某市湘江四大桥施工组织设计方案.docx
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某市湘江四大桥施工组织设计方案
5.0施工总平面布置
5.1施工总平面布置图及说明
5.1.1施工工区划分
根据现场施工条件,施工现场分为三个工区,一工区负责西岸引桥及构件预制安装施工,即0#~22#墩;二工区负责西岸主桥施工,即23#~24#墩;三工区负责东岸主桥施工,即25#~26#墩。
主塔完工后设置主拱安装小组。
各工区组建专业的作业队伍,同时组织施工,分工合作,项目部统一协调指挥。
5.1.2临时设施布置
项目驻地设在西岸桥位南侧,桩号为K2+040~K2+110段,长100m,宽45m。
在东岸布置部分职工宿舍和钢筋加工区。
西岸砼搅拌站设在桩号K1+870~K1+960桥位北侧、东岸砼搅拌站设在拆迁后的某市光华日用化工厂内,预制场设在接0#桥台200m内引道路基范围。
材料堆放场、钢筋加工场设在砼搅拌站及预制场内。
钢围堰加工场地设在桥位南侧湘江堤内浅滩处。
场外由堤坝道路进出,场内西岸在桥边线南侧2~8m范围填筑施工便道,便道要求满足施工机械、材料等的进出。
东岸由于地势较陡,必需通过U型拉坡接通东岸钢栈桥。
东西岸钢栈桥设在桥位上游17m处。
生活用水及施工用水拟打井用抽水机抽水供应,并在驻地及拌和站内设置蓄水池。
与当地供电部门联系在西岸驻地附近设置800KW变压站引入高压电,再配一台250KW发电机备用;在东岸设置500KW变压站引入高压电,再配一台250KW发电机备用。
施工用电缆、水管布置在桥位南侧施工征地范围内。
在各施工现场及临时设施处都按规定设置消防设备。
驻地建设计划在二个月内完成,确保工程各职能机构正常运转。
附《施工总平面布置图》;表5临时用地计划表。
5.2施工排水及地表水控制
根据现场的地形条件,东西岸拌和站及预制场施工排水经沉淀池沉淀后由排水沟引至附近小河涌排走。
在沿线施工便道两侧设置排水沟与当地灌溉系统相结合,雨水通过现有的排水沟、管疏导,如施工需要可采用抽水机械进行局部强排,但强排时应注意不可淹浸其它区域;新建的排水管系统完成后即可利用新建排水系统,但须注意须经沉淀后才可排放,以免堵塞下水道。
在施工场地出入口设置洗车槽,洗车槽采用砖砌,容积为3×5×1m,上设钢格栅供车辆冲洗使用。
5.3施工场地管理
1、场地围蔽
项目部驻地采用砖墙围蔽,施工场地围蔽视现场实际情况,部分采用2.0m高的围蔽板围蔽,湘江堤岸边采用全围蔽施工,围蔽避免影响施工及交通通行。
围蔽要求整洁、整齐、美观。
2、保安
各施工封蔽处设置门卫值班室,门卫负责车辆、人员出入登记检查及保安工作。
施工现场安排6名保安机动巡逻,负责现场的安全保卫工作。
3、交通组织
西岸场外进出只有一条堤岸路,拟与当地堤管所协议采用堤岸路,并定期养护、维修。
东岸场外道路经板竹路进出。
场内交通由修筑便道进出。
由于东岸板竹路、西岸堤岸路车辆行人众多,工程施工期间,成立交通疏解协调小组结合现场实际情况实施交通疏解:
(1)加强宣传,施工期间在施工现场及工地附近竖立交通疏解的行车和警示标志。
施工期间在各路段和路口均设置明确的施工车辆通行标志及行车安全警示牌、警示灯、提高行车速度和安全性,避免造成交通混乱。
(2)项目部成立交通指挥小组,组员配备有对讲机、反光衣、哨子、旗子和交通警示灯。
组员每2人一组,施工期间在各出入口、交叉路口、交通繁忙路段均设置值班岗;组员听从组长指挥,协助交警部门做好交通指挥疏导工作;实行紧急组合调度,处理突发事件。
指挥小组派专人进行施工现场的洗车、路面清洁以及相关的协调、处理工作。
(3)增加照明设备、夜间警示、引导车流标志,改善夜间照明条件,确保夜间行人、行车安全。
(4)加强与地方政府、城监部门、交警部门、卫生部门、堤管所等相关部门的的沟通及协调工作,必要时邀请交警部门配合疏导交通。
6.0主要工程项目的施工方案、施工方法
6.1主桥的施工
主桥长度640m,为120m+400m+120m斜拉飞燕式钢管混凝土拱桥。
其主要施工顺序如下表。
施工阶段
说明
一
1、施工准备:
测量控制网的复测与布设,填筑施工便道,搭设钢栈桥,钢平台,双壁钢围堰制作并浮运就位,安装钢护筒,灌注封底混凝土.
2、基础施工:
钻孔灌注桩,承台施工,注意预埋防雷接地系统.
3、拱座及桥塔施工:
分层浇注拱座混凝土,预埋拱脚预埋件,搭设桥塔施工支架及桥塔施工劲性骨架,灌注桥塔混凝土.施工中注意预埋桥塔内预埋件.
二
1、施工边拱肋X12,安装边拱6号横撑.
2、施工边拱肋X13,安装边拱7号横撑.
三
1、施工边梁X5梁段,待混凝土强度达到85%张拉顶板预应力筋T4--1,张拉横梁HL13—HL15的横向预应力筋.
2、施工边梁X4梁段,待混凝土强度达到85%张拉顶板预应力筋T5--1,张拉横梁HL9—H12L的横向预应力筋.
3、施工边梁X3梁段,待混凝土强度达到85%张拉顶板预应力筋T4--2,张拉横梁HL6—HL8的横向预应力筋.
4、施工边梁X2梁段,待混凝土强度达到85%张拉顶板预应力筋T5--2,张拉横梁HL3—HL5的横向预应力筋.
5、施工边梁X1梁段,待混凝土强度达到85%张拉顶板预应力筋T4--3,T5--3张拉横梁HL1—HL2的横向预应力筋.
四
1、施工边梁X9梁段,待混凝土强度达到85%张拉横梁HL24的横向预应力筋.
2、同时施工边梁X8,X10梁段,待混凝土强度达到85%张拉纵向预应力筋T1,张拉横梁HL21—HL23,HL25—HL27的横向预应力筋.
3,施工边梁X7梁段,待混凝土强度达到85%张拉横梁HL16—HL--20的横向预应力筋.
4、浇注合拢段X6,张拉纵向预应力筋T8,T9,B4.
5、搭设主跨桥面以下拱肋实腹段的施工支架.
五
1、安装拱脚临时铰.
2、支架上拼装主拱拱脚0号段,灌注拱脚0号段腹板内混凝土.
3、待拱脚腹板内混凝土强度达到85%拼装主拱I号段拱肋,安装主拱5号横撑.
六
1、支架上拼装主拱Ⅱ号段拱肋及肋间横梁.在主塔顶安装缆索塔架,施工缆索吊锚碇或锚柱,架设缆索吊.
七
1、利用缆索吊起吊第Ⅲ段主拱拱肋及临时横撑.
2、对称安装主跨斜拉索MC4和边跨斜拉索SC7.
八
1、利用缆索吊起吊第Ⅳ段主拱拱肋及临时横撑.
2、对称安装主跨斜拉索MC6和边跨斜拉索SC5.
九
1、利用缆索吊拼装第Ⅴ段主拱拱肋及主拱第4号横撑.
2、对称安装主跨斜拉索MC8和边跨斜拉索SC3.
十
1、利用缆索吊拼装第Ⅵ段主拱拱肋及临时横撑.
2、对称安装主跨斜拉索MC10和边跨斜拉索SC1.
十一
1、利用缆索吊拼装第Ⅶ段主拱拱肋及临时横撑.
2、张拉1临时扣索.
十二
1、利用缆索吊拼装第Ⅷ段主拱拱肋及主拱第3号横撑.
2、张拉2号临时扣索.
十三
1、利用缆索吊拼装第Ⅸ段主拱拱肋及临时横撑.
2、张拉3号临时扣索.
十四
1、利用缆索吊拼装第Ⅹ段主拱拱肋及主拱第2号横撑.
2、在X1梁端压重6400KN,张拉4号临时扣索.
十五
1、利用缆索吊起吊第Ⅺ段主拱拱肋及临时横撑.
2、张拉5号临时扣索.
十六
1、利用缆索吊拼装第Ⅻ段主拱拱肋及临时横撑.
2、将X1梁端压重加至10400KN,张拉6号临时扣索.
十七
1、通过调整斜拉索,临时扣索索力,使拱轴线形满足设计要求,然后拼装主拱瞬时合拢段合拢主拱.
2、焊死主拱临时铰活动部分,将0号段上下弦管分别与拱座内的预埋钢管焊接,灌注拱座封铰混凝土,固结主拱拱脚临时铰.
3、拆除主拱临时横撑.
十八
1、拆除扣索6.
2、拆除扣索5,将X1梁端压重减至6400KN,安装主跨斜拉索MC9和边跨斜拉索SC2.
3、拆除扣索4,拆除X1粮端压重.
4、拆除扣索3,安装主跨斜拉索MC7和边跨斜拉索SC4.
5、拆除扣索2.
6、拆除扣索1和背索,安装主跨斜拉索MC5和边跨斜拉索SC6.
7、安装主跨斜拉索MC3和边跨斜拉索SC8.
十九
1、灌注拱脚实腹段弦管,缀板及腹板内混凝土.
二十
1、浇筑梁部X11梁段混凝土.
2、张拉横梁HL28—HL30内的横向预应力筋.
二十一
1、张拉边拱梁部剩余顶板预应力钢束T2,T3,T6,T7和底版预应力钢束B1—B3.
2、张拉边拱梁竖向预应力束.
二十二
1、安装主跨斜拉索MC2和边跨斜拉索SC9.
2、安装主跨斜拉索CM1和边跨斜拉索SC10.
二十三
1、依次调整主跨MC1—MC10索力,同时对称调整边跨SC1—SC10索力,调索过程中拆除边梁部分临时支架.
二十四
1、拆除主拱临时支架.
2、安装吊杆.
3、吊装钢横梁,安装钢纵梁.
二十五
1、第一次安装系杆.张拉系杆编号X5,X8.每根系杆索力:
N=7125KN.
二十六
1、泵送上弦管混凝土.
2、浇筑上缀板内混凝土.
二十七
1、第二次张拉系杆.张拉系杆编号X1,X4.每根系杆索力:
N=7125KN.
二十八
1、依次调整主跨MC1—MC10索力,同时对称调整边跨SC1—SC10索力.
二十九
1、泵送下弦管内混凝土.
2、浇筑下缀板内混凝土.
三十
1、第三次张拉系杆,张拉系杆编号X6,X7.每根系杆索力:
N=7125KN.
2、拆除边拱临时支架.
三十一
1、从主跨两端向跨中沿顺桥向按上,下游对称安装桥面п形板.
三十二
1、第四次张拉系杆.张拉系杆编号X2,X3.每根系杆索力:
N=7125KN.
三十三
1、对称浇筑桥面板纵向湿接缝.
2、对称浇筑桥面板横向湿接缝及8cm现浇层.
3、对称施工桥面铺装等附属工程.
4、拆除临时缆索吊.
5、根据需要调整斜拉索索力和系杆力.
6、主桥竣工验收.
6.1.1主桥桩基的施工
6.1.1.1钢栈桥及钢平台施工
由于河床覆盖层厚度差异很大,结合施工现场的实际情况,对湘江东西两岸的施工便道和施工钢便桥分述如下:
1、西岸钢栈桥及钢平台
结合引桥施工便道,跨河堤后在19#~24#墩上游侧搭设施工钢便桥,钢便桥宽5米。
在24号墩靠西侧搭设20m宽钢平台,用以摆放吊机和做桩基钢筋笼加工场地。
西岸钢栈桥和钢平台顶面标高为34.0m。
钢栈桥和钢平台基础采用600×8mm钢管桩,钢管桩横向间距5m,纵向间距6米。
横梁使用I56工字钢,纵梁使用I36工字钢,上铺[14槽钢,面板10mm厚A3钢板。
由于21#~24#墩覆盖层较浅,为保证便桥整体稳定性,保证洪水期间钢栈桥的安全,施工时,每隔1排在钢管桩内钻孔灌注桩,并配钢筋笼,钢平台每隔2排在钢管桩内钻孔灌注桩,采用灌注桩的钢管桩用牛腿支撑工字钢。
钢栈桥采用从岸边向河中心逐跨搭设的方法施工,钢管桩采用45T汽车吊配90kW振动锤施打,水中部分钢管桩采用30t浮吊配90kW振动锤施打。
西岸钢栈桥及钢平台布置详见图6.1.1.1-1。
2、东岸钢栈桥及钢平台
利用岸边修筑施工便道至26#墩。
东岸钢栈桥亦搭设在桥梁上游侧,钢栈桥宽5米。
在25号墩靠岸侧搭设20m宽钢平台,用以摆放吊机和作桩基钢筋笼加工场地。
东岸钢平台顶面标高为34.0m,钢栈桥标高以3%坡度向岸边逐步抬高。
钢栈桥及钢平台结构同西岸钢栈桥及钢平台。
由于东岸边跨河床基本无覆盖层,为保证便桥及整体稳定性,保证洪水期间的安全,施工时,每隔1排在钢管桩内钻孔灌注桩,并配钢筋笼,钢平台每隔2排在钢管桩内钻孔灌注桩,采用灌注桩的钢管桩用牛腿支撑工字钢。
东岸钢栈桥及钢平台布置详见图6.1.1.1-2。
东岸钢便桥施工由船吊配合运输船、方驳等组织施工。
施工前均需报航道等有关部门审批,发布施工通告,设立相应通航、助航标志。
施工时及完成后要在适当位置设立夜间警示灯,以引导过往船舶通行,确保过往船只的通航和施工安全。
3、23#墩施工平台
23#墩需搭设水中固定钢结构平台进行施工。
23号主桥边墩桩径1.5m,两排6根桩,桩柱由承台系梁相连。
根据23#墩位桩基布置及下部结构设计特点并结合钢便桥搭设,钢平台采用钢管桩基础,上铺型钢搭设形成。
钢平台横桥向设四排600×8mm钢管桩,排间距5.5m,每排6条,纵桥向间距5.0m。
为有利于承台系梁钢套箱施工,钢管桩与承台的间距设为不小于0.8m。
钢平台主梁顺桥向布置,采用工字钢I45,上铺工字钢I36、槽钢[14、6mm厚A3钢板形成钢平台。
23#钢平台如图6.1.1.1-3所示。
4、钢管桩沉放
沉放前先计算出每条钢管桩的坐标,在两岸大堤上针对各墩分别布置一条基线,基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置,并用水准仪测出其高程;然后计算出每个墩中每一根桩上观测点的坐标及交会角,并汇总成表供观测沉桩使用。
沉放时在正面设置一台全站仪观测定位,侧面设置二台经纬仪校核。
钢平台搭设方法同钢栈桥,并同钢栈桥一起采用逐跨搭设的方法进行搭设。
钢管桩沉放应注意:
振动锤重心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上;每一根桩的下沉应连续,不可中途停顿过久,以免土的摩阻力恢复,继续下沉困难;沉放过程加强观测,钢管桩偏位不得大于10cm,垂直度不得低于1%;钢管桩施打完毕后,马上用[20a或φ219小钢管纵、横向联系,以防水流冲击倾斜,保证平台的抗扭能力。
5、钢平台搭设
钢管桩沉放完毕后,开始进行钻孔平台型钢布设,其具体步骤如下:
各钢管桩在顺水流向适当位置开口,割平钢管桩头―→安装已拼接好的I56工字钢横梁,与钢管桩(开口)壁点焊―→安装工字钢分配纵梁,并与I56横梁焊接(设加劲板)―→在纵梁工字钢上铺设[14a槽钢―→在槽钢上铺设δ=10mm厚A3钢板,加设安全栏杆。
平台施工开始时即设置航标,悬挂夜间红灯示警等通航导向标志,并打设钢管桩防撞墩,以策安全。
6.1.1.224号及25号主墩施工平台(双壁钢围堰施工)
主墩施工平台采用在双壁钢围堰上搭设平台的方案。
采用双壁钢围堰施工的主要优点有:
(1)围堰能承受较大水压,因此可尽可能提高抽水水位,将钢围堰顶标高定为32.0m,根据湘江的水文情况,全年绝大部分时间均可进行施工;
(2)其结构刚性大,能受能向内和向外的压力,所以不怕洪水淹没围堰,施工安全可靠;(3)双壁钢围堰工序简单,施工方便,围堰在水中是以灌水下沉,主要工作就是拼装围堰钢壳;(4)双壁钢围堰顶部的施工平台能承受较大的施工荷载。
(5)双壁钢围堰结构简单,设计快,制造方便。
但双壁钢围堰施工需要较多的船机(主要是方驳)。
1、双壁钢围堰施工工艺流程
先将双壁钢围堰按设计要求下沉到位,在围堰顶搭设施工平台,再下护筒,封底,钻孔成桩,最后抽水后干施工承台。
其主要施工流程如图6.1.1.2-1所示。
2、双壁钢围堰结构
双壁钢围堰一般为圆形,但本工程主墩承台为哑铃形,外形尺寸为53.60×19.40m,若采用圆形结构,则其尺寸及首节钢围堰重量太大,吊装困难,所以本工程应采用异形双壁钢围堰。
双壁钢围堰形状与承台形状相同,钢围堰除作为临时挡水结构外,也作承台的模板,考虑到钢围堰加工及沉放就位误差,钢围堰设计尺寸比承台整体大10cm。
双壁钢围堰结构详见附图:
《湘潭四桥24、25号主墩钢围堰施工图设计》。
图6.1.1.2-1:
双壁钢围堰施工工艺流程图
24#、25#墩钢围堰高13m,顶面标高均为32.0m(相当于水文资料提供的标高34.28m)。
考虑到制造和拼装方便,将钢围堰立面分为3节,每层在平面分成16块,平均每块8~12t。
(块的大小根据制造设备、运输条件和安装起吊能力确定。
在许可条件下,分块应尽量取大,这样可减少工地焊接缝,加快施工进度和提高结构质量。
)
(1)井壁
围堰周围由内外两层钢壁所组成,井壁钢板厚度为5~6mm,沿周围竖向布置角钢作加劲肋,内外壁上每隔0.8~1.5m设一道水平环形板,同一水平面上的内外环形板间以角钢相连,形成水平环形桁架,使内外井壁组合成整体。
内外壁间距为1.2m。
(2)隔仓
在内、外壁间设竖向的隔舱板,在平面上把钢壳分成若干个不相通的仓。
隔仓板采用6mm厚钢板,布置水平角钢加劲。
设置隔仓的目的是:
保证水中悬浮阶段于井壁内灌水下沉时围堰的稳定,以及沉落至河床时能分舱灌水或灌注混凝土,以适应河床面的高差和调整围堰的倾斜度。
(3)刃脚
钢围堰刃脚在刃尖部分约1.0m高度范围内,内、外壁板加厚至16mm,对应竖向肋角位置布设竖向三角板,板高0.45m,且用C15细石混凝土将刃尖填实。
根据地质钻探资料,24号墩处岩面高差约为0.9m,部分高于封底砼底标高。
25号墩岩面高过承台底标高,为使围堰能更好的与基岩吻合,施工时先采用爆破的方法开挖至标高+19.0m,爆破面标高控制误差为±10cm,所以双壁钢围堰可设计为平底(不设高低刃脚)。
3、双壁钢围堰的制造
根据本工程现场施工条件和水文情况,双壁钢围堰拟在现场加工及拼装。
(1)首节钢围堰制作
首节钢围堰高度为5.4m。
首节钢围堰制作场地设在西岸桥位上游的滩地上,占地160×35m,根据近10年4~5月份湘江水位变化情况,场地的标高定为30.5m。
首节双壁钢围堰制作场地布置详见图6.1.1.2-2。
为了赶在洪水到来之前完成首节钢围堰的制作,24号墩和25号墩钢围堰应同时进行施工,并于4月15日前完成。
每个钢围堰配备4台16t汽车吊进行拼装作业。
①对场地进行平整压实处理,上铺20cm卵石砂垫层,整平压实。
②精确放样,设置混凝土基座。
见图6.1.1.2-3。
③在基座上设置型钢等小型卡靠模架,用以安装刃脚模板。
此后按先骨架后壁板的顺序逐步拼装。
骨架部分包括竖肋、隔仓板、水平托架等构件。
④为第二节拼装方便,首节围堰顶面设置在水平环板位置。
环板可作为以后接高块件对接时的放置平台,并使对接有调节偏差的余地。
⑤因围堰焊接工作量大,在焊缝冷却后,会发生收缩现象。
底部由于有靠模固定住,底口一般不会发生收缩,在其上口的尺寸则会因收缩而缩小,所以,在首节上口放样时,应考虑有相应的预扩量。
⑥由于可能出现钢围堰在拼装过程中洪水水位超过拼装场地标高的情况,为了避免钢围堰产生太大浮力,使钢围堰在首节拼装完成之前遭到破坏,所以在钢围堰加工时,在围堰刃脚部位开孔,待首节围堰拼装完成后,再进行封闭。
(2)钢围堰接高块制作
钢围堰接高块制作场地设在西岸桥位附近的堤岸内,占地面积约1000m2,为避免围堰加工期间受洪水影响,场地标高应不低于36.0m。
钢围堰首节以上部分分为两节加工,围堰分节高度即块件高度,应根据现场起吊能力及板材的宽度确定。
第二节高3.2m,第三节高4.4m,每层分16块加工,每块重8~12t。
钢围堰应严格按设计图纸要求加工,分块时注意上下层钢围堰竖向焊缝至少错开20cm以上。
块件制作采用立式靠模工艺。
立式靠模由两部分组成,一侧为固定模,一侧为活动模,工作时移动活动模,用手拉葫芦合模。
如图6.1.1.2-4所示。
(3)钢围堰的验收:
钢围堰按图纸要求对结构焊缝进行检查,内外壁板对接焊缝须通过煤油渗透试验,即在对接焊缝正面刷上煤油,反面不允许有渗油痕迹,否则渗漏处必须补焊。
4、首节钢围堰入水、浮运和定位
首节钢围堰在岸边加工,其入水方法则利用湘江在洪水期间水位涨落高差较大的特点,使首节钢围堰自浮,再用拖轮将双壁钢围堰浮运至墩位处下沉就位。
(1)钢围堰自浮
首节5.4m高双壁钢围堰拼装完成后,封闭刃脚部位进水孔。
同时,用4根φ20mm钢丝绳将钢围堰与其上下游地锚连接起来,防止钢围堰自浮后被水冲走,并在拖轮就位前保持其在悬浮状态下的稳定。
经过计算,钢围堰入水2.2m,即水位达到32.7m时(相当于水文站水位34.976m),首节可首浮,钢围堰可自浮。
围堰自浮后,可适当松一松上游锚缆,使钢围堰保持平稳即可。
连接定位船牵引拉缆,拖轮就位,为浮运做好准备。
(2)钢围堰浮运
首节钢围堰采用定位船和岸上卷扬机拖位的方法浮运就位。
即钢围堰用钢丝绳分别与岸上地锚和定位船连接,通过逐步收紧连接定位船的牵引绳和放松连接岸上地锚的控制绳的方法,使钢围堰慢慢向墩位靠拢就位。
由于水流不急,用1艘270匹马力的拖轮分别靠在钢围堰一侧,起稳定钢围堰的作用。
如图6.1.1.2-5所示。
5、锚碇系统设置
锚碇系统是使钢围堰在水中悬浮状态时固定其位置的重要设施,其数量及规格应由钢围堰的形状和大小、船舶的种类和数量、流速和风力及钢围堰在悬浮状态过程中各种不利因素组合的外力而定。
(1)锚碇系统的构成
锚碇系统由以下几个部分组成:
a.定位船:
为调整、控制锚碇系统状态的一个主要工作平台,设在钢围堰上游。
定位船采用1艘400吨钢质甲板驳船,设在钢围堰上游。
见图6.1.1.2-6。
b.主锚:
锚碇系统抵抗水流冲击力的主体构造,是保证钢围堰安全的关键,抛设在定位船的上游河床覆盖层中。
c.定位船侧锚:
保证船体稳定的构造,抛设在船侧面河床覆盖层中。
d.定位船拉钢围堰拉缆:
在定位船上与主锚锚绳通过型钢连接,将钢围堰体系所受水流冲击力传递至主锚上。
定位船拉钢围堰拉缆分上拉缆和下拉缆,下拉缆拉在围堰下部,主要作用是克服钢围堰在水流冲击力下产生倾转。
e.钢围堰侧锚:
保证钢围堰侧向稳定的构造,抛设在钢围堰侧面河床覆盖层中。
f.钢围堰尾锚:
调整钢围堰受力状态的构造,抛设在钢围堰下河床覆盖层中。
g.锚缆:
锚碇系统水下结构与水下锚体之间的连接体,由锚绳和锚链组成。
锚链在锚绳和锚之间直接与锚体相连。
锚链因处于锚缆末端且自重大,所以是平躺在河床面上,从而使锚体只受水平力,这样保证锚体有较好的锚着效果。
(2)锚体形式
本工程桥位处河床靠西岸覆盖层为砂卵石层,靠东岸河床基本无覆盖层,强风化砂岩祼露。
根据本工程河床地质特点和本地区铁锚数量不多的实际情况,决定主锚采用45t混凝土锚块,尾锚及导向船侧锚采用20t混凝土锚块,定位船侧采用1t霍尔式铁锚。
25#墩导向船和定位船东侧侧锚采用岸上地锚。
混凝土锚块设计图见图2。
(3)锚碇系统布置
锚碇系统布置应满足如下要求:
a.有足够的能力抵抗水流、风力等因素对钢围堰和定位船的最不利作用,保证钢围堰系统在水中的稳定;b.不影响通航;c.不影响施工作业;d.布置合理、简捷、费用节省、操作方便。
本工程锚碇系统布置如图6.1.1.2-7所示。
(4)锚碇系统计算
1、基本资料
施工水深:
15m(洪水水位36.5m)
水流流速:
1.8m/s(最大值)
墩位处河床标高:
24号墩21.0m,25号墩22.3m
抛锚处河床地质情况:
24号墩主锚区为砂卵石覆盖层,厚约2m;25墩无覆盖层,河床面为强风化砂岩。
钢围堰总高13.0m,首节高5.4m,外形为哑铃形,平面尺寸为56.2×22.0m。
定位船尺寸:
40×10.8×2m(初步拟定)
船吃水深度:
1.6m
基本风压:
36kg/m2
2、主锚受力计算
将钢围堰下沉就位(着床)的最高施工水位定为30.0m,则钢围堰受流冲力最不利情况是25号墩钢围堰着床时,此时,钢围堰水下部分高11m,水上部分高2m。
(1)钢围堰水阻力R1
R1=KγV2A/(2g)
式中:
V――计算流速(m/s);
K――水流力系数,按《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)选取,钢围堰端部为圆曲线,取K=0.8;围堰中部凹进部分为矩形,取K=1.30;
γ――水的比重9.8kN/m3;
g――重力加速度9.8m/s2;
A――钢围堰水下部分在与水流流向垂直平面上的投影面积(m2)。
考虑到钢围堰较长,中部凹进部分也作为阻水面积计算。
端部迎水面面积为A1=22×11=242m2,中部凹进部分面积为A2=4.3×2×11=94.6m2。
R1=0.8×9.8×1.82×242/(2×9.8)+1.3×9.8×1.82×94.6/(2×9.8
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