现浇横梁施工方案.docx
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现浇横梁施工方案
荆州港李埠港区一期综合码头工程
现
浇
横
梁
施
工
方
案
中交二航局荆州港李埠港区一期综合码头工程项目经理部
二O一二年二月
现浇横梁施工方案
一、概述
码头平台为高桩梁板结构,平面尺寸为300×28m,分为前平台和后平台两个部分。
前平台宽度为16m,后平台宽度为12m。
码头平台共分38个排架。
前方平台基础部位为φ800mm,δ16mm的钢管桩组成,每排架基础由2根斜桩和3根直桩组成,横梁底标高为41.05m,桩顶标高为41.15m;后方平台基础为单桩单柱组成,每排架基础为2根直径1300mm的钻孔灌注桩和2根直径1200mm的立柱组成,横梁底标高为41.25m,立柱顶标高为41.25m。
以上高程均为黄海高程。
码头横梁为倒“T”型断面,码头横梁分两次浇注;首先浇筑横梁底部1.4m×1.1m部分(下横梁),横梁混凝土强度满足安装要求后,安装纵向梁系后,再进行剩余部分横梁现浇。
码头后平台横梁进行施工,施工顺序根据接桩顺序,由下游向上游施工。
横梁采用C35砼,泵送工艺浇筑成型。
码头前平台横梁施工安排在码头后方平台施工前进行,在横梁施工前,完成钢管桩桩芯混凝土,并达到75%的强度。
二、施工方法
1、横梁施工
(1)、码头前平台横梁施工
由于前平台施工为水上施工,项目部采用牛腿法施工。
牛腿的材料采用δ16钢板制作而成。
牛腿采用三角形截面,顶宽40cm,高度30cm。
焊接采用双面焊缝,焊缝长度30cm,焊高不小于13mm。
牛腿上架设单根I36b作为横梁,纵梁按15cm布置间距布置10cm×10cm的木方。
前方平台牛腿支撑面标高为40.57m,后方平台支撑面标高为40.77m。
(1)、牛腿验算:
(δ1640cm×30cm钢板)
每个牛腿受力:
F=16×1.4×1.1×2.5×103×10/16=38.5×103N
验算焊缝强度:
τf=N/helw=38.5×103N/(0.7×10mm×300mm)
=18.3N/mm2 牛腿强度验算: q=38.5×103N÷300mm=128.3N/mm,取130N/mm进行计算; W=bh2/6=16mm×3002mm2÷6=240000mm3 Mmax=ql2/2=128.3N/mm×3002mm2÷2=58.5×105N.mm f=Mmax/γxWT=58.5×105N.mm÷(1.05×240000mm3) =23.22N/mm2 制作成型的牛腿保证平整无翘曲,顶部宽度作为支撑部分应相当平整,无顶面凹凸现象,无气割后的毛刺及飞溅等所有可能影响支撑面平整的情况。 因斜桩存在不同的扭角,牛腿加工焊接后保证支承面水平,牛腿垂直,从而保证其上部的I36b能水平承受上部荷载。 测量人员放样下横梁底标高后,现场施工人员通过直桩测定牛腿顶标高,并使用水平管将其引至其他桩上。 牛腿在上、下游侧对称布置,每侧布置一个牛腿。 牛腿采用双面焊接成型,焊缝高度16mm,保证有效焊缝高度不小于70%。 焊接完成后应去除药皮。 牛腿焊接完成后,保证其相互间高差不超过3mm,否则需对局部牛腿作出标高调整处理。 标高调整处理宜使用不小于10mm厚的钢板。 (2)、码头后平台施工 码头后平台采用抱箍法横梁施工。 抱箍法,就是在横梁施工时,用两段半圆形钢带卡于其下桩基上,钢带两端焊接牛腿,将横梁架于外伸牛腿上,利用钢带与桩基间的摩擦力支撑横梁以上的荷载——横梁自重,模板自重及施工荷载等。 钢抱箍采用12mm钢板加工,加工时钢抱箍周长比立柱实际周长短4cm。 钢抱箍高度30cm,每边采用双排共6颗M24高强螺栓连接。 牛腿采用12mm钢板加工成三角形,牛腿位置应根据底模标高其确定,焊接采用双面焊缝,焊缝长度30cm,焊高不小于13mm。 牛腿上架设单根I36b做为横梁,其上纵梁则采用10×10cm木枋间距20cm。 抱箍示意图 (3)、抱箍计算 1)、荷载计算 混凝土重: 长×宽×高=12m×1.4m×1.2m×2500kg/m3=42000kg 钢托架重: 65.689×9m×2=1182.4kg 钢抱箍重: 300kg 木横梁重: 300kg 底模重量: 200kg 侧模重量: 2090kg 活载: 500kg 总荷载: P=42000+1182.4+300+300+200+2090=46572.4kg 2)、承载力计算: 抱箍与立柱摩擦表面积: S=0.3×3.14×1.2=11304cm2 螺栓紧箍平均压力: N=6.18kg/cm2 钢抱箍对立柱总压力: F=N×S×3=209576.2kg 橡胶与混凝土摩擦系数: μ=0.4 摩擦力: R=μ×F=83830.48kg 安全系数: K=R/P=1.8 (3)、最大受力计算 计算说明: 码头后平台横梁施工为HPHL1、HPHL38为最大受力断面,横梁采用双拼I36进行施工;在计算中考虑到安全系数,在计算过程中采用双拼I36b进行计算。 一、梁的静力计算概况 1、单跨梁形式: 简支梁 2、荷载受力形式: 1-7 3、计算模型基本参数: 长L=7M 4、均布力: 标准值qk=qg+qq=39.39+1=40.39KN 设计值qd=qg*γG+qq*γQ=39.39*1.2+1*1.3=48.57KN 二、选择受荷截面 1、截面类型: 工字钢: 双拼I36b 2、截面特性: Ix=48560cm4Wx=1940cm3Sx=1146.6cm3 G=101kg/m 翼缘厚度tf=20mm腹板厚度tw=14mm 三、相关参数 1、材质: Q235 2、x轴塑性发展系数γx: 1.05 3、梁的挠度控制[v]: L/400 四、内力计算结果 1、支座反力RA=qd*L/2=170KN 2、支座反力RB=RA=170KN 3、最大弯矩Mmax=qd*L*L/8=297.49KN.M 五、强度及刚度验算结果 1、弯曲正应力σmax=Mmax/(γx*Wx)=146.04N/mm2 2、A处剪应力τA=RA*Sx/(Ix*tw)=28.67N/mm2 3、B处剪应力τB=RB*Sx/(Ix*tw)=28.67N/mm2 4、最大挠度fmax=5*qk*L^4/384*1/(E*I)=12.62mm 5、相对挠度v=fmax/L=1/554.5 弯曲正应力σmax=146.04N/mm2<抗弯设计值f: 205N/mm2ok! 支座最大剪应力τmax=28.67N/mm2<抗剪设计值fv: 125N/mm2ok! 跨中挠度相对值v=L/554.5<挠度控制值[v]: L/400ok! 验算通过! 木方及槽钢铺设完成后,然后铺设20mm厚竹胶板。 木方及槽钢长4m,两侧各悬挑0.8m以供临时施工通道,临时通道每间距1m(对应纵梁工字钢)设置防护栏,并安装安全网,具体详见下横梁支撑断面图。 侧模采用钢木组合模板,模板高度为1.4m(砼分两次浇筑,模板一次支立)。 面模采用20mm厚竹胶板,横带采用10×10cm木方,间距10cm,共8道横带。 竖带采用槽钢[12,间距0.6m。 在竖带上下各设一条φ16拉杆,上下拉杆间间距0.6m,共3道对拉拉杆。 图1: 施工工艺流程图 横梁施工完成并割除牛腿后,应对钢管桩相应位置按设计图纸要求补涂油漆等相关防锈蚀处理。 2、底模支撑系统铺设 前方平台牛腿顶面标高为40.57m,后方平台抱箍顶面标高为40.77m(黄海高程),焊接完成并经过验收合格后,铺设I36b支撑主梁。 次梁采用间距25cm的10cm×10cm的木方(长度为4m),每1m设置槽10一根(长4m)。 两侧各外挑130cm以供搭设施工临时平台。 临时施工走道平台应在适宜位置设置钢防护栏,并安装防坠网,做好高空防坠措施。 (3)、钢管桩封顶施工 在底模安装完成后,将24根Φ28螺纹钢筋与钢管桩顶口焊接,绑扎螺旋筋,螺旋筋为φ12光圆钢筋。 钢管桩底部采用δ16钢板进行封底。 桩芯混凝土强度为C35,为保证桩芯质量,在桩芯混凝土达到75%后进行横梁施工。 (4)、横梁钢筋工程 横梁钢筋工程分两块施工,第一次施工下横梁部分钢筋,并预埋箍筋;第二次施工完横梁及纵梁连接的钢筋。 钢筋施工采用在后方钢筋加工场下料加工成型,人工搬运至现场绑扎成型。 钢筋的绑扎应严格按图纸施工,在底板及主筋上作好钢筋间距标记,保证钢筋间距满足设计及规范要求。 钢筋加工应平直、无局部曲折,钢筋表面应洁净、无损伤及油污。 钢筋焊接长度应满足设计图纸要求,受拉区主筋焊接头不得超过主筋根数的50%,其错开间距超过90cm。 钢筋搭接处中心及两端应用铁丝扎紧,钢筋应设置垫块,保证保护层达到要求,垫块标号不得低于C35,试验室应专门提供相关配合比,并做好试块检测其强度。 钢筋采用梅花点绑扎,其扎丝头不得伸入砼保护层内。 绑扎成型的钢筋骨架应有足够的稳定性,保证在砼浇筑过程中钢筋不产生位置偏移。 下横梁施工完后保护好上横梁预埋钢筋,砼终凝前不得晃动钢筋,上横梁、纵梁施工前应将钢筋清理干净,不得有油污,施工时注意钢筋不得变形。 5、模板工程 底模采用木模,根实际桩位进行放样,现场割制底模上的桩孔,确保拼缝严密,防止出现漏浆。 横梁侧模采用钢模板,钢模板由4mm钢板以50×5角钢加强而成,角钢横向间距27.5cm,纵向间距60cm,单块模板制作重量不宜超过200kg,侧模外侧横向以两道双排脚手管加强,纵向以[10间距1m加强,对拉螺杆间距不超过60cm。 模板安装前先清洁干净,均匀涂抹脱模剂,模板安装标高、位置严格按照图纸进行施工,安装拼缝、直线度、平整度严格按照规范执行。 5、下横梁砼施工 隐蔽工程验收完成后,组织下横梁砼施工。 砼浇筑前,应检查模板、支架、钢筋和预埋件位置的正确性。 横梁混凝土采用商品混凝土进行浇注,浇注采用泵送施工。 对于结块的水泥严禁使用至本构件。 砼生产应严格按试验室提供的配合比施工,现场根据骨料含水量变化调整的施工配合比,应通知试验室并得到相关人员的核准,并做好备查记录。 单根后方平台下横梁砼浇筑量约为19m3,前方平台下横梁单根砼量约为25m3,用泵送工艺浇筑约2~3h即可完成。 因泵送浇筑速度较快,砼分层施工层高按30cm控制,分层浇筑分层振捣密实。 砼振捣快插慢拔,直到基本无气泡冒出为止,过程中振捣棒严禁触碰模板,不得漏震、过震。 对有外露面要求的部位,砼应压实收光。 砼浇筑完成初凝后,面层须做好潮湿养护。 15天养护期应保持砼面湿润,砼达到2.5MPa后方可拆除侧模,拆模时,应注意保护砼边角线,不得使用撬棍等工具强行拆除,宜采用小锤等轻型工具轻敲以使模板与砼脱离后,人工将模板拆除。 浇注完24小时后安排工人对上横梁接缝部分人工凿毛。 砼强度达到85%后,可拆除底模支承系统。 底模的拆除可使用工36b搁置于横梁上方,使用4个2t手拉葫芦悬挂主梁,割除牛腿后,再徐徐下放主梁至江面施工船舶上完全拆除。 6、上横梁施工 后方平台面板,前方平台纵梁安装完成后,绑扎上横梁钢筋,采用C30细石砼封闭相邻纵梁端部间隙,支立上横梁模板,浇筑构件砼,其钢筋、模板施工工艺与下横梁一样属于普通砼施工工艺,不再叙述。 三、施工进度安排 前、后方码头平台各有38榀横梁,砼施工工程量约为2281m3,为了后续工作及整体工程进度不受影响。 准备使用8套底模及支撑系统和2套外侧模周转使用。 后方平台横梁施工时间: 下横梁: 2007年10月15日~2007年11月25日; 上横梁: 2007年11月25日~2007年12月20日; 前方平台横梁施工时间: 下横梁: 2008年01月01日~2008年01月31日; 上横梁: 2008年03月01日~2008年04月05日。 四、人员、设备、材料配备计划 1)人员配备计划表 序号 施工人员 数量(人) 1 施工副经理 1(何凡) 2 施工总调度 1(孙顺友) 3 分项技术主管 1(王洪) 4 质检员 1(鲁彬) 5 钢筋工 15 6 模板工 10 7 电焊工 6 8 架子工 10 9 砼使用工 20 2)机械设备配备计划表 序号 设备名称 台数 1 电焊机 6 2 切割机 1 3 弯曲机 1 4 对焊机 1 5 切断机 1 6 调直机 1 7 拖泵 1 8 装载机 1 9 空压机 1 10 JS500拌和机 2 11 50振捣棒 5 12 20汽车吊 1 13 2T手拉葫芦 4 3)材料配备计划表 序号 材料 数量 1 侧模板 2套 2 工36b 384m 3 [10 200m 4 10cm×10cm方木 2600m 5 脚手管 5t 6 Φ28 127957.2kg 7 Φ25 32631.2kg 8 Φ16 11730.5kg 9 Φ10 64893.2kg 10 C35砼 2281.4m3 五、冬、雨季的施工安排 工程所处地区在冬季对施工时砼浇注一般不会受到大的影响。 但当气温达到冬季施工条件时,应采取必要的防护措施,严格控制温度的测量、外加剂的试验与管理。 1、施工现场在入冬前建立测温组织,每日对大气温度、混凝土温度、砂浆温度进行观测。 项目技术负责人负责本工程的测温工作,并派专人测温。 专职测温人员要认真负责,测试数据真实可靠。 2、测温时间和所测温度值详细记录,整理归档。 每天、每施工段停止测温后,由技术员审阅测温记录签字后交技术负责人审查。 技术员定期将测温记录归入档案,以备存查。 3、测温人员保持与保温人员联系,如发现保温措施不当使温度急剧变化或降温过快等情况,立即向技术负责人报告进行处理。 4、水源提前做好保温工作,防止受冻;暂设工程的水管在入冬前做好保温维持工作,保证冬季施工时能正常供水。 5、冬季施工的外加剂,其技术指标必须符合相应的质量标准,并有产品合格证。 并补做试验,确认合格后方准使用。 6、寒流到来前骨料要遮盖,尽量选择在白天气温高的时段浇筑混凝土。 对原材料的加热、搅拌、运输、浇灌和养护等进行热工计算,并将配合比中的用水量降至最低限度。 混凝土搅拌时增加搅拌时间,混凝土出机温度不低于10℃,入模温度不低于5℃,混凝土浇注完成后及时覆盖保温。 7、混凝土未达到受冻临界强度前不得拆除保温设施。 施工员根据试验结果填写混凝土拆模申请,报项目技术负责人批准,否则不准拆模。 重点部位及特殊要求的部位进行拆模强度验算。 8、加工场冬季钢筋焊接安排在钢筋棚内进行,钢筋棚应有挡风措施,焊接后的接头,严禁立刻遭遇冰雪。 进行帮条电弧焊或搭接电弧焊时,第一层焊缝,先从中间引弧,再向两端运弧,使接头端部钢筋达到一定预热效果。 焊接电流略微增大,焊接速度适当放缓,在焊接过程中,采用短弧施焊,防止断弧。 9、雨季施工时应注意天气预报,避免大雨时浇注混凝土,小雨浇注混凝土时把已浇注段进行覆盖。 10、下雨时钢筋焊接应避免接头淋雨。 六、安全注意事项 1、牛腿制作与焊接必须满足施工方案要求; 2、支撑系统不得擅自改动; 3、注意高空坠落; 4、混凝土浇筑时布料严格按照本方案进行,且注意观察; 5、安全穿戴必须齐全; 6、焊机等用电设备必须接地,专人负责维护; 7、氧气、乙炔等危险品应有专人负责; 8、晚上施工时搞好照明设施,检查施工平台安全,防滑防坠落。 9、遵守其他二航局、分公司、项目部的安全制度和操作规程。 七、环境保护措施 1、废弃物应回收统一处理,不得随意丢弃; 2、拌和站废水不得直接排入长江,沉淀后方可排放; 3、油料不得统一管理,不得污染江水。 4、执行地方环保部门和二航局、项目部的其他环保措施和制度,接受监理、业主的管理和检查。
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