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摘要:省道263线南北长山联岛大桥是北方首座联岛大桥,由于地处外海,施工海域环境大风大浪天气频发,在此环境下,逐步总结出一套适合该复杂条件的承台钢围堰(钢吊箱)施工工艺。本文重点介绍了施工过程中的重难点控制以及注意事项,为类似工程提供借鉴。
关键词:海上桥梁;钢吊箱;施工工艺;介绍
在省道263线南北长山联岛大桥工程承台钢围堰施工中,结合深水区所处地理位置海域条件选择了钢吊箱工艺。现对施工过程中控制重难点及注意事项做如下介绍:
一、钢吊箱底板的安装
(1)为应对当地海域频发的风大浪急海域环境,在拆除钻孔平台时需考虑多剩余几根钢管桩(图1),以便于在下放到位后与外圈梁之间补焊增强钢吊箱的抗风浪能力(图2)
(2)在高潮水位以上,顺桥向在钢护筒上切割出可以穿插工字钢的方孔,穿上工字钢后借助护筒支撑搭设临时放置钢吊箱底板的平台,底板起初选用的是钢底板,在砼封底后难以拆除,故优化为砼底板。(图3和图4)
(3)在搭设的平台逐个吊装安放预制的砼底(图5和图6),砼底板在后场现浇制作,在配筋、预埋件设置、砼浇筑等环节需严控施工质量。孔径和孔位的确定要结合现场实际,否则很可能出现安装时相互干扰的问题。在临时安放完毕底板后,要尽快完成上部吊挂系统的摆布以及受力的体系转换(利用手拉葫芦将砼底板由下部平台支撑状态调整为上部4根精轧螺纹钢筋悬挂),体系转换后将底部平台完成拆除。
2、钢吊箱侧板的安装
在安装侧板之前,首先将内圈梁的工字钢放到底板上,以防安装侧板后难以下放。钢吊箱侧板与侧板之间也采用螺栓连接,缝间均设置2cm厚橡胶止水条以防漏水。侧板与底板之间的连接是通过侧板底部的角钢下缘和底板预埋钢板间满焊。待后续侧板拆除时,利用潜水员先将吊箱外下部角钢上的螺栓以及4爪加强筋外部的螺栓全部卸除,使得侧板与根部的角钢之间,侧板与4爪加强筋螺杆之间全部脱开,即可顺利完成侧板拆除。
3、钢吊箱内、外围囹的加固及吊箱内部加固(下放前)
在下放之前,为应对施工海域复杂的海域环境,上下部外围囹以及下部内围囹和焊接加固至关重要,对于焊缝长度、焊缝饱满程度以及三角连接板和支撑牛腿数量等要重点检查。为保证封底成功率,还需重点做好如下几项工作:
①侧板根部封底砼标高范围内增设4爪钢筋,通过套管穿出侧板,加设笨重的工字钢垫非常有必要,第一可以防止砼浆掩埋外部螺栓导致不便拆卸;第二可以消除内部钢筋对侧板的集中受力;第三固定导向钢管,防止钢筋偏轴,使得侧板难以拆除。
②侧板根部角钢最下部的边缘与砼底板预埋钢板之间的焊接要求满焊,有必要时可以增设三角加劲板。
③侧板与封底砼之间增设连接工字钢,一端与侧板焊接固定,一端插入封底砼,进一步强化侧板与封底砼之间的连接。
④护筒周边采用橡胶封闭周圈,防止封底砼外漏,提高封底成功率;设置足够的反压杆,以保证承台施工时安全。
⑤外围囹四角位置增设精轧螺纹拉杆,增加整体性。内围囹在下放前安装完毕。
4、下放千斤顶的安装及同步下放
将吊挂砼底板的工字钢顶面作为工作平台,在每根精轧螺纹钢筋上穿放千斤顶,安排每人负责一个千斤顶。将操作油泵放在工作平台中心位置,要求必须做到下放信号统一,下落高度同步。下放原理是起初千斤顶下部的螺母处于锁紧状态,并且保证钢吊箱顶面处于一个水平位置;再将千斤顶上部螺母拧至距离下部螺母等高的位置,打开油泵千斤顶出顶直至顶紧上部螺母时同步关闭油泵;然后将下部松脱的螺母上拧顶紧反力架上面板底面,同步回顶下落,直至下部螺母接触工字钢全部受力,如此反复同步完成下放。下放过程及下放后均需严格复核钢吊箱四周顶标高,以便及时纠偏。
5、下放完成后迅速完成钢吊箱加固
为应对当地复杂的海域环境,加固工作刻不容缓。主要加固内容包括上部内围囹安装、钢吊箱与钢护筒之间的工钢连接以及外圈梁与临边钢管桩之间的工钢连接等。由于焊接工作量大、焊接质量要求高,对此要求必须派充足的、技术精湛的电焊工来高效完成。
6、封底及抽水后需及时开展的工作
在加固完成后,须结合天气预报情况选定最适宜的水下封底时间。为保证封底成功率采取了多点同步封底的措施。根据试验确定砼的扩展范围,在合适的间距内放置大方量料斗和导管。运至现场的砼状态如不达标坚决废弃。为防止封底出现死角(比如护筒周边、钢吊箱四周等),还专门配备了水下潜水工辅助摸探,对厚度不足的区域专门进行找補,大大提升了封底成功率。
待砼强度达到设计强度的90%以上(同条件养护试件)时方可允许封闭钢吊箱周边的连通孔,进行抽水。抽水时要时刻注意钢吊箱状态,如发现局部仍有轻微渗漏,及时采取封堵措施。抽水完毕,须迅速展开内部支撑工字钢和钢护筒的割除、必要时在上部内围囹之间加设支撑钢管。桩头破除、承台垫层浇筑以及后续的承台施工等工序要求不容耽误,直至承台浇筑砼完成,承台与钢吊箱之间的支撑再次生效方可大大提升钢吊箱的安全性。
综上,钢吊箱施工工艺通过不断改进和加强,可以满足长岛复杂海域条件下的安全施工。但在细节控制方面仍须严格做好把关验收,施工方案的有效落实是决定钢吊箱成败的关键。除此之外,在施工组织方面需要高度重视,队伍的施工水平非常关键,与不良天气抢时间也是能否取得成功的必要条件。
关键词:海上桥梁;钢吊箱;施工工艺;介绍
在省道263线南北长山联岛大桥工程承台钢围堰施工中,结合深水区所处地理位置海域条件选择了钢吊箱工艺。现对施工过程中控制重难点及注意事项做如下介绍:
一、钢吊箱底板的安装
(1)为应对当地海域频发的风大浪急海域环境,在拆除钻孔平台时需考虑多剩余几根钢管桩(图1),以便于在下放到位后与外圈梁之间补焊增强钢吊箱的抗风浪能力(图2)
(2)在高潮水位以上,顺桥向在钢护筒上切割出可以穿插工字钢的方孔,穿上工字钢后借助护筒支撑搭设临时放置钢吊箱底板的平台,底板起初选用的是钢底板,在砼封底后难以拆除,故优化为砼底板。(图3和图4)
(3)在搭设的平台逐个吊装安放预制的砼底(图5和图6),砼底板在后场现浇制作,在配筋、预埋件设置、砼浇筑等环节需严控施工质量。孔径和孔位的确定要结合现场实际,否则很可能出现安装时相互干扰的问题。在临时安放完毕底板后,要尽快完成上部吊挂系统的摆布以及受力的体系转换(利用手拉葫芦将砼底板由下部平台支撑状态调整为上部4根精轧螺纹钢筋悬挂),体系转换后将底部平台完成拆除。
2、钢吊箱侧板的安装
在安装侧板之前,首先将内圈梁的工字钢放到底板上,以防安装侧板后难以下放。钢吊箱侧板与侧板之间也采用螺栓连接,缝间均设置2cm厚橡胶止水条以防漏水。侧板与底板之间的连接是通过侧板底部的角钢下缘和底板预埋钢板间满焊。待后续侧板拆除时,利用潜水员先将吊箱外下部角钢上的螺栓以及4爪加强筋外部的螺栓全部卸除,使得侧板与根部的角钢之间,侧板与4爪加强筋螺杆之间全部脱开,即可顺利完成侧板拆除。
3、钢吊箱内、外围囹的加固及吊箱内部加固(下放前)
在下放之前,为应对施工海域复杂的海域环境,上下部外围囹以及下部内围囹和焊接加固至关重要,对于焊缝长度、焊缝饱满程度以及三角连接板和支撑牛腿数量等要重点检查。为保证封底成功率,还需重点做好如下几项工作:
①侧板根部封底砼标高范围内增设4爪钢筋,通过套管穿出侧板,加设笨重的工字钢垫非常有必要,第一可以防止砼浆掩埋外部螺栓导致不便拆卸;第二可以消除内部钢筋对侧板的集中受力;第三固定导向钢管,防止钢筋偏轴,使得侧板难以拆除。
②侧板根部角钢最下部的边缘与砼底板预埋钢板之间的焊接要求满焊,有必要时可以增设三角加劲板。
③侧板与封底砼之间增设连接工字钢,一端与侧板焊接固定,一端插入封底砼,进一步强化侧板与封底砼之间的连接。
④护筒周边采用橡胶封闭周圈,防止封底砼外漏,提高封底成功率;设置足够的反压杆,以保证承台施工时安全。
⑤外围囹四角位置增设精轧螺纹拉杆,增加整体性。内围囹在下放前安装完毕。
4、下放千斤顶的安装及同步下放
将吊挂砼底板的工字钢顶面作为工作平台,在每根精轧螺纹钢筋上穿放千斤顶,安排每人负责一个千斤顶。将操作油泵放在工作平台中心位置,要求必须做到下放信号统一,下落高度同步。下放原理是起初千斤顶下部的螺母处于锁紧状态,并且保证钢吊箱顶面处于一个水平位置;再将千斤顶上部螺母拧至距离下部螺母等高的位置,打开油泵千斤顶出顶直至顶紧上部螺母时同步关闭油泵;然后将下部松脱的螺母上拧顶紧反力架上面板底面,同步回顶下落,直至下部螺母接触工字钢全部受力,如此反复同步完成下放。下放过程及下放后均需严格复核钢吊箱四周顶标高,以便及时纠偏。
5、下放完成后迅速完成钢吊箱加固
为应对当地复杂的海域环境,加固工作刻不容缓。主要加固内容包括上部内围囹安装、钢吊箱与钢护筒之间的工钢连接以及外圈梁与临边钢管桩之间的工钢连接等。由于焊接工作量大、焊接质量要求高,对此要求必须派充足的、技术精湛的电焊工来高效完成。
6、封底及抽水后需及时开展的工作
在加固完成后,须结合天气预报情况选定最适宜的水下封底时间。为保证封底成功率采取了多点同步封底的措施。根据试验确定砼的扩展范围,在合适的间距内放置大方量料斗和导管。运至现场的砼状态如不达标坚决废弃。为防止封底出现死角(比如护筒周边、钢吊箱四周等),还专门配备了水下潜水工辅助摸探,对厚度不足的区域专门进行找補,大大提升了封底成功率。
待砼强度达到设计强度的90%以上(同条件养护试件)时方可允许封闭钢吊箱周边的连通孔,进行抽水。抽水时要时刻注意钢吊箱状态,如发现局部仍有轻微渗漏,及时采取封堵措施。抽水完毕,须迅速展开内部支撑工字钢和钢护筒的割除、必要时在上部内围囹之间加设支撑钢管。桩头破除、承台垫层浇筑以及后续的承台施工等工序要求不容耽误,直至承台浇筑砼完成,承台与钢吊箱之间的支撑再次生效方可大大提升钢吊箱的安全性。
综上,钢吊箱施工工艺通过不断改进和加强,可以满足长岛复杂海域条件下的安全施工。但在细节控制方面仍须严格做好把关验收,施工方案的有效落实是决定钢吊箱成败的关键。除此之外,在施工组织方面需要高度重视,队伍的施工水平非常关键,与不良天气抢时间也是能否取得成功的必要条件。