浅谈特殊桥梁基础施工技术论文

时间:2021-06-11 12:06:39 论文范文 我要投稿

浅谈特殊桥梁基础施工技术论文

  1水中基础总体施工方案

浅谈特殊桥梁基础施工技术论文

  钻孔平台施工采用“在桥墩位设置浮式平台和水上浮式龙门吊机作临时施工平台;固脚钢围堰在陆上分块加工、水上原位组拼、利用浮龙门整体下放、封底混凝土分区灌注;钢护筒陆上分节加工、现场采用浮龙门逐根下放,50t浮吊配合人工安装贝雷梁和型钢作平台上部结构”的总体施工方案。施工时利用已搭好的浮式平台进行精确的水下地形测量,采用水下地形测量数据指导加工固脚钢围堰,浮龙门整体下放固脚钢围堰,以浮式平台为依托设置钢护筒的定位和导向架,用浮吊配合浮龙门下钢护筒,接着分区浇筑水下混凝土进行封底固住钢护筒下口,再利用浮吊在固定好的钢护筒上搭设钻孔桩平台,冲击钻机钻孔成桩,桩基完成后拆除钻机平台即可施工承台。

  2主要施工方法

  2.1水下地形测量

  根据现场水中起吊设备及施工条件,确定用钢管测钎法对水下地形进行精确测量。为保证固脚钢围堰下放后能够与河床面最大限度的吻合,对7#墩承台范围内的河床面地形做测量,测量范围为25m×32m,以设计承台中心为准进行平面定位,按50cm间距一个测点成网格形式进行水下地形测量。水下地形测量主要方法为:焊接一根长50m的直径φ150mm的钢管,利用标准舟节浮箱拼接而成作为水中测量操作和定位平台,准确放出钢围堰四周边线,50t浮吊吊起钢管按照所放边线50cm间距依次从一侧向另一侧进行吊装下放。及时测量水面标高,根据水面标高和钢管埋入水面以下深度计算出河床面标高,整理出成套的`测量数据,根据测量数据绘制出水下地形断面。

  2.2固脚钢围堰设计

  由于7#墩位河床水下地质为强风化凝灰岩,且地势倾斜度较大,钢护筒平均长度为45m,钢护筒在河床无法固定,采用沿承台范围先下放单壁钢围堰,在钢护筒安放到设计位置并在浮式平台上固定好后,向钢围堰内浇筑水下混凝土将护筒下口封住,待混凝土达到强度后,钢护筒就被稳稳地固定在河床面。根据水下地形测量测得的数据将钢围堰脚加工成与地形吻合形状,设置隔板将处于地形高差较小的相邻钢护筒分成一个区域,加工成高低刃脚形式,使钢围堰下到河床后围堰顶在这个区域是大致水平的,保证高一阶区域浇筑水下混凝土时不向低处溢出。钢围堰设计为矩形,外形尺寸为32.3m×21m,四面由分块壁板拼装成型,围堰内横桥方向设计三道1m宽的的主桁架。纵向布置33道1.5~2m高,宽4.5m次桁架。根据水下地形测量成果,在围堰内设置5道隔舱板将围堰划分为3个区域。根据围堰总重和考虑安全系数,起吊系统共分五个部分:为安装在钢围堰上的吊梁,吊梁共设置6组,每边设置三组,吊梁结构由2I45a工字钢组成。为起重扁担梁,设置在浮式龙门下挂上,主要结构为2I45a工字钢组成,共设置两组,与每边的吊梁位置相对应。为临时锚固分配梁,临时锚固分配梁设置在横梁上的轨道上,主要结构为2I45a工字钢组成,每组横梁设置3组临时锚固分配梁,与下方的吊梁及扁担梁相对应。分为下放钢绞线,每组吊梁设置4根钢绞线,下部采用工作锚和工作夹片锚固在吊梁上,每组吊梁设置4根钢绞线,下部采用工作锚和工作夹片锚固在吊梁上,钢绞线上方通过工具锚和工具夹片锚固在扁担梁上;横梁上的分配梁作为钢绞线的临时锚固措施,锚固形式也采用工具锚和工具夹片。分为浮式龙门起重系统。

  2.3固脚钢围堰加工、组拼固脚钢围堰分块

  在东岸钢结构加工厂加工,根据现场起重能力和道路运输条件综合考虑,分块长度不大于9m,高度不大于5m;总共固脚钢围堰分为66小块,其中外侧壁板分为20块,隔板分为8块,主桁架分为12块,次桁架分为26块。由于钢围堰组拼全部采用螺栓连接,分块加工对钢围堰的加工精度较高,因此,在每块固脚钢围堰加工完成后都必须经过检查合格后方可运至现场。钢围堰组拼在水中浮式平台上进行,为方便固脚钢围堰的下放,钢围堰拼装平台和浮式龙门合为一个操作平台,即浮式龙门安装在拼装平台上;固脚钢围堰在浮式平台上分块拼装完成后,浮式龙门整体起吊钢围堰,拆除拼装平台即可下放。浮龙门平面尺寸为45m×39.2m,采用28节标准舟节作浮体拼组而成,拼组拼装平台时浮体中间加设两条舟体。浮体前、后两端用贝雷梁连结加固,浮体四角各增加一节标准舟节用于安放锚机。浮体拼组完成后,用高墩杆件组立6个支墩,支墩上方布置纵横梁,纵横梁间设置滑移设施,横梁顶部布置轨道安装天车用于钢围堰及钢护筒的下沉,纵横梁均采用加强型贝雷梁组拼。浮式龙门组拼完毕后对其进行试吊,试吊合格后以浮龙门平台作为拼装平台开始拼装固脚钢围堰。拼装前,在平台上放出围堰十字中心线各主要结构位置。保证围堰拼装的精度。为保证围堰着床后的稳定性,在围堰壁板上共设置14个活动支腿,围堰下放高度及平面位置满足设计要求后,潜水员下水将各支腿与河床面顶紧后,锚固支腿。

  2.4浮式平台定位

  围堰拼装完成90%时,将浮平台用运输船从岸边拖至承台设计位置,进行初定位。测量组根据钢围堰四角坐标计算角度值,用两台全站仪在两岸指挥、监控浮平台移动到指定位置,并锚定。浮平台锚固系统分为水中锚定和岸上锚定。水中锚采用在水中抛重力锚块(砼结构)进行精确定位,东西岸共设置4个。暗锚也采用砼结构,东西岸共设置8个。水中锚和暗锚与浮式平台的水平锚定角均≥30°。由于受下游水口电站影响,库区水位变化高差较大,为保证整个浮式平台不受水位变化引起整个浮式平台偏位,因此在浮平台精确定位后须派专人对水位变化进行观测,根据水位变化及时对浮式平台锚固钢丝绳进行收放。

  2.5钢围堰

  下放钢围堰拼装完毕,验收合格后开始做试吊前准备。安设监控量测标示,浮龙门起吊设备检查无异常后起吊钢围堰进行试吊,试吊无异常,起吊钢围堰离开拼装平台50cm,锚固上锚固梁上夹片作为保险,开始拆除拼装平台。拼装平台拆除完毕,选择晴朗,无风天气开始下放钢围堰。下放前再次对浮式平台位置进行校核,达到设计要求,开对围堰平面位置进行判定,符合设计要求。同时潜水员下水对围堰底部与河床面间高差情况进行探摸,技术人员将探摸情况汇总,并绘制围堰着床情况分析图。经过仔细核对、讨论确定围堰共有3处壁板基脚需切割,围堰壁板底口大部分与河床面相吻合。水下切割完成后,确定下放高度后继续下放,围堰已有部分基脚与河床面接触,此时潜水员下水下放设置在壁板上的活动之腿,支腿与河床面顶紧后锚固支腿。支垫完成后,再次下放,确定钢围堰平稳着床后,潜水员下水探摸确认,无异常。根据测量数据分析,围堰着床后平面位置较设计位置偏差不大,满足要求。

  2.6钢围堰基脚

  四周封堵潜水员下水对围堰基脚与河床面接触情况进行探摸,根据探摸情况绘制出围堰基脚与河床面接触情况图,确定抛填片石、沙袋位置及数量。用标准舟节组拼抛填平台,在平台边固定一根抛填用钢管,钢管80cm,底部距围堰底部1.5m左右。抛填前,根据水下围堰位置确定抛填钢管位置,片石、沙袋从钢管内抛填,保证抛填位置的准确性。抛填完毕后,潜水员即下水对沙袋进行堆码,使其紧靠围堰基脚。保证围堰底部封堵的有效性。

  2.7钢护筒下放及封底砼

  浇注7#墩钢护筒共计18根,平均每根长45m,总长810m,总重1687.5t,钢护筒所有顶面标高控制在+65.5m,钢护筒分三个区进行下放,封底砼按照三个区进行灌注。在钢围堰下放完成之后,拆除下放系统,施工钢护筒下放平台,下放平台主要由双层贝雷梁结构组成,根据钢护筒平面位置及浮式平台位置,底层顺桥向布置4组贝蕾梁,每组由三片贝雷梁组成,顶层横桥向布置5组贝蕾梁,每组由两片贝雷梁组成。根据桩位位置安放护筒下放导向架,导向架主要由型钢拼装焊接而成,主要承重梁为两组2I45a工字钢,并在固定导向框架的顶部,框架结构主要为[32a焊接而成,整个导向架高5m,导向框架由上下两层水平正六边形框同竖向桁架连接形成。导向装置内设置有供钢护筒定位、施沉过程中纠偏、调整的液压千斤顶和锁定装置,调节范围±150mm。经测量组测量放线后,精确定位导向架承重梁的位置,并把导向架的承重梁与顶层贝蕾梁利用螺栓连接固定,形成一个固定的导向架系。运输船运输分节钢护筒至墩位处后,安放第一节钢护筒,接长并下放,钢护筒底部接触河床面后,立即对钢护筒上口、下口平面位置进行检查,上口检查方法为通过全站仪测设钢护筒顶口平面位置,下口检查方法可通过钢护筒下口中心点绑扎一根测绳,测绳系上浮球,让浮球漂浮在水面上,通过漂浮在水面上的浮球来测定钢护筒是否垂直。如护筒不垂直,提起重新定位下放。按照此法依次下放其余钢护筒。护筒下放着床后立即将护筒水面以上部位用槽钢焊接形成桁架连接,一区钢护筒下放完毕后,考虑到一区封底砼灌注时砼会流向相应的二区,因此在靠近一区的钢护筒也纳入一区进行下放。钢护筒下放完毕后对已下放钢护筒平面位置进行检测,如有偏位立即进行调整,达到要求即进行封底砼浇注。封底砼设计强度等级为C20,配制强度提高10%。初凝时间要求不少于12h,砼扩展度大于60cm。封底导管采用φ273mm扣接式导管,导管采用固定布置,使用4个2m3料斗和4根50m长的导管进行浇筑,其中2根为备用导管。除每根钢护筒内都应布置导管以外,在一区四角位置各布1根导管,中间按2排(4根)矩形布置。首批灌注每根导管砼不小于10m3,每根导管补料不超过1h,最后逐点补灌找平。为了全面、准确掌握控制水下混凝土高度和流动情况,除了在导管和周边特殊位置布设测量点外,其余范围也须布设测量网格,网格间距不宜大于3m,在接近封底砼顶面时,测点加密至1m,以防欠封对钢围堰封底砼整体受力影响,超灌对封底砼的浪费及污染河道。当个测点数据达到设计要求数据时,终止灌注,潜水员下水检查封底砼灌注情况及围堰周边封堵是否有效。经潜水员探摸发现,Ⅰ区围堰内砼已达到设计标高,砼流动性较好,围堰内砼面基本一致。未发现围堰底部砼跑出现象。封底效果较好。其余钢护筒下放及封底砼浇注均参照一区执行,均达到良好效果。

  2.8钻孔平台搭设

  封底砼浇筑完毕后,即可拆除浮龙门,用浮吊辅助搭设钻孔桩施工平台。

  3结束语

  水下地形千变万化,须尽可能清楚地掌握水下河床面情况,为施工方案的确定提供可靠依据,不可盲目施工。施工前需尽可能全面的分析施工中面临的各种问题,并采取有效措施进行预防,并制定处理方案,将水下施工风险减小到最低。

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