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马目至下涯新安江大桥水中基础施工方案简介:
马目至下涯新安江大桥的水中基础施工方案通常会涉及到复杂的水下工程技术和设备。以下是一个大致的简介:
1. 地质调查:首先,对新安江的河床地质进行详细调查,了解水下的地质条件,包括土壤类型、水深、流速、水压等,为设计施工方案提供依据。
2. 潜水作业:由于是在水中施工,可能需要使用潜水设备和技术,如潜水员、潜水泵、潜水机器人等,进行水下打桩或挖掘作业。
3. 基础设计:根据地质调查结果,设计出适合水下环境的桩基或基础结构,可能采用沉管式、打入式、旋挖式或浮式沉桩等方法。
4. 预制与安装:在岸上预制基础组件,然后通过船只或浮吊吊装到水下预定位置,进行安装。可能需要使用先进的吊装设备和技术。
5. 混凝土浇筑:在水下完成基础组件的固定后,进行混凝土浇筑,这一步可能需要防水和抗压性能极好的混凝土。
6. 监测与维护:施工过程中,需要对水下结构进行实时监测,确保其稳定。施工完成后,还需进行长期的维护和检查,以确保桥梁的长期安全。
7. 环保措施:施工期间,必须严格遵守环保规定,减少对水质和生态环境的影响,可能包括使用低噪音、低污染的施工设备和方法。
以上是马目至下涯新安江大桥水中基础施工的一般流程,具体方案会根据工程的具体情况和当地的技术条件进行调整。
马目至下涯新安江大桥水中基础施工方案部分内容预览:
便桥每个墩2根钢管桩,钢管桩规格同平台,根据便桥支座反力图知最大反力370.7kN,按600kN设计。
桩基为单排桩,只在顺河方向设置斜撑,顺桥方向不设,河床面至水面最深15m,根据钢管计算能满足要求。
水中3个承台尺寸均为Φ9m、厚度3.2m,常水位承台露出水面0.5m;吊箱设计为圆形,内径9m,考虑1.5m厚砼封底1m壅水,吊箱高度5.2m。
吊箱外壁为6mm厚钢板DB13/T 5232.4-2020标准下载,焊接钢带□150*6竖肋间距0.5m、□300*6钢带环肋间距0.9m。
底板为6mm厚钢板,焊接L140*90*8角钢肋间距0.6m。板底梁为2C36a槽钢与角钢肋垂直布置间距2.4m;吊杆栓接在底梁上上部固定在平台纵梁上,吊杆间距3.5m。
壁板上最不利荷载分为两种工况。
取最下1m环带计算,壁板上的拉力N=40*9/2=180kN。
拉应力σ=N/A=180/0.006=30000kPa≤[Q235钢允许强度145000kPa],满足要求。
第二种情况:封底砼浇注后排水施工承台时,吊箱外壁承受水压力,板壁受压,吊箱筒钢板可能失稳,这时壁板、竖肋、环肋共同作用形成稳定结构,荷载传递过程为壁板→竖肋(与壁板组合T构)→环肋(与壁板组合T构)。这样要分别计算壁板、竖肋、环肋的强度、稳定性。
底板上最不利荷载也分为两种工况。
第一种情况:封底砼浇注完成时,底板承受封底砼压力、水浮力及结构自重。
荷载传递为底板钢板→角钢肋(与底板钢板组合结构)→底梁→吊杆→上梁。这样要分别计算底板钢板、角钢肋(与底板钢板组合结构)、底梁的抗弯、抗压强度(吊杆、上梁不是最大荷载这里计算)。
第二种情况:承台砼浇注完成时,底板钢板与封底砼固结形成钢砼底板结构,共同承受封底及承台砼压力、水浮力和结构自重。
荷载传递为钢砼底板结构→吊杆→上梁。这样要分别计算砼底板结构、吊杆、上梁的抗弯、抗压、抗拉强度。
吊箱外壁6mm厚钢板,被竖肋、环肋分割成0.5m*0.9m格板。
荷载为外侧水压力,水面高于封底砼面3.2m(常水位+0.5m,施工期间遇水位涨高要灌水平衡),壁板底节0.9m上平均压力为27.5kPa。
取一格壁板采用MIDAS软件进行分析计算。计算时把一格壁板(弧形)高度0.9m宽度(弧形)0.5m划分成21*11小格,以下图示仅显示中间、边部可能产生最大弯矩的小格。
中部最大为54825kPa,边部最大111387kPa,均不大于Q235钢允许强度145000 kPa,可行。
竖肋□150*6钢板焊接在吊箱外壁6mm钢板上,两端与环肋焊接,结构按T梁两端固定计算。
取底节竖肋进行分析,荷载为作用在外壁上的水压力,上部23kPa,下部32 kPa,板宽度0.5m,按板长折合均布荷载上部11.5kN/m,下部16 kN/m。由软件进行分析结果如下:
最大剪力6.579 kN。
最大弯矩0.953kN*m。
最大剪力10147 kPa≤[3号钢抗剪强度125000kPa],满足要求。
最大应力21764kPa≤[3号钢强度145000kPa],满足要求。
最大挠度0.000038m≤[允许挠度l/400=0.0022m],满足要求。
环肋□300*6钢板焊接在吊箱外壁6mm钢板上,环肋钢板与圆筒钢板按T型杆计算,封底砼排水后,空筒承受水压力,按压杆计算。
最不利荷载为水面高于封底砼面3.2m(常水位+0.5m),水压力为10*3.2=32kPa。
底板采用6mm钢板,焊接L140*90*8角钢肋间距0.6m,分析时按0.6m宽9m长板四周固定计算。
取一条底板采用MIDAS软件进行分析计算。计算时把一条底板长度9m宽度0.6m划分成31*21小方格,以下图示仅显示中间一列小格。
弯矩图 单位kN*m
应力图 单位:kPa
最大139492kPa,不大于Q235钢允许强度145000 kPa,可行。
底板角钢肋L140*90*8焊接在底板6mm钢板上间距0.6m,板底梁与角钢垂直布置间距2.4m,受钻孔桩等影响,角钢布置最不利情况为单根2.4m,结构按τ梁两端简支计算。
采用MIDAS软件进行分析计算。
最大剪力20.3 kN。
最大弯矩12.18kN*m。
最大剪力20267.6 kPa≤[3号钢抗剪强度125000kPa],满足要求。
最大应力90442.7kPa≤[3号钢强度145000kPa],满足要求。
底梁为2C36a槽钢,共4组间距2.4 m +1.6 m +2.4m,中部架设在护筒壁的牛腿上,两端用吊杆吊在上梁上,支点间距3.25 m +4 m +3.25 m。
圆形沉井底梁上荷载分布不同,分别分析中、边底梁受力情况。
普槽36a工字钢截面特性:
截面高度H=360mm;
截面宽度B=96mm;
翼缘厚度tf=16mm;
腹板厚度tw=9mm;
中和轴距离z0=24.4mm;
截面面积A=6089mm2;
惯性矩Ix=118741000mm4;
惯性矩Iy=4550000mm4;
截面模量Wx=659672mm3;
截面模量Wy=127095mm3;
回转半径ix=139.6mm;
回转半径iy=27.3mm;
单位重量:47.799Kg/m;
采用MIDAS软件进行分析计算,上部压力荷载设定为均匀分布在角钢肋及吊箱壁上,上部荷载总计2085.5kN,角钢肋和吊箱壁总长134.23m,折合15.54kN/m。
均布荷载15.54kN/m,底梁自重0.95kN/m。
钢护筒支座最大反力253.42kN,吊杆最大反力69.19kN。
最大剪力156.22 kN。
最大弯矩196.76kN*m。
最大剪力83393kPa≤[3号钢抗剪强度125000kPa],满足要求。
最大应力51551kPa≤[3号钢强度145000kPa],满足要求。
选用2Ф36精轧螺纹钢,长度8m。
采用MIDAS软件进行分析计算,分析模型同底梁计算模型,上部压力荷载设定为均匀分布在角钢肋及吊箱壁上,上部荷载总计6170.8kN,角钢肋和吊箱壁总长134.23m,折合45.97kN/m。
钢护筒支座最大反力741.51kN,吊杆最大反力201.82kN。
上梁为单层2排不加强贝雷片排距0.45m,采用贝雷片支架连接,根据贝雷片手册知允许最大弯矩1576kN*m,允许最大剪力490kN,支撑在钢管桩上,间距5.25m +5.25m,两跨荷载对称,可简化贝雷片纵梁为2跨连续梁。
作用在纵梁的荷载有自重3kN/m、吊杆拉力见吊杆计算、施工荷载20kN/m。
最大支座反力560.64kN不大于钢管桩设计荷载,可行。
最大剪力280.32kN不大于2片贝雷片允许剪力490kN,可行。
最大弯矩220.83kN*m不大于2片贝雷片允许弯矩1576kN*m,可行。
吊箱封底砼高1.5m,吊箱直径Φ9m,主护筒4个直径Ф210cm,C25砼与钢护筒之间的粘结力按150KPa计算,最高水位+24m,吊箱底标高+19.30m,吊箱砼封完底,抽干水后为最不利状态。
施工方案、主要工序及关键部位的施工方法
1、详细调查工程地质情况,河床表面平整度覆盖层厚度,水深及流速。
根据河床情况确定桩基施工方法。
2、用浮吊加震动锤打入平台钢管桩,一个平台的钢管打完后,安装桩顶横梁、斜撑形成稳定平台。平台全部完成后打入便桥钢管桩,安装桩顶横梁、斜撑形成单向稳定平台,另一方向临时揽风绳固定。
3、拼装贝雷片纵梁段,浮吊先安装平台再安装便桥。
4、浮吊安装板下横梁、桥面板,完成平台、便桥施工。
根据地质报告,水深9~22m,河床覆盖砂砾层密实度中密~密实,厚度3~9m,河北侧含大块石。考虑水深达22m,深水作业困难,采用大直径钢管,减少钢管桩水平撑(斜撑),经计算22m桩只需在中部加一道斜撑,潜水作业深度为11m,桩长小于11m时可只在水面以上设水平撑(斜撑)。
3个平台各有12根钢管桩,便桥3个墩各有2根钢管桩,共计42根,长度15m~27m。
钢管桩施工内容主要包括钢管桩的加工、运输及下沉。
(1) 钢管桩加工、运输
钢管桩在场外的工厂进行加工,然后由驳船直接水运至施工水域。钢管桩外径为Φ0.8m,壁厚δ=8mm,采用Q235钢板卷制,钢管桩长度根据实际地形情况确定接长。
按照浮吊起吊能力,钢管桩一次接长下沉。钢管桩施沉从边排开始,逐渐向江心方向推进《电子电气产品中2,4-二硝基甲苯的测定气相色谱-质谱法 GB/T33344-2016》,逐一完成所有钢管桩的施沉。
钢管桩施沉采用浮吊配DZ90震动锤进行。
钢管桩施打前,对浮吊抛锚定位,将浮吊横江布置,船尾向江心抛八字锚,船头锚缆系于岸上的地笼上。当浮吊初定位后,从停靠在其旁的载桩驳船上起吊钢管桩入龙口,在测量的控制下,移船精确定位,先利用自重使桩压入土中,然后响锤开打,直至下沉钢管桩顶至设计标高。
沉入深度5m或按照震动锤参数根据最后一分钟沉入量及耗电量确定。
每个平台12根或每个墩2根钢管桩沉完后,修整桩顶完成桩帽,浮吊吊装桩顶横梁焊接牢固。上部临时铺设木板,形成施工平台,每根桩上安装一台200kg的摇头扒杆,浮吊吊起斜撑抱箍到平台上,扒杆吊起斜撑抱箍,下部小船上两人配合把抱箍抱在钢管上,开始慢慢把斜撑沉入水中至设计位置,潜水员潜水紧固抱箍螺栓完成一组斜撑安装。
全部斜撑逐一完成安装,形成稳固平台。
贝雷片纵梁在岸边成段拼装,装船运输,浮吊吊装架设法施工。
平台贝雷片在岸边拼装成12m长单层2排的梁段,重量在3t以内,16t吊车装船,运至设计位置四川省沥青路面就地热再生技术指南DB51∕T 2794-2021.pdf,浮吊起吊安装在钢管支架上,人工调整就位,焊斜撑固定。