝土强度达 8 0 后 , 安装挡水铁箱和 支撑体系 , 挡水铁箱各构件先在场地制作成形 , 安装 时应分块安装 , 在铁箱与承台侧面粘贴橡胶带 以免 出现渗漏 ,注意使铁箱与混凝土侧墙紧靠密封 , 4 5 工字钢十字梁和挡水铁箱支撑体系安装固定牢固。 挡水铁箱与套箱混凝土联结后 , 采用 3 0 0 t 浮吊 拖入靠近岸边 , 浮吊吊钩利用粗钢丝绳 、 卡环吊装组 件 ( 每个 吊点 钢丝绳 和卡环按规 范要求应 能起 吊 8 0 t ) 吊住混凝土套箱
6、的 4个吊环。起 吊时 4个吊环应均 匀受力且缓慢进行 , 混凝土套箱起 吊要平稳水平 , 以 免倾斜而影响安装就位和使单个吊环受力过大。 维普资讯 http:/ 2 伽6 年2 月 第2 期 肖 展青: 深水 大承台 支顶式混 凝土 套箱法 施工 F E B 2 O 0 6 N O 2 混凝土套箱起 吊到专用运输船上 , 用钢丝绳 和 型钢支撑固定牢靠 , 再缓慢移至安装墩位旁抛锚固 定: 大吨位浮吊也拖入预定位置 , 在其四角临时抛四 个小锚定位 , 在其 向桥墩的一端临时抛一个大锚 , 以 便初绞主锚时平衡拉力。大吨位浮 吊将混凝土套箱 吊起到安装墩位上空 , 利用 4台卷扬机牵 引拉动
7、预 埋在混凝土套箱 4个角 的定位铁耳环 , 将其 4个止 水钢套袖相应套入 4根 1 8 0 0桩基中 , 随即缓慢下 放直至套箱下沉到设计标高为止 , 再将止水套袖预 留的圆钢 ( 圆钢直径和焊接长度通过整体 吊装 承台 自重计算确定) 与桩基钢护筒 ( 桩基钢护筒在桩基施 工时露出在水面上 ) 焊接 , 以防止混凝土套箱下沉 。 由于下放精度直接影响混凝土套箱安装和平面 位置的精度 , 故混凝土套箱预制及下放过程 中在桩 基设限位导向装置 , 按规范要求 , 混凝土套箱平 面位 置允许偏差为+_ 3 0 m m 顶面水平允许偏差为+ 2 0 m m, 一 旦发现其精度不满足要求则应在下放
8、后进行调整 , 混凝土套箱 预埋 4个 角 的拉 绳 与上 游 的桩基 钢 护筒 或用工程驳船施力就位 , 调整就位符合要求 后用型 钢铁尖插 紧止水钢套袖与桩基钢护筒之间的空隙 , 进 入封 底施 工 。 4止水 施工 4 1 水下混凝土厚度计算 因混凝土套箱下沉较深 止水混凝土需承受极 大的浮力 , 它与护( 套) 筒之间的粘结力必须能承受 自 身浮力以免止水失败。水下混凝土厚度按下式计算 : k ( h A一 h At ) 7 ( D + d ) z t 式中: , 为水的重度( k N m , ) ; h 为最高水位到素混 凝土下表 面的距离 , 取 6 + t ( m) ; 为素混凝
9、土容重 ( k N m3 ) ; k为安全系数 , 取 1 2 ; A为止水钢套袖与桩 基钢护筒混凝土面积 ( m ) ; D、 d分别 为止水 钢套袖 与桩基钢护简直径 ( m) ; z - 为素混凝土与钢板 的容 许摩擦力 , 取 2 3 9 ( k N m ) ; t 为素混凝土厚度 ( m) 。 经计算 , 水下混凝土厚度 t = 4 8 0 m m, 同时作为控 制止水钢套袖长度的主要依据。 4 2止水 施 工 混凝土套箱下放到位后 , 在止水钢套袖护筒 内 进行素混凝土封水 采用 C 3 5水下不分散混凝土 , 即在水下混凝土掺入 3 的 U B W 型絮凝剂 , 使混凝 土具有
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