1、.浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥主墩承台施工技术阶段性研究报告中交一公局乐清湾1号桥项目部二一五年十月浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥主墩承台施工技术阶段性研究报告编制2015年10月 日审核2015年10月 日批准2015年10月 日中交一公局乐清湾1号桥项目部二一五年十月目录1、基本情况简介41.1 实施概况41.2 技术适用范围52、技术实施步骤简介52.1 施工流程图52.2 施工步骤说明62.2.1 钢套箱加工拼装62.2.2 钢套箱下放132.2.3 套箱封底232.2.4 钢护筒切割、封底砼整平及桩顶处理252.2.5 承台钢筋及砼施工252.2.6 套箱补充涂装2
2、83、技术实施注意要点283.1钢套箱加工拼装施工注意事项283.2 钢套箱下放施工注意事项293.3 钢套箱下放系统安装注意事项303.4 套箱封底施工注意事项303.5 承台钢筋及砼施工注意事项314、易出现的问题及处理措施314.1 施工过程中常见的问题314.2 针对施工难点采取的处理措施325、技术实施经济效益分析32.主墩承台施工技术阶段性研究报告1、基本情况简介1.1 实施概况乐清湾1号桥共计承台117个,具体如下表所示:表1-1 承台数量一览表墩号尺寸(长宽高)数量(个)封底厚度备注YE01#、YW12#YW138.8m8.8m3.2m6陆上承台YE02#YE33#、YW11#
3、8.8m8.8m3.2m640.8m水中承台YE34#YE44#、YW02#YW10#8.8m8.8m3.2m400.8m水中承台YE45#、YW01#8.8m8.8m3.5m20.8m带系梁水中承台YZ01#、YZ06#31.0m11.5m4.5m22m水中承台YZ02#YZ04#33.0m21.75m5.0m32m水中承台主墩承台墩号为YZ02#,YZ03#,YZ04#。承台基础采用18根直径2.5m钻孔灌注桩,桩基按摩擦桩设计;承台为边长不等的整体式倒圆角八边形承台,采用海工C40混凝土,总方量为3356m。套箱侧板为永久性防撞措施,其尺寸为38.2m25.35m7.8m,宽度为1.8m
4、-2.6m,呈倒圆角八边形,套箱在环向分为10 个块段,总重约400t。图1.1-1 主墩承台平面布置图图1.1-2主墩套箱三维效果图1.2 技术适用范围根据浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥两阶段施工图设计及现场实际情况,乐清湾1号桥YZ02#墩YZ04#墩承台按照本方案进行施工。2、技术实施步骤简介2.1 施工流程图钻孔钻检测完毕钢套箱加工运输钻孔平台检查修复测量放样接长护筒套箱侧板拼装安装吊放系统连通孔、内支撑安装安装定位导向系统吊杆安装套箱纠偏定位提升钢套箱拆除平联、剪刀撑、牛腿钢套箱整体下放钢套箱体系转换套箱锁定、底板封堵、清理套箱高度调整达到强度后,拆除下放装置割除钢护筒,桩头
5、处理绑扎承台钢筋、安装冷却管及预埋件浇筑承台混凝土温度监控砼养生、冷却循环套箱模板回收图2.1 主墩承台施工流程图2.2 施工步骤说明2.2.1 钢套箱加工拼装2.2.1.1钢套箱构造防撞套箱高度为7.8m,宽度为1.8m-2.6m;其间设置两道水平平台(间距为2.6m)和16道舱壁,平台之间设置水平框架;所有板设减轻孔(部分兼作消波孔),其中主甲板、横舱壁、平台上另设人孔,并设置直梯。套箱顶部通过挂板搁置于承台上,挂腿与承台之间设置厚度为100mm板状橡胶,橡胶采用不锈钢螺栓与套箱挂腿连接,挂腿约按1.2m一档设置。套箱甲板厚板厚、底板、外板、内侧板等取10mm,挂板板厚取16、20mm等;
6、横向强框架和水平框架骨材取T10300/12120,弱框架骨材取L14090010。 2.2.1.2 套箱加工(1)底板加工在钻孔灌注桩施工完成后,对钻孔平台底面板进行修复更换后即作为套箱底板,从而大幅度节省了工期。原钻孔平台顶板是按照套箱底板受力形式进行设计的,采用2H500200纵梁作为承重梁,I25a和角钢组成结构作为分配梁。满铺10mm厚钢板。套箱底板采用钢护筒承重,其底板承重梁直接搁置在钢护筒牛腿上。图2.2-1 套箱底板加工(2)侧板加工套箱侧板为永久性防撞措施,其尺寸为38.8m25.35m7.8m,呈倒圆角八边形。侧板采用工厂分块制作,根据钢套箱隔舱分布情况,为方便整体出运、拼
7、装,套箱在环向分为12个块段,各个部分分别在工厂加工成型,用船舶运至施工现场进行拼装。分块图见下图。图2.2-2 侧板分块图2.2.1.3套箱防腐涂装按照设计要求钢套箱侧板内外表面防腐寿命不低于20年,正常使用条件下防撞套箱的使用寿命为30-35年。承台套箱所处海水中氯离子的含量较高,需要对钢套箱表面进行涂层防腐保护。2.2.1.4套箱预拼为保证套箱的整体拼装精度,在套箱加工完成涂装完毕后,应进行套箱的预拼装。各分块的拼装用的临时匹配件套箱分块加工时不焊接,在套箱预拼时再焊。具体方法如下:在套箱预拼的场地上按照套箱的平面尺寸放出大样,根据套箱分块尺寸分块,调平场地标高后,按顺序吊装就位,调整其
8、平面位置和垂直度,在相邻两块间焊接对接用的临时匹配件。图2.2-3 套箱预拼2.2.1.5套箱运输套箱在工厂加工及防腐涂装作业完成后,通过平驳船运输至三个主墩,运输方案如下:将加工完成后的套箱块件,运输至码头处,通过150T浮吊将其吊到平驳船上,拖轮配合平驳船将套箱运至YZ02#-YZ04#主墩处,利用浮吊配合龙门吊进行套箱的翻身起吊安装工作。套箱运输设备如下表:表2.2-1 套箱运输机械设备配置表名称规格数量备注履带吊70T1台龙门吊60T/80T各1台浮吊150T1艘平驳船2000T1艘拖轮3600匹1艘图2.2-4 套箱运输2.2.1.6套箱拼装(1)拼装顺序套箱底板直接采用原钻孔平台,
9、不用再次进行拼装;套箱侧板拼装时,对称拼装,实现最终的合拢。拼装顺序如下图所示。图2.2-5 拼装顺序图(2)侧板拼装流程1)底板检查修复:在桩基施工完成后,对钻孔平台面板进行修复更换,同时检查调节承重梁的平面位置,保证钢套箱的安装精度。2)测量定位:在底板检查调节完成后,在平台上精确放出套箱侧板的平面位置。同时对套箱位置的标高进行相应调节,确保套箱侧板位置底板处于同一标高处。3)水平限位:侧板平面位置确定后,即可焊接侧板的内外限位装置,侧板的内外侧限位装置直接焊接在底板的承重梁上,限位装置应于侧板保持20mm的距离,以便于拼装过程中对侧板的角度调整。 图2.2-6 侧板内外限位4) 侧板吊装
10、:侧板最大重55t,套箱分块由平板驳运输至主墩平台后,利用浮吊放置在平台上,然后60T/80T龙门吊吊装。为准确定位套箱侧板,在每块侧板吊装时,将两根麻绳分别固定在侧板的两边,利用麻绳来调节侧板的角度和位置,使其与内外限位装置的距离大致相同。5) 侧板的临时固定:侧板调整到位后,采用I25a斜撑对侧板进行临时固定。每个侧板标准仓两端各设置一道,斜撑与套箱底板夹角为60,两端直接与套箱底板、侧板焊接,在两道型钢之间一道缆风绳,缆风绳与支撑型钢组成拉压结构,对套箱侧板进行临时固定。图2.2-7 侧板吊装6)侧板的拼装:首块侧板定位准确后,按照上述方法进行下一块侧板的吊装,第二块位置调整到位后,安装
11、其与首块之间的临时匹配件,待其与首块侧板连接好后,安装第二块侧板的临时固定斜撑,安装完毕后再进行两块套箱侧板之间的焊接作业。其他侧板的安装和上述两块侧板相同,按照拟定的侧板拼装顺序进行侧板的拼装,直至侧板合拢。(3)侧板与底板连接按照钢套箱的下放方案,采用在侧板上安装下放装置的方式进行套箱下放。在侧板内外侧设置吊杆对底侧板进行连接。该吊杆沿着侧板四周设置,对应底板的承重梁位置各设置一个,偏离侧板20cm。边缘的承重梁与侧板平行,在钢套箱内外各设6对吊杆,将底板与侧板连接固定。图2.2-8 侧板吊杆 (4)套箱侧板牛腿设置采用在套箱侧板四周设置一排间距为0.5米的牛腿,将其直接浇筑于封底混凝土中
12、,保证套箱侧板受力的方式进行施工。牛腿底面距套箱底板距离为50cm。牛腿布置图如下:图2.2-9 侧板牛腿布置(5)套箱内支撑施工内支撑水平支撑管采用8008mm钢管,水平支撑均呈“井”字型,内支撑中心距套箱侧板顶口85cm。内支撑钢管采用整体焊接拼装的形式进行安装。具体步骤如下:钢管下料(其中纵桥向采用通长钢管,横向分三段)在套箱侧板上放出相应钢管位置并沿钢管位置焊接三道25255mm加劲板用60T/80T龙门吊吊装纵向钢管,放置于相应加劲板上进行纵向钢管的焊接用同样的方法进行横向钢管的吊装焊接工作(钢管横向连接均采用哈佛接头)。图2.2-10 套箱内支撑布置(6)连通管的设置在套箱的底板上
13、设置相应的连通孔(管),以避免钢套箱下放过程中受海水浮力的影响,同时避免在下放结束至封底混凝土达到强度的时间段内钢套箱受涨潮落潮的影响。底板上设置8个连通管,均采用4266mm钢管,其底口与底板齐平,顶口高出封底混凝土0.3m左右。以达到套箱内、侧板仓内均能与外界保持相同的水平面的目标。图2.2-11 连通管设置2.2.2 钢套箱下放2.2.2.1 钢套箱下放施工流程2.2-12 套箱下放工艺流程图2.2.2.2 钢套箱下放施工步骤说明(1) 主吊点布置钢套箱下放时在套箱转角处对称设置4个下放点,吊点承重系统主要有2HN5020型钢,嵌固在钢护筒顶部形成前支点,后锚点嵌固在钢护筒槽口内,在前后
14、支点之间架设2HN90030型钢纵向承重梁,在纵梁前端安装2HN500200型钢前反力梁,在前反梁上安装350t千斤顶及钢绞线疏筋架,在后锚梁安装锚固装置,形成整体受力。下放吊点布置图如下:图2.2-13 钢套箱主吊点及辅助吊点布置平面图(2)辅助吊点布置在钢套箱上安装3排双层贝雷梁,贝雷梁横桥向布置于套箱上,上放2I25工字钢。随后将32精轧螺纹钢分两节,通过连接器将钢套箱底龙骨承重梁与下放承重系统进行连接,形成钢套箱下放附属吊点。图2.2-14 下放辅助吊点立面图(3)下放千斤顶及钢绞线下放采用350t千斤顶,满足下放要求,一个吊点采用20根钢绞线。(4)前拉后拔式承重梁支座施工钢护筒接高
15、后,内填满砂,在距钢护筒顶端110cm处安装由角钢、钢板、钢筋组成的悬吊模板,模板检查合格后,在受压钢护筒顶端垂直于纵梁方向对开600600mm槽口,然后将2HN500200型钢垫梁嵌入槽口内,并用弧形钢板将钢护筒槽口与型钢进行焊接,。检查焊接符合要求后,浇筑100cm高C30混凝土,形成实心桩顶结构,以利于钢护筒均匀受力。钢护筒加强结构构造图如下:图2.2-15 受压钢护筒加强结构图图2.2-16 桩顶混凝土浇筑模板示意图(5)悬吊系统施工吊放系统主要由20孔锚板、叠焊钢板、钢锚箱、钢绞线、千斤顶等组成。1)承重横梁、纵梁、反力架制作吊点处承压钢护筒及受拉钢护筒顶部承重横梁、千斤顶底部反力架
16、、锚固反力架均单体制作,即承重横梁采用2根HN5002003000mm型钢拼焊成整体,反力架采用2根HN500200800型钢焊接成整体,在型钢焊接时要保证型钢顶底面平齐,焊缝均匀并分段进行焊接。吊点处承重纵梁用2根HN9003004400mm型钢焊接拼成一体,拼装成整体后,在加工平台上与下放操作平台槽钢和边梁连接,焊接时要保证承重纵梁2根型钢顶底面处于同一平面。焊接完成后用龙门吊或吊车将其安装到相应位置。下放操作平台与承重纵梁同时加工,用龙门吊直接吊装就位。2)下放系统安装下放设备钢套箱下放施工选用设备:1个电脑主控台;2个阀体矩;4台350t连续性千斤顶;2.5t泵站两台;主控柜安装在工作
17、平台上,电缆及油管沿侧板壁敷设至各个吊点位置,由2个阀体柜控制4台千斤顶同步提升下放,此设备可保证各吊点提升力一致。同步精度10-20mm。千斤顶安装用龙门吊将350t千斤顶吊装并固定在承重反力架上,确保千斤顶中心与承重架预留孔中心一致。千斤顶吊装时要避免发生碰撞,就位时顶上阀块不可安装在套箱内壁一侧,以防碰伤。为保证千斤顶顶部3m以上钢绞线顺直,在承重梁上、安装有双拼20a槽钢和钢板焊接而成的钢绞线疏筋架,安装时注意疏筋架上的孔位水平面和垂直面要与上下吊点、千斤顶中心所处水平面平行,与垂直面处于同一平面内上,确保钢绞线顺直。泵站及控制系统安装用龙门吊将控制台、泵站、及阀体柜吊装在规划位置,进
18、行油管、控制线缆、及电源线的连接。连接管线时注意防止锐边损伤电源线及控制线缆,同时注意加强防水措施。管线连接完成后进行设备空载运行,检查电机转向、油路及控制线缆连接是否正确,检查千斤顶运行是否正确。钢绞线安装及预紧钢绞线卷盘(直径约1.2m)运输到工作平台上,在工作平台上解盘将绞线置于疏筋架顶部。用绳夹将钢绞线一端夹紧固定于钢套箱上,以防止穿索时下滑。打开千斤顶上下锚夹片,并支起安全锚的夹片。将钢绞线由上到下穿过安全锚、上锚、下锚、梳线板、及构件夹持器。钢绞线按左右旋间隔排布,每台顶各穿20根钢绞线。穿索完成后将上下锚压紧,调整构件夹持器位置,确保钢绞线无整体扭转。用1T手拉葫芦将绞线预紧,保
19、证各根钢绞线受力一致。检查钢绞线有无交叉。(6)限位装置布设选择钢套箱四周的钢护筒作为下沉定位及导向,在导向钢护筒对应钢套箱的位置设双层导向装置,第一层导向设置在距套箱侧板顶面0.85m处,第二层导向装置安装在距套箱侧面板底口2m处。导向装置采用32a双拼槽钢和弧形钢板直接焊在钢套箱侧板内壁上。导向装置安装时,要保证导向结构中心与钢护筒径向一致,导向装置与钢护筒之间留有少量的间隙,间隙值要根据护筒实测位置和倾斜度作适当调整而定。(7)套箱提升试验在钢套箱单点提升及联动调试完成后,进行钢套箱的整体试验提升。按照理论计算荷载的20、40、60、80、100分批对4个吊点同步进行加载。由于各种原因可
20、能导致钢套箱提升后,各吊点的受力与理论计算的结果不符,这时对各千斤顶的受力进行调整,使得各吊点的受力与理论计算值相近或者成比例。为了使钢套箱各吊点受力均匀,试提升过程中采用以下步骤:每提升一定高度,再下放一定高度,如此循环两次,每提升三次需重新进行各千斤顶的受力调整(即调平一次)。在整体试提升及加载过程中,利用应力应变器观测,壁板、内支撑、底板、支撑梁及支撑钢护筒的受力情况;观测各构件之间的连接焊缝有无破坏;观测导向系统、水平定位系统和钢护筒的位移量和沉降量;观测千斤顶的工作情况;观测吊点处钢绞线的受力情况;观测各千斤顶的同步性;观测千斤顶的累积位移及其产生的内力分配。控制要点:将千斤顶与油泵
21、连接,逐台千斤顶进行顶升试验,即对每台千斤顶施加油压使其顶升力达到设计最大值,以检验吊挂系统的安全性。单台试验完毕后,再进行每个吊点处同步顶升试验,顶升过程注意观察吊点、钢套箱变形情况,并做好记录以便积累后序施工经验。(8)割除钢护筒平联、牛腿钢套箱提升试验检验合格后,用提升装置将钢套箱提起50cm;然后用气割将钢护筒平联、斜撑、牛腿及影响钢套下放的所有障碍物进行割除,割除平联及斜撑采用先割中间后割四周,先割斜撑、再割下平联、最后割除牛腿及外伸结构。(9)钢套箱下放1)千斤顶操作步骤启动控制系统,收紧所有钢绞线,使其受力均匀一致。操纵千斤顶,使钢套箱平稳下落,直至千斤顶行程走完,钢绞线自锁。顶
22、升千斤顶(此时钢绞线已自锁、钢套箱不随之上升)顶升到位后,钢绞线开锁。复前面的操作,直至钢套箱达到设计标高后收紧钢绞线。钢套箱就位后,锁定上、下夹持器,拆除千斤顶外的设备,待封底混凝土浇筑完成后再重装设备,逐步卸载直到千斤顶完全不受力,拆除千斤顶。2)钢套箱下放钢套箱沉放由350t千斤顶、液压泵站、主控系统、15.24高强度钢绞线作为柔性吊杆,构成完整的下放系统。该下放系统的特点在于其工作的连续性与同步性,多台千斤顶在泵站及控制系统的控制下,将钢套箱平稳地下放到预定位置。在千斤顶、泵站和控制台安装到位后,将钢绞线的一头穿过千斤顶、安全夹持器后安装连接头,使安全夹持器处于打开状态,然后下放钢绞线
23、,将钢绞线锚固在钢套箱内壁的锚箱上。在钢套箱下放前,对提升系统进行调试,以确定每台千斤顶的工作状态处于良好状态,并检测各台千斤顶伸缩行程是否一致。在开始下放前先根据各千斤顶在套箱平衡下放时的荷载进行逐一预拉。所有的千斤顶按照计算的荷载值完成预拉后,锁紧下夹持器,将主顶活塞向下缩回到统一的高度位置,作为整个系统的下放起点。然后将套箱提起35cm检查套箱上的锚固点及千斤顶夹持器的锚固和套箱结构是否正常。当钢套箱下放时,先由千斤顶的下夹持器夹紧钢绞线,主顶活塞向上前进,活塞到位后夹紧上夹持器,主顶活塞继续向上前进3cm,打开下夹持器,主顶活塞向下回缩,钢套箱下放,主顶活塞回缩到位后,下夹持器再次夹紧
24、钢绞线,完成一次下放循环。通过液压系统周而复始的动作,使钢套箱下放到预定的位置。下放时液压泵站是千斤顶的动力源,由于每台泵站供给各个千斤顶的油量相等,且在千斤顶上装有行程开关,因而各千斤顶具有良好的同步性能。此外,在套箱的壁体上设置若干各高差测量计并配备水准仪,随时观察套箱下放的同步性,当发现某点的标高超过最大允许偏差时即对系统进行调整以保证套箱的平衡下放。图2.2-17 钢套箱下放千斤顶布置3)钢套箱下放控制应力控制为了更好的掌握钢套箱在下放过程中每台千斤顶及套箱受力情况,以便于及时进行调整,在每台千斤顶下方钢锚箱表面、底板主梁及其他应力集中位置贴应变片,以此对千斤顶及钢套箱实际受力及变形情
25、况进行监测,以便调整千斤顶的受力。箱平面位置及倾斜度调整钢套箱下沉到位后所处位置即承台施工位置。钢套箱内尺寸与承台尺寸相比每边富余量很少,因此必须将钢套箱精确定位下沉到位。采取以下措施进行钢套箱平面位置及倾斜度调整:a.在钢套箱拼装完成后,在外壁板的横、纵两个方向加焊6米长角钢,角钢一端超出钢套箱顶标高2米。钢套箱在下放时,通过在工作平台上架设的全站仪,对钢套箱垂直度进行控制。b.钢套箱拼装好后,测量检查钢套箱的几何尺寸、轴线、标高,及平面位置。c.在4个下放点位置设置标高观测点,施工过程跟踪观测并及时调整下沉偏差,确保各下放点均匀受力。d.千斤顶每一个行程操作完毕后,由测量员进行复测,根据复
26、测结果调整护筒与导向装置的相对量,调整好后将导向装置与护筒顶紧,以确保钢套箱平面位置准确。e.为保证钢套箱平稳下放,每下放100cm测量1次钢套箱六角高差,若高差较大时则采用吊放装置进行调平。f.钢套箱下放到位后,测量复测钢套箱顶面标高、平面位置及垂直度,若标高和垂直度有偏差则利用各吊点千斤顶进行1次精确调整,若平面位置有偏差,在各护筒与钢套箱之间设置千斤顶进行调整,直到满足设计和规范要求。(10)套箱体系受力转换在钢套箱下放到位后,立即进行受力体系转换,受力体系转换所用的承重梁采用双拼H50型钢放置在护筒上。考虑到钢套箱实际安装时与钢护筒间有一定的偏差,对穿槽钢长度要留有一定的余量,以保证悬
27、吊精轧螺纹钢能够垂直受力,受力体系转换时,先安装没有下放吊杆位置的承重吊带,然后安装下放吊点周围的承重吊带,吊带安装完毕后,千斤顶分级别回油,每一级别操作结束后,认真检查精轧螺纹钢的受力情况,及时用扳手将精轧螺纹钢螺帽拧紧,确保精轧螺纹钢受力均匀。如此循环至千斤顶回归初始位置,再次检查精轧螺纹钢与承重梁的接触面及受力情况,如有受力不均匀,再次用扳手将精轧螺纹钢螺帽拧紧,完成受力体系转换。根据受力计算在每个钢护筒上对称安装4根32精轧螺纹钢,共设置72根精轧螺纹钢,可满足钢套箱自重、承台封底砼施工的荷载要求。进行体系转换后的钢套箱利用对穿在钢护筒上的双拼H50型钢、精轧螺纹钢、钢套箱底板承重梁形
28、成整体受力。体系转换用的精轧螺纹钢在受力前必须保证长度一致,螺母松紧程度一致。(11)锁定钢套箱1)钢套箱底板锁定(1)拉杆为了进行受力体系转换,在每个钢护筒上设4根32精轧螺纹钢锁定钢套箱底板承重梁。精轧螺纹钢上吊点设在双拼H50型钢上,下吊点设在套箱承重梁2HN500mm200mm型钢上,钢套箱下放前,将螺母焊接在承重梁上,临时固定在钢套箱底板上,当钢套箱底板顶标高下放到低于标高+2.0m(-0.1m)时,将双拼H50型钢对穿在相应的钢护筒上,此后,在钢套箱下放过程中,精轧螺纹钢拉杆穿过双拼H50型钢槽口,随钢套箱下放而移动,当钢套箱下放到位时,套上50PVC管,拧紧拉杆上端的螺母,将钢套
29、箱下承重梁锁定。(2)反压牛腿及反拉杆为了钢套箱下放到设计标高后,在无水条件下焊接反压牛腿以抵抗海水对套箱底板产生的上浮等影响。根据施工要求,每个钢护筒上设置2个反压牛腿(具体设置情况见永久性反压牛腿),且在钢套箱下放到位后才能进行反压牛腿的安装工作。由于焊接量较大,套箱的反压牛腿在一个潮水位期间全部焊接完成,防止其产生过大挠度。2)钢套箱侧板锁定为了防止钢套箱侧板上浮和偏位,在钢套箱下放到位后,在钢套箱四周钢护筒与工作平台之间安装焊接反压牛腿,反压牛腿由限位板定位直接反压在钢套箱顶面。反压牛腿由2HN500200型钢、10mm厚钢板组成。每根反压牛腿的长度不一样,要根据实际情况进行下料。制作
30、和安装反压牛腿时,注意反压牛腿定位板与钢套箱侧壁板要留有40mm间隙,以满足自然条件对钢套箱产生的不良影响。反压牛腿布置图如下:图2.2-18 侧板反压牛腿(12)刚性支撑拆除当钢套箱底板及侧板锁定完毕后,进行刚性斜支撑拆除,拆除时,先拆除中间部刚性支撑,再拆除四周刚性斜支撑。2.2.3 套箱封底封底砼分两次浇筑。在套箱就位、加固后,焊接完反压牛腿,等到退潮后清理完底板淤泥等准备工作后,浇筑第一层1.0m高封底砼,并在初凝前用32短钢筋按照50cm间距插入混凝土面以利于上下层连接,根据我项目实测,大潮时一个潮水位有3个小时左右时间干封,可持续5天,根据我部混凝土供应情况,每小时可供应150m,
31、分三个仓可在三个潮水位浇筑完毕。在第一次封底砼达到强度并抽水完后,然后浇筑第二层1.0m高封底砼并找平。(1)封底前的准备工作隔仓板的焊接,操作平台的搭设及下料点的布置。图2.2-19 套箱第一次封底分仓示意图根据结构砼在海工环境下与护筒壁的粘结,进行封底砼护筒壁清理工作。清除附着于护筒表面的水生物,以增强护筒与封底砼之间的粘结力,浇筑采用汽车泵和溜槽相结合的方式。(2)第一次封底第一次套箱封底按3个仓进行,封底前钢板上铺设土工布,封底顺序是向中间后两边,即A仓B仓C仓。浇筑封底砼前,先保证底板上的连通管连通。第一次封底砼厚1.0m,砼浇筑方式为干封方式,要求砼浇筑密实、不离析,浇筑时尽量保证
32、封底砼顶面的平整。第一次套箱封底拟同时投入2套拌合楼浇筑封底砼,拌合楼每个的实际拌合能力为150m3/h。封底在低潮水位时进行,采用干封以增加封底混凝土与护筒的握裹力,第一次1.07m封底封底先浇筑A区205m砼,达到一定强度后浇筑B区169m,然后C区166m,最后砼封底完毕,至少在连通管四周一定范围内盖上塑料薄膜,打开连通管,使海水在套箱内外形成对流,避免潮水破坏尚未达到强度的封底砼。第二次封底第一次封底达到强度后,每根护筒上焊接4根I14工字钢增加握裹力。采用干封以增加封底混凝土与护筒的握裹力,第二次1.0m封底封底先浇筑D区287m砼,达到一定强度后封闭连通孔浇筑E区254m。砼浇筑方
33、式跟陆上浇筑方式一样,要求振捣密实,浇筑时尽量保证封底砼顶面的平整。2.2.4 钢护筒切割、封底砼整平及桩顶处理二次封底砼强度达到设计强度后,进行钢护筒切割。按设计标高,进行人工凿除整平砼,若封底砼产生微小渗漏时采用水玻璃或涂刷Krystol高效防水材料止水。桩头破除前须将钢筋剥离,然后采用风镐人工破除桩头达到设计标高,同时要求达到砼新鲜面。图2.2-20 桩头破除2.2.5 承台钢筋及砼施工封底砼施工完毕,割除设计标高以上部分钢护筒,并将桩头清凿至设计桩顶标高,绑扎承台钢筋及墩身预埋筋,安装冷却水管,第一次浇筑2.0m高砼,第二次浇筑3.0m高砼。2.2.5.1承台钢筋加工制作钢筋在加工厂内
34、制作成半成品,现场按砼浇筑工艺分两次绑扎到位。承台侧面构造钢筋可一次性加工成型,底部顺桥、横桥向结构钢筋较长,转运不便,可考虑分节加工。根据承台尺寸,横桥向主筋为三节,顺桥向主筋均分为两节。由于承台钢筋用量大,需设必要的架立钢筋和劲性钢支撑。架立钢筋作为上部钢筋的支撑结构,应具有一定的刚度,并将其作为冷却管的支撑架。还有墩身预埋筋外露部分应错头。图2.2-21 架立钢筋布置2.2.5.2 布设冷却水管冷却水管采用内径42mm,管壁厚3.5mm的热传导性能好,并有一定强度的输水管。第一次1.0m高混凝土内设一层冷却管,第二次4.0m厚的混凝土内设三层相互垂直的冷却管,两层间距为100cm,同一层
35、冷却管管间间距为100cm,单层管的布置与第一次混凝土浇筑时一致。冷却管固定在架立钢筋上,因此要求架立钢筋的位置按照冷却管的布置而定。冷却管之间通过直通或三通连接,丝扣上缠防水胶带,并在接头附近作加强固定处理。钢筋绑扎完毕,先作通水试验,检查管道的水密效果,对有浸水的管道进行替换,确保所有管道全部畅通,无漏水现象。为了不形成腐蚀通道,进出水口从承台顶面以下50cm开始采用塑料管接出承台,塑料管与冷却管间采用标准“C型”卡连接。 图2.2-22 冷却水管布置2.2.5.3 预埋件设置承台内的预埋件主要包括塔吊、塔柱预埋钢筋、0#块支架搭设及温度监测、测量沉降观测点等所需的预埋件。所有预埋件均应根
36、据其设计位置,在砼浇筑前进行准确预埋。预埋件施工时,均设置安装定位框,若定位框与承台钢筋位置冲突时,适当调整承台钢筋,以保证预埋构件的位置准确,要求所有外露预埋件都作深埋处理。2.2.5.4 承台砼浇筑1)承台砼施工要点承台混凝土由自建拌合站供应,罐车运输,利用在墩侧平台上的汽车泵和溜槽相结合入模,采用龙门吊作为现场施工的吊装设备。承台砼塌落度控制在18020mm,砼经串筒入模。砼浇筑时水平分层进行,每层浇筑厚度控制在30cm左右。采用70mm插入式振动棒振捣密实。振动器移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍;与侧模应保持10cm15cm距离;插入下层混凝土5cm10cm。对每一振动部位,必
37、须振动到该部位混凝土密实为止。混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。对设置测温点的位置不宜直接振捣,以免破坏测温点。浇筑承台砼之前,冷却管需进行试通处理,压水检验。2)施工缝处理严格按规范要求对第一次砼进行凿毛和淡水冲洗处理;缩短前后两次砼浇筑的时间间隔,以减小两层砼间因收缩、徐变的不同而产生的附加内力;二次砼浇筑前对凿毛砼顶面进行淡水润湿,并铺一层12cm厚的1:2水泥砂浆。2.2.5.5 大体积砼施工采取的温控措施主墩承台在长度、厚度、体积等方面均为超长、超厚大体积混凝土,应采取必要的温控措施,控制砼可能产生的裂缝,提高砼的抗渗抗裂能
38、力。(1)优化砼配合比、降低水泥水化热。水泥水化热温升主要取决于水泥品种,水泥用量及散热速度等因素,因此施工中选用水化热较低的硅酸盐水泥。为了提高砼的密实度,从而提高砼的耐久性而高比例掺加专用掺合料及高效外加剂后也减少了混凝土配合比中的水泥用量,从而降低混凝土的水化热温升,控制最终水化热,增加砼抗渗能力。(2)控制混凝土的浇筑温度,避免在高温时浇筑承台混凝土。(3)埋置水平冷却管。按要求在混凝土浇筑前预先埋入冷却管,利用管内流淌的冷水带走混凝土内部的部分热量。从而降低混凝土内部的最高温度,降低砼的温升值。当发现进出水口温差过大或过小,或者水温与混凝土内部温度的差值超过20时,应及时调整水温或流
39、量,防止水管周围因较大的温度应力而产生裂缝。关闭冷却水管的时间选择在停止冷水后,温度不再上升这一阶段。(4)保温、保湿养护采取保温保湿的方法防止砼内外温差、总降温差、降温速度超过规定要求,做到整体温差平衡。砼的养护采用“内散外蓄”的办法,将砼内外温差控制在20以内,因此从砼浇筑开始通水至通水结束时间内派专人负责每隔2小时测量砼内部温度,并对测量记录及时分析,一般情况下,砼浇筑完毕待终凝后立即在上表面用淡水蓄水养护,蓄水深度应在30cm左右,以推迟砼表面水分的迅速散失,控制砼表面温度与内部中心温度及与外界气温的差值,防止砼表面开裂。气温较低季节施工时,应采取覆盖保温保湿材料进行养护。(5)控制预
40、案如果现场检测过程中发现温度超出温控标准,可采取以下措施:监测浇筑温度超出控制范围,可以将粗骨料洒水、通风降温,拌合用水投冰冷却,水泥储罐外壳洒水散热等措施降低砼出机温度;监测砼内部温度偏高,可以加大通水流量,降低冷却水温度的措施;监测内外温差过大,可以通过加强内部降温和外部保温措施来控制。2.2.5.6 冷却管压浆冷却管使用完毕后即采取常规压浆工艺灌浆封孔,并将伸出承台顶面的部分截除。2.2.6 套箱补充涂装当砼达设计强底的75%时,可安排割除所有辅助构件,并将影响防撞结构的部分补充完整,并按防腐要求重新涂装。3、技术实施注意要点3.1钢套箱加工拼装施工注意事项(1)重要焊缝(预埋件连接处
41、、吊环周围结构焊缝、分段缝)需按钢结构工程施工验收规程(GB5025-2001)进行检验。(2)套箱加工转运、翻转设置的临时吊耳,吊装前,需仔细检查吊点结构焊缝质量,以防翻转运后被拉裂或断焊。(3)套箱预拼及拼装时,需设置可靠的限位固定措施,防止受风力潮水影响发生套箱倾覆。(4)对于吊运至平台作业面上的钢套箱,在进行环缝拼接时,套箱需设置可靠的临时固定措施。(5)钢套箱拼装时,在套箱另一侧的底板上应按设计设置反压措施,防止底板侧翻。(6)钢套箱吊装时,需进行试吊,检查吊装机具、绳索、锚固点的工作情况。确认无误后,方可正式吊装。吊装动作平稳,需多台吊机共同工作时,启动停止动作要协同一致,避免杆件
42、振动和摆动。就位后及时找正找平,工件固定前不得解开吊装索具。吊装过程中如因故暂停,必须及时采取安全措施,并加强现场警戒,尽快排除故障,不得使构件长时间处于悬吊状态。3.2 钢套箱下放施工注意事项(1)钢套箱下放前仔细检查每一个吊点,使各点位上、下吊点高差一致,以保证下放过程各点受力均衡、同步下放。下放过程中以25cm作为1个行程,每下放1个行程之后,对钢套箱顶面平整度及千斤顶受力情况进行一次调整。并利用定位导向系统进行限位,防止在钢套箱下放过程中因碰撞钢护筒产生摆动。(2)纠偏:当钢套箱底标高下放至(+3.74m)高潮位处,对整个钢套箱的垂直度、平面位置、空中姿态进行复测,并用千斤顶进行偏位调
43、整。确保钢套箱偏移量小于20mm的设计要求。(3)下放:当套箱平面位置与标高检查合格后继续下放,下放时注意保持套箱底面高于潮水50cm以上,涨潮时入水以防止涌浪冲击底板,钢套箱下放到设计标高2.0m后,对钢套箱平面位置及标高进行检查:钢套箱轴线偏位小于100mm,竖向倾斜度小于1/200,套箱顶面标高不大20mm,平面扭转偏位不大于0.1度,钢套箱平面尺寸不小60mm。以上标准符合要求后,将精轧螺纹钢上端锚固在钢护筒对穿的双拼槽钢承重梁上,下端锚固在钢套箱底板承重梁上,锚固完成后,对钢套箱平面位置及标高再次进行调整,检查合格,用“L”型工字钢将底板进行锁定,锁定完成后,将钢性斜撑进行拆除,完成
44、钢套箱下放。(4)钢套箱下放过程中,要求千斤顶必须同步、缓慢进行、以保证每台千斤顶受力相当。在保证同步施工的同时,对吊点、钢绞线、承重梁的变形要进行观测。(5)下放过程中,2个阀体柜,控制4个下放吊点要有专人操作,确保下放系统具有连续性和同步性,每下放25cm检查一次套箱平整度,如此循环,直到下放到标高为-2.5m的位置。(6)在下放过程中,要随时检查在钢护筒上做的标志,及时测量每个下放吊点处的沉降量。若沉降量差值超过规定要求,应及时调整避免各点受力不均匀。(7)在钢套箱每次下沉过程中,采用油压与行程双控原则,确保4个吊挂系统的起落高差控制在20mm之内。(8)在钢套箱下放的过程中保证底板、侧
45、板内壁上的连通孔以及仓内密封门的畅通,以避免浮力影响整个钢套箱的下放。同时要做好人员的交接班及天气预报的收集工作,选择天气良好、低潮位、低波浪、高潮水稳定的时机快速下放钢套箱。3.3 钢套箱下放系统安装注意事项(1)上、下吊点平面应始终保持水平状态且轴线在同一垂直线上;(2)吊点处锚箱与钢套箱内壁接触面要焊接牢固,焊缝表面不应有气孔、裂缝、夹渣、咬边、焊瘤、飞溅等缺陷,有专业套箱厂家进行焊接,以保证焊接质量。(3)保证钢绞线锚固预留长和下放后余长并提前做好标志便于下放控制;(4)千斤顶安装要居中、水平并与横梁进行有效固定;(5)复核钢绞线下放有效长度并保证下放过程中钢绞线始终处于可控状态。3.4 套箱封底施工注意事项(1)封底砼的施工工作须在封底砼初凝前全部完成。(2)封底时,应确保封底混凝土的流动性良好,保证封底施工时,各吊点的均匀受力,不出现偏载。(3)封底前应做好侧模与底板之间缝隙、底板与桩护筒之间缝隙的堵漏工作。(4)封底施工设置减压孔,避免在混凝土未到达强度之前,受潮水上涨的压力,封底混凝土发生破坏。(5)封底施工需按设计图纸要求设置内撑后,方能进行封底混凝土的封堵、抽水。3.5 承台钢筋及砼施工注意事项(1)承台施工进行材料转运,采用龙门吊装时,吊运物品不能从人员头顶经过。(2)施工料具禁止直接从平台直接接往承台施工