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【關(guān)鍵詞】自行式;仰拱棧橋;機(jī)械化
0.引言
某新建鐵路客運專線全長857公里,某標(biāo)段線路總長62km,總投資42.35億元,標(biāo)段中有3座長度大于4000米的隧道,工期緊,施工難度大,工序間施工干擾嚴(yán)重。總結(jié)多年隧道施工經(jīng)驗,經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研,反復(fù)論證,引進(jìn)了24米自行式仰拱棧橋,使掌子面、仰拱、二次襯砌能同時施工,大大提高了施工工效,加快施工進(jìn)度、降低成本、確保施工安全。
1.自行式仰拱棧橋
1.1自行式仰拱棧橋結(jié)構(gòu)
為確保仰拱與拱墻襯砌混凝土防水系統(tǒng)統(tǒng)一,仰拱每循環(huán)施工長度和襯砌一致,仰拱施工縫和拱墻襯砌施工縫保持在同一位置。確定棧橋凈跨度為24米,考慮兩端搭接及坡道,確定棧橋總長為28米。在襯砌前,通過仰拱棧橋的主要施工設(shè)備為裝載機(jī)、自卸汽車、挖掘機(jī)等,根據(jù)設(shè)備的空載重量、重載重量確定以自卸汽車重載時作為自行式仰拱棧橋的驗算荷載,考慮一定的安全系數(shù)取45噸。
自行式仰拱棧橋由棧橋主體、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、走行系統(tǒng)等各部分組成。
棧橋主橋主體尺寸:長28米,主橋?qū)?.9米,高1.5米。
主橋主體構(gòu)成:橋底部沿隧道縱向平行布置8根40b#工字型鋼,其上沿隧道橫向布置4根20#槽鋼和6根20b#工字型鋼,兩側(cè)是箱型結(jié)構(gòu),中間用25#工字型鋼支撐 連接。各種型鋼作為不同厚度的板組成,具體尺寸如下:
液壓系統(tǒng)包括各升降油缸及相關(guān)液壓泵站、管路;電氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制各系統(tǒng)的運作,主要由各種繼電器、開關(guān)、斷路器等構(gòu)成。
行走系統(tǒng)由電機(jī)減速機(jī)、傳動鏈條、箱體、行走輪等構(gòu)成。共有4組,分別置于棧橋主體端部兩側(cè),以實現(xiàn)棧橋主體的自動行走。行走裝置可以實現(xiàn)橫向和縱向行走,靈活方便。
1.2仰拱棧橋行走原理
為滿足移動要求,在棧橋兩端設(shè)置移動行走機(jī)構(gòu),并設(shè)置限位預(yù)警裝置;行走時,棧橋兩端坡橋的抬起、放下由液壓系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成。自行式仰拱棧橋主要由主橋、行走裝置、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、限位裝置和報警系統(tǒng)等組成。棧橋移動時使用電機(jī)驅(qū)動,通過齒輪條傳動,帶動走行輪在走行軌道上移動,其工作步驟如下:啟動裝于棧橋端部的主橋升降油缸,使棧橋坡橋離地,然后由工人配合,將棧橋行走軌道向前拖動,軌道拖至盡頭后,收縮主橋升降油缸,啟動走行電機(jī)。棧橋在軌道上向前移動,移動至軌道盡頭后,重復(fù)以上步驟,直至棧橋就位(棧橋橫向移動與此類同)。棧橋就位后,主橋升降油缸頂起,使走行輪不受力,待固定后,將前后坡橋放下。
1.3自行式仰拱棧橋施工工序
1.3.1自行式仰拱棧橋施工順序
(1)仰拱開挖分成左右兩部分,先進(jìn)行一半的開挖。
(2)第一個循環(huán)先將左邊或者右邊的仰拱開挖好,棧橋停放在沒有開挖的一側(cè);將運渣車停放在棧橋上,挖掘機(jī)在需開挖的面上,開挖時從棧橋的前端向后端開挖,挖掘機(jī)一直停在仰拱標(biāo)高面上,這樣就能保證挖掘機(jī)能向運渣車?yán)锩嫜b渣。
(3)將其中一側(cè)開挖好后,操作棧橋使得棧橋橫移到已經(jīng)開挖好的那一側(cè),同樣將運渣車停放在棧橋上,挖掘機(jī)在需開挖的面上,開挖時從棧橋的前端向后端開挖,挖掘機(jī)一直停在仰拱標(biāo)高面上,這樣就能保證挖掘機(jī)能向運渣車?yán)锩嫜b渣;此時仰拱開挖和仰拱襯砌可以同步進(jìn)行。
(4)同樣重復(fù)以上過程完成下一個循環(huán)的仰拱施工。
1.3.2施工工藝流程圖
1.4與簡易棧橋的比較
施作仰拱對掘進(jìn)干擾大一直是國內(nèi)隧道鉆爆法施工中未能很好解決的一大難題。目前,大多數(shù)鉆爆法施工的隧道采用半側(cè)施作或簡易棧橋的方法進(jìn)行仰拱施工。但是由于傳統(tǒng)棧橋采用的是固定結(jié)構(gòu),適應(yīng)性、靈活性差,不但仰拱施工質(zhì)量難以控制,而且開挖、襯砌不能同步進(jìn)行,導(dǎo)致勞動強(qiáng)度高、安全事故頻發(fā)、功效非常低,大大影響了隧道施工速度。施工企業(yè)為了完成任務(wù),不得不在隧道狹小的空間里密集配備資源,單一推進(jìn)掌子面掘進(jìn)的同時,無法很好的兼顧其他作業(yè)面的良好進(jìn)展,導(dǎo)致二次襯砌的跟進(jìn)難以保證。采用自行式仰拱棧橋與簡易棧橋相比,雖然制造或購置費用使成本有所提高,但由于有效提高生產(chǎn)效率,加快了進(jìn)度,特別是長隧道的情況下,會起到降低工程施工成本的作用;同時,由于提高了機(jī)械化程度,無須人工移動棧橋,大大提高了施工作業(yè)的安全性。
1.5采用自行式仰拱棧橋施工的優(yōu)點
(1)減少施工干擾:仰拱棧橋的成功使用,減少了掌子面開挖施工運輸和仰拱施工之間的干擾,掌子面所施工的工裝料具可以從棧橋上通過,不影響棧橋下部仰拱施工;同時,棧橋跨度大,為仰拱施工提供了流水作業(yè)工作面,提高了施工效率。
(2)該仰拱棧橋易于拼裝,施工中行走靈活,能實現(xiàn)縱向及橫向移動,移動就位方便,提高了工效。
(3)為仰拱下仰拱作業(yè)提供了足夠的空間,可以有效地組織起流水施工。
(4)施工安全性高。采用型鋼加工制作的仰拱棧橋,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,安全可靠;在棧橋一側(cè)設(shè)置一條可以自動折疊人行通道,采用人員和設(shè)備分開通過的方式;橋下設(shè)置防護(hù)網(wǎng),保證棧橋下施工作業(yè)人員安全。
(5)在完成一個工作面后,在不需要拆卸的情況下利用其行走設(shè)施就可以滑動至下一個工作面,節(jié)約了傳統(tǒng)棧橋重復(fù)拼裝時間,確保了隧道施工的安全性,避免了人員傷亡事故的頻繁發(fā)生。
2.自行式仰拱棧橋的實際使用為實現(xiàn)各工序正常、有序施工,節(jié)余施工時間,提高隧道施工整體工作效率,使用自行式仰拱棧橋,滿足了在安全質(zhì)量可控的情況下,最大的體現(xiàn)工期成本優(yōu)勢。同時,使用自行式仰拱棧橋時,應(yīng)注意:
(1)操作棧橋移動人員,必須經(jīng)過培訓(xùn)并考核合格才能進(jìn)行作業(yè)。
(2)仰拱棧橋就位時,要注意安設(shè)的平整性及安設(shè)寬度符合設(shè)計要求,保證車輛行車安全及不同輪距車輛均能正常通過。
(3)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定車輛通過棧橋時的限速,以保證工作時仰拱棧橋的穩(wěn)定性及安全性;施工人員在棧橋下作業(yè)時嚴(yán)禁車輛通過,以確保作業(yè)人員安全。
(4)在棧橋兩側(cè)桁架外側(cè)布設(shè)安全防護(hù)網(wǎng),防止石渣墜落傷到下方施工操作人員。自行式仰拱棧橋上不的參與混凝土及雜物應(yīng)及時清理,以保持棧橋上部的清潔。
3.結(jié)語
關(guān)鍵字:懸臂導(dǎo)向架定位棧橋鋼管樁
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1. 引言
赤道幾內(nèi)亞Mbini大橋位于Wele河入海口東側(cè)500m左右的,在入??谖鱾?cè)便是大西洋,由于入??跂|側(cè)大西洋水下有暗礁[1],大型施工船只不能到達(dá)橋位處,因此采用釣魚法施工臨時鋼棧橋。同時,橋位處水深流急,在臨時鋼棧橋的施工過程中受大西洋潮汐影響較大,鋼管樁的定位成了施工過程中的難題,本文通過對實際施工過程中的3種鋼管樁的定位方案進(jìn)行對比,總結(jié)分析了懸臂導(dǎo)向定位鋼管樁具有安全穩(wěn)定、簡單易行、適用范圍廣、定位精準(zhǔn)等特點。
2.鋼棧橋的結(jié)構(gòu)
赤道幾內(nèi)亞Mbini大橋臨時鋼棧橋跨徑設(shè)計為12m,采用Φ60cm鋼管樁[2]作為基礎(chǔ),采用I40工字鋼作為樁頂橫梁,縱梁采用6根HW400寬面工字鋼,采用間距5cm的倒扣[20槽鋼作為橋面板。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、圖2所示。
圖1 HW400梁、[20a橋面板安裝
圖2 護(hù)欄安裝完成
Mbini鋼棧橋采用單工作面逐跨推進(jìn)的作業(yè)方式進(jìn)行,利用履帶吊配合震動沉樁錘直接在已經(jīng)搭設(shè)成型的棧橋上施沉下一排鋼管樁基礎(chǔ),依次逐跨施工。
3.鋼管樁定位方案的比選
根據(jù)WELE河水文地質(zhì)情況,結(jié)合施工環(huán)境、設(shè)備配置情況,考慮三種備選定位施工方案。
方案一:采用型鋼加工形成一整體懸臂定位導(dǎo)向架。
方案二:利用河水流速較小,潮位平穩(wěn)時期插打鋼管樁。
方案三:利用型鋼加工成活動定位架,利用起重設(shè)備吊放于樁位處定位。
著重對以上三種施工方案進(jìn)行工藝、工期、經(jīng)濟(jì)等方面的比較,其結(jié)果詳見表1。
表1方案工藝、工期、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較
項 目
方 案 優(yōu) 點 缺點
方案一 技術(shù)可行、能夠精確定位,便于測量控制和施工 懸臂長度較大(本項目為12m),導(dǎo)向架設(shè)計要有足夠的剛度
方案二 工藝簡單,無投入 受河床地形、潮汐時間限制較大,存在不穩(wěn)定性因素,測量控制較難
方案三 工藝較簡單,投入少 受潮汐時間限制較小,存在不穩(wěn)定性因素,受河床地形限制,無法糾偏,測量控制較難
根據(jù)以上三種方案比較結(jié)果,方案一在技術(shù)上可行、施工方便、定位精確,在工期、經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益等方面有明顯優(yōu)勢因此選擇懸臂導(dǎo)向架方案。
4.懸臂導(dǎo)向架的設(shè)置
⑴懸臂導(dǎo)向架的結(jié)構(gòu)
鋼管樁的準(zhǔn)確定位是鋼棧橋順利施工的重要保證。由于水上沉樁施工采用吊車起吊鋼管樁,全站儀無法進(jìn)行水中鋼管樁的實時定位測量,因此我們在施工中設(shè)計了懸臂導(dǎo)向架,通過定位導(dǎo)向架來間接定位鋼管樁。具體方法:采用4根20號槽鋼制作成寬度為45cm、高度為20cm的懸臂導(dǎo)向架,用來抵抗導(dǎo)向架自重和鋼管樁下沉?xí)r對導(dǎo)向框的摩擦力兩者共同作用產(chǎn)生的彎矩[3],長度根據(jù)鋼棧橋的跨度來確定,本棧橋標(biāo)準(zhǔn)跨度12米,導(dǎo)向架的長度為18米。在導(dǎo)向架的端部一側(cè)焊接一正方形固定框,尺寸根據(jù)鋼管樁的直徑確定(比鋼管樁直徑略大1-2cm)。固定框用來固定鋼管樁,采用2根20號單槽鋼焊接在懸臂導(dǎo)向架的一側(cè),另一側(cè),利用槽鋼與兩根單槽鋼用銷軸連接到一起,一段銷軸固定,另一端可以取掉銷軸,打開槽鋼,便于鋼管樁進(jìn)出定位框。
⑵鋼管樁的定位測量
在進(jìn)行下一跨的鋼管樁位置放樣時,首先按照設(shè)計樁位沿棧橋走向相鄰兩排鋼管樁外切線方向放出設(shè)計樁位方向線,兩鋼管樁與方向線的切點分別定為A點和B點,按照設(shè)計圖紙計算出A、B兩點的距離。同樣,在導(dǎo)向架上確定兩點:A’點、B’點, 使B’點位于導(dǎo)向架與方形框重合邊的中心,使A’點和B’點距離等于A、 B兩點距離,確定出A’點。最后,利用吊車將導(dǎo)向架吊起安放在A、B兩點方向線上,并使A與A’點重合,在橋面上焊接固定導(dǎo)向架。固定完成測量人員檢驗導(dǎo)向架固定框上的任意一角點坐標(biāo),若誤差在允許范圍內(nèi),就可以利用導(dǎo)向架進(jìn)行沉樁施工。
導(dǎo)向架定位鋼管樁測量控制如圖3,懸臂導(dǎo)向架的定位安裝見圖4,利用懸臂導(dǎo)向架定位施沉鋼管樁見圖5:
圖3 鋼管樁測量控制示意圖
圖4 懸臂導(dǎo)向架的定位安裝
圖5 利用懸臂導(dǎo)向架定位鋼管樁
⑶導(dǎo)向架的固定
施工時利用吊車將懸臂導(dǎo)向架吊到已經(jīng)測量并放好線的安裝位置就位,之后再導(dǎo)向架的尾端,焊接三塊加勁鋼板,一塊在導(dǎo)向架的尾端,另兩塊在導(dǎo)向架尾部兩側(cè)各一,加勁板一端與導(dǎo)向架焊接,另一端與棧橋橋面焊接。再在導(dǎo)向架與棧橋前部跨端相接觸的位置兩側(cè)各焊接一塊加勁鋼板,防止導(dǎo)向架翹起。固定牢固即可進(jìn)行鋼管樁的施沉。
⑷導(dǎo)向架拆除
鋼管樁施工完成后即可拆除導(dǎo)向架,拆除導(dǎo)向架時利用氣割割斷加勁鋼板與棧橋的連接后,即可利用吊車將導(dǎo)向架吊起放于吊車后面已施工完成跨棧橋上。
5. 結(jié)論
施工過程中懸臂導(dǎo)向架的測量定位是在已經(jīng)搭設(shè)好的棧橋橋面上進(jìn)行的,減少了測量定位的難度、縮短了測量耗費的時間,鋼管樁定位精度高,豎直度控制好。
從Mbini大橋棧橋施工來看,自采用懸臂導(dǎo)向架后6名工人可1天施工完成一跨棧橋,使施工速度加快,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
采用懸臂導(dǎo)向架定位鋼管樁的施工時間不受漲落潮、水流速限制,具有安全可靠,便于實施的特點。
由于懸臂導(dǎo)向架具有以上優(yōu)點,因此值得在中
小跨徑棧橋施工中推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
1.《赤道幾內(nèi)亞Mbini大橋施工圖設(shè)計》第三冊《地勘、測量》2010年11月 中國路橋工程有限責(zé)任公司
2.《港口工程樁基規(guī)范》JTJ254-98
3.《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》ITI025-86
【關(guān)鍵詞】鋼管樁;承載力;施工技術(shù)
0.前言
擬建的廣西大沖邕江特大橋位于南寧市青秀區(qū)長塘鎮(zhèn)德福村大沖屯旁邊,跨越邕江及湘桂鐵路,是南寧外環(huán)高速公路的控制工程,施工期為2010年8月至2012年8月,該橋主橋為193+332+113米高低塔混凝土斜拉橋,引橋為2×(3×40)米預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)小箱梁,橋梁全長888米,施工期間水深約為8米,根據(jù)地質(zhì)鉆探資料顯示,河床地質(zhì)情況如下:
①水深8米。
②岸例:0~7m為粘土,硬塑淺黃色,韌性及干強(qiáng)度。
③7m~9.8m為粉砂,灰色,含少量粘土及腐殖質(zhì),飽和,稍密。
④北側(cè)河床:0~0.3m為粉土,軟塑,黃色,含大量粉砂及少量礫石,韌性及干強(qiáng)度低。
⑤0.3m~33.4m中風(fēng)化泥巖,紫紅,灰黑色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),中厚層狀,構(gòu)造巖石較軟,巖體較破碎較完整,裂隙較發(fā)育,鉆進(jìn)慢,巖石呈短柱狀塊狀。
1.水上平臺設(shè)計方案
根據(jù)現(xiàn)場施工需要,8#墩采用施工鋼棧橋。根據(jù)現(xiàn)場地形地貌并結(jié)合荷載使用要求,經(jīng)過現(xiàn)場勘查,結(jié)合樁基平臺需要鋼棧橋規(guī)模擬定為棧橋全長130m,標(biāo)準(zhǔn)跨徑為12m,橋面凈寬均為6m,鋼棧橋結(jié)構(gòu)如下:
①基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為:鋼管樁基礎(chǔ)。
②下部結(jié)構(gòu)為:工字鋼??v梁。
③上部結(jié)構(gòu)為:貝雷片縱梁。
④橋面結(jié)構(gòu)為:裝配式公路鋼棧橋用橋面板。
⑤防護(hù)結(jié)構(gòu)為:小鋼管護(hù)欄。
2.鋼管樁受力計算
單墩布置單排3根鋼管樁徑?529mm,壁厚10mm,橫向間距2.2m,樁頂布置2根[32b]字鋼橫梁,管樁與管樁之間用[20b]槽鋼水平向和剪刀向牢固焊接。根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTJ024-85),沉入樁的承載力容許值:[Ra]=1/2(∪∑aili+αAOR)。
由于該公式只適用于混凝土管樁或者閉口的鋼管樁,對于本方案中的敞口式鋼管樁,該公式是否適合,規(guī)范沒有說明。
因為敞口式鋼管樁管壁較薄,鋼管樁沉入過程中,樁端土的一部分被擠向,一部分涌入管內(nèi)形成“土塞”,土塞受到管壁摩阻力作用將產(chǎn)生一定壓縮,可以增加樁基的端承力,從而提高單樁的垂直承載力,由于公路橋梁規(guī)范沒有用于空心鋼管樁承載力的專用計算公式,因此鋼管樁承載力可采用《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》的鋼管樁豎向承載力計算公式進(jìn)行計算,根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關(guān)系確定鋼管樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)時,計算式如下:
Quk+Qpk=λδ∪∑qsik+λpqpk×Ap
U—樁身周長;
qsik—樁側(cè)向第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
qpk—極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
λp—樁端閉塞效應(yīng)系數(shù),對于閉口鋼管樁,λp=1;
對于敞口鋼管樁,按下式進(jìn)行算:
鋼管立柱受力驗算.
受力模式分析:500KN汽車位于墩位處時鋼管承擔(dān)最大作用力,中間1根受力最大為430.3KN。根據(jù)勘測資料,鋼管立柱持力層為泥巖,強(qiáng)度為15MPa。
綜上所述:墩位下部結(jié)構(gòu)采用單排3根鋼管立柱滿足使用要求。
鋼管樁抗壓穩(wěn)定性驗算。
3.結(jié)語
鋼管樁施工技術(shù)目前已得到廣泛應(yīng)用,但鋼管樁施工時一些指標(biāo)在公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范中沒有數(shù)據(jù)可依,施工時應(yīng)滿足基本的規(guī)范要求,要求做到多借鑒、多實驗、多總結(jié),確保工程質(zhì)量達(dá)到新的高度。
【參考文獻(xiàn)】
[1]廣西壯族自治區(qū)南寧外環(huán)公路№3合同段施工合同、施工圖設(shè)計.
[2]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTJ041-2000.
[3]路橋施工計算手冊.
[4]鋼結(jié)構(gòu)計算手冊.
關(guān)鍵詞:大洋河特大橋;樁基工程;經(jīng)濟(jì)分析
中圖分類號:TU997文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1工程概況
大洋河特大橋位于下游感潮河段,水文地質(zhì)情況非常復(fù)雜,每天早晚漲落潮各兩次,最位3.2米,最低潮位-0.8米,水位落差達(dá)4米,最大水深9米。在水中墩施工中采用了一系列科學(xué)的施工方法,取得了圓滿成功。
2樁基工程施工經(jīng)濟(jì)比較
2.1棧橋
在主橋一側(cè)搭設(shè)鋼棧橋,為全橋水中墩基礎(chǔ)施工奠定了基礎(chǔ)。鋼棧橋采用鋼管樁基礎(chǔ),64式軍用梁作為橋跨。這種施工方案費用低廉,簡便易行,適合于有潮汐的大洋河中施工。
2.2平臺
采用施工平臺與棧橋相連作為整個大洋河橋水中墩施工的基本條件。施工平臺采用鋼管樁及型鋼搭設(shè)。此方案堅固結(jié)實,完全滿足施工要求,易于操作。采用“棧橋+平臺”的施工方法在現(xiàn)場取得了最大效果,與采用打樁船或起重船的方法相比有明顯的優(yōu)勢:
2.2.1大洋河屬有潮汐的河流,雖有水,但不能行大船,若采用打樁船或起重船需租用,從水中墩開始施工到梁下部結(jié)構(gòu)完畢時間為一年,所需費用較大。但采用棧橋?qū)⒋笱蠛觾砂断噙B,兩岸施工材料及設(shè)備可以通過棧橋運輸,比采用船只運輸更為方便易行。
2.2.2將棧橋搭設(shè)在施工平臺的上游而且與其連為一體的施工方案安全、可靠;根據(jù)調(diào)查翻閱有關(guān)氣象資料顯示,大洋河每年3月處于冰凌期,冰凌由于海水漲潮由下游向上游沖擊,破壞力量較大,落潮自上游向下游沖擊破壞力量較小,8月處于汛期,將棧橋與施工平臺連為一體,增加了棧橋整體穩(wěn)固性,因為棧橋全長380m,每跨為兩根單樁承重,豎向荷載靠磨察力可滿足施工要求,但橫向抗沖擊性能差,尤其是3月冰凌期的冰塊沖擊和8月汛期的水中雜物;施工平臺為矩形群樁,穩(wěn)定性、抗沖擊性能較好。因此將棧橋搭設(shè)在施工平臺的上游而且與其連為一體的方案既節(jié)約資金又安全可靠、切實可行。
2.2.3“棧橋+平臺”施工方案均采用常用材料搭設(shè),除64式軍用梁需租用外,其他均可就近取材。
2.2.4施工平臺設(shè)計為I40工字鋼雙層橫墊梁,平臺面為I16工字鋼結(jié)合枕木平臺面,利于鋼圍堰的沉放、平臺面、橫墊梁的拆除,簡便易行;另外,利用平臺鋼管樁和鉆孔樁的鋼護(hù)筒(鋼圍堰沉放導(dǎo)向架),搭設(shè)鋼圍堰拼裝、沉放的負(fù)平臺,利用I40工字鋼簡式門架沉放鋼圍堰,降低重心,增加安全系數(shù)方案,經(jīng)濟(jì)可行。具體經(jīng)濟(jì)對比見下表:
項目名稱 初步設(shè)計方案 最終采用方案
11#-16#水中墩施工平臺 鋼管樁基礎(chǔ), I40工字鋼橫墊梁, I16工字鋼結(jié)合枕木平臺面。 管樁基礎(chǔ), I40工字鋼雙層橫墊梁, I16工字鋼結(jié)合枕木平臺面;管樁搭設(shè)負(fù)平臺、拼裝、沉放鋼圍堰。
設(shè)備材料采用 各種鋼材: 485.54 T,10t浮吊:2臺,運輸船:2艘,300馬力機(jī)動舟:1艘,65t履帶吊:1臺。 各種鋼材:566.46T,10t浮吊:1臺,運輸船:2艘,300馬力機(jī)動舟:1艘,65t履帶吊:1臺。
效益比較 一、材料費用:
I16工字鋼:9.84 t*6*3500元/T=20.66萬元
I40工字鋼:10.34 t*6*3500元/T=21.71萬元
L75角鋼:2.4 t*6*3500元/T=5.04萬元
φ529鋼管樁:56.66 t*6*3500元/T=118.9萬元方木:19.66m3*6*1500元/ m3=17.69萬元
二、搭拆工費:50000元/座 *6 =30萬元
三、機(jī)械費用:24萬元
四、其他費用:5萬元
總計費用:243萬元 一、材料費用:
I16工字鋼:11.48t*6*3500元/T=24.11萬元
I40工字鋼:12.06 t*6*3500元/T=25.33萬元
L100角鋼:4.4 t*6*3500元/T=9.24萬元
φ529鋼管樁:56.66 t*6*3500元/T=118.9萬元枕木:2016根*25元/根(不含殘值20元/根)=5.04萬元
二、搭拆工費:75000元/座 *6 =45萬元
三、機(jī)械費用:18萬元
四、其他費用:8萬元
總計費用:253.62萬元
注: 施工費用增加10.62萬元,但水中墩鉆孔樁施工工期提前35天, 節(jié)約間接費用56萬元,鋼圍堰拼裝、沉放施工工期提前25天,節(jié)約間接費用120萬元,確保合同工期及后續(xù)工作順利進(jìn)行。
2.3鋼圍堰
大洋河特大橋10-16#水中墩施工,原設(shè)計采用雙壁鋼圍堰,現(xiàn)場加工,汽車運輸,25t汽車吊配合八三式軍用墩拼裝,射水吸泥沉放,后經(jīng)多次檢算、對比、論證、經(jīng)濟(jì)比較,鋼圍堰下部6m采用雙壁上部5m采用單壁,場地制作,施工平臺上65t履帶吊配合簡式門架拼裝沉放。和土石圍堰、木質(zhì)圍堰相比,具有節(jié)省材料、輕便,操作簡便,施工速度快等優(yōu)點,具體經(jīng)濟(jì)對比見下表:
項目名稱 初步設(shè)計方案 最終采用方案
11#-16#水中墩施工鋼圍堰 采用雙壁鋼圍堰,履帶吊配合八三式軍用墩拼裝沉放。 單雙壁結(jié)合鋼圍堰,履帶吊配合簡式門架拼裝沉放。
設(shè)備材料采用 各種鋼材:1553.86 T,浦沅25t汽車吊:1臺,65t履帶吊:1臺,八三軍用墩:16套,Q5PS砂石泵: 12臺,NL200-16污水泵: 12臺,8t加長東風(fēng)汽車: 1臺。 各種鋼材: 993.86 T,65t履帶吊:2臺,門式支架:6套,導(dǎo)鏈:20個,Q5PS砂石泵: 12臺,NL200-16污水泵: 12臺,8t加長東風(fēng)汽車: 1臺
效益比較 一、材料費用:
δ8mm鋼板:60.17t*14*3500元/T=294.83萬元
各種型鋼:50.82t*14*3650元/T=259.69萬元
八三軍用墩(16套,47.94t/套,使用6個月)
①租賃費:47.94*16*6*150元/月.T=69.03萬元
②搭拆工費:47.94*16*400元/T=30.68萬元
③運輸進(jìn)出庫費:47.94*16*250元/T=19.18萬元
二、施工費用
1鋼圍堰加工費用:110.99*14*2100元/T=326.31萬元
2沉放費用:155.38萬元
三、機(jī)械費用:122萬元
四、其他器材:10萬元
五、其他費用:85萬元
總計費用:1372.1萬元 一、材料費用:
δ8mm鋼板:40.17t*14*3500元/T=196.83萬元
各種型鋼:30.82t*14*3650元/T=157.49萬元
門式支架鋼材:20t*7*3650元/T=51.1萬元
二、鋼圍堰加工費用:
70.99*14*2100元/T=208.71萬元
三、沉放費用:77萬元
四、機(jī)械費用:146萬元
五、其他器材:5萬元
六、其他費用:65萬元
總計費用:907.13萬元
注: 節(jié)約費用464.97萬元,工期提前45天,確保合同工期及后續(xù)工作順利進(jìn)行。
2.4淺灘深基坑施工
在淺灘段進(jìn)行深基礎(chǔ)施工,基坑側(cè)壁極為不穩(wěn)。施工中采用鋼管樁支護(hù)配合井點降水的施工方案,有效解決了粉細(xì)砂地質(zhì)條件下的側(cè)壁穩(wěn)定問題。具體經(jīng)濟(jì)對比見下表:
項目名稱 初步設(shè)計方案 最終采用方案
6-9、19-24墩陸地深基坑施工鋼管樁 采用鋼板樁。 采用自制鋼管樁配合降水井。
設(shè)備采用 DZJ60振動樁錘1臺,65t履帶吊1臺,φ150mm水泵4臺。 DZJ60振動樁錘1臺,65t履帶吊1臺,30KVA交流電焊機(jī),φ150mm水泵4臺,φ450mm旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)1臺。
效益比較 一、材料費用:
拉森IV鋼板樁:71.61t*5*9000元/T=322.25萬元
其他型鋼:10.8*5*3650元/T=19.7萬元
接頭等加工費用: 2.3萬元
封底砼:45m3*20*400元/m3=36萬元
二、機(jī)械費用:28.64萬元
總計費用:408.89萬元 一、材料費用:
鞍山奧通產(chǎn)的φ429鋼管樁:54.78 t *5*3650元/T=99.97萬元
其他型鋼: I16工字鋼13.53*2*3650元/T=9.8萬元
L100角鋼6.18*2*3450元/T=4.3萬元
焊接鎖扣加工費用: 6.3萬元
井點降水:7.4萬元
拋填片石:45m3*20*50元/m3=4.5萬元
二、機(jī)械費用:13.46萬元
總計費用: 145.73萬元
注: 節(jié)約費用263.16萬元,工期提前30天,確保合同工期及后續(xù)工作順利進(jìn)行。
工程規(guī)模及主要施工方法介紹
該工程的建設(shè)規(guī)模為建設(shè)50000DWT煤炭進(jìn)口泊位一個(兼顧70000DWT船舶靠泊)和4000DWT煤炭水上轉(zhuǎn)運出口泊位一個,以及相應(yīng)的配套設(shè)施。碼頭主體工程由碼頭靠船平臺、輸煤棧橋、汽車支線引橋、轉(zhuǎn)運站及配套工程組成。
輸煤棧橋長1385.423m,其中主橋長362m,引橋長1023.423m,主橋?qū)?.8m。主橋上部結(jié)構(gòu)采用采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼變截面的連續(xù)箱梁,單箱單室截面,主橋分3個T構(gòu),同時采用3對貝雷片拼裝的掛籃進(jìn)行對稱懸澆,合攏段施工模板采用導(dǎo)梁法。主橋下部結(jié)構(gòu)采用雙薄壁墩,最大高度為24m,采用翻模法施工,基礎(chǔ)采用承臺鉆孔灌注樁基礎(chǔ),樁基為8根樁長超100m直徑φ200cm的鉆孔樁,采用水上搭鉆孔平臺反旋環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)施工,承臺采用水下鋼套箱法施工。棧橋引橋上構(gòu)主要采用30m預(yù)應(yīng)力砼簡支轉(zhuǎn)連續(xù)T梁,T梁之間設(shè)橫隔板。預(yù)應(yīng)力梁板構(gòu)件均采用陸上預(yù)制水上采用SDLB30m/100t架橋機(jī)安裝或300t浮吊安裝。棧橋引橋T梁下部構(gòu)造采用雙柱墩,鉆孔樁基礎(chǔ),樁柱間設(shè)置系梁;汽車支線引橋為單幅單車道檢修車通道,橋梁平面位于圓曲線上,上部結(jié)構(gòu)為20m預(yù)應(yīng)力砼簡支轉(zhuǎn)連續(xù)空心板與現(xiàn)澆單箱單室鋼筋混凝土彎箱梁;下部構(gòu)造橋墩采用樁柱式橋墩,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。彎箱梁施工采用鋼抱箍托架支撐法。
分析該工程難點有以下幾點:①工程結(jié)構(gòu)形式多樣,施工方法、施工工藝多,工序轉(zhuǎn)換快,如水上沉樁施工、水上鉆孔樁施工、水上大型預(yù)制構(gòu)件安裝、鋼吊箱承臺施工、水上高墩身與高立柱翻模施工、主橋主梁掛籃懸澆施工、高層建筑滿堂支架梁板施工等等,工程質(zhì)量、安全風(fēng)險大。②位于東南沿海區(qū)域,極易受臺風(fēng)的影響,對工程建設(shè)的組織和安全帶來不利的因素,增大工程施工的難度。③橋址處受潮汐影響明顯,必須趕潮作業(yè),施工組織難度加大。④水上作業(yè)點多面廣。
建立健全質(zhì)量保證體系
質(zhì)量監(jiān)理工作開展前首先在監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立健全質(zhì)量保證體系。嚴(yán)格按照監(jiān)理部制訂的監(jiān)理程序辦事,確保監(jiān)理部與承包商的質(zhì)保體系控制無盲點,質(zhì)量控制工作始終在規(guī)定的軌道運行。重點做好以下工作:
制定科學(xué)合理的監(jiān)理規(guī)劃,建立質(zhì)量管理體系,制定一系列監(jiān)理程序,明確質(zhì)量控制目標(biāo)、質(zhì)量控制要點。①監(jiān)理部必須實行總監(jiān)全面負(fù)責(zé)的質(zhì)量管理體系,建立由總監(jiān)、副總監(jiān)、各專業(yè)監(jiān)理工程師和現(xiàn)場監(jiān)理員等全員參與的全面質(zhì)量控制管理體系。②為了有效的實施質(zhì)量監(jiān)控管理,監(jiān)理部必須建立符合監(jiān)理規(guī)范及工程現(xiàn)場實際情況、具備可操作性的工作制度,如圖紙會審制度、技術(shù)交底制度、材料檢驗制度、工程質(zhì)量整改制度、隱蔽工程驗收制度、分部分項工程驗收制度及例會制度等等。③質(zhì)量管理工作必須堅持程序化,制定原材核定、施工階段質(zhì)量控制、隱蔽工程驗收、竣工階段驗收及質(zhì)量問題(事故)處理等監(jiān)理工作流程,實施監(jiān)理過程中嚴(yán)格按以上流程進(jìn)行監(jiān)督控制。
制定詳細(xì)的分部分項工程監(jiān)理實施細(xì)則,并由總監(jiān)理牽頭對監(jiān)理人員進(jìn)行監(jiān)理技術(shù)交底,做到現(xiàn)場監(jiān)理工作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。如編制鉆孔樁、立柱與墩身、空心板與T梁預(yù)制安裝、主橋掛籃懸澆等監(jiān)理實施細(xì)則。
總監(jiān)定期主持召開監(jiān)理工作內(nèi)部質(zhì)量會議,全部監(jiān)理人員參與,對質(zhì)量控制情況進(jìn)行介紹交流,對下部質(zhì)量控制如何開展進(jìn)行安排。
嚴(yán)把工程開工關(guān),重點審查施工方案及落實
各單位工程開工前,監(jiān)理部敦促施工單位及時上報《施工組織總體設(shè)計》,監(jiān)理部都對施工方案的合理性、可行性進(jìn)行了詳細(xì)的審核,并對關(guān)鍵工序和施工方案進(jìn)行重點審核,保證《施工組織總體設(shè)計》滿足工程質(zhì)量要求。
各分項工程開工前,監(jiān)理結(jié)合分項工程特點,重點審查了施工工藝、質(zhì)量技術(shù)保證措施能否達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,不能達(dá)到要求的堅決不同意開工。重大施工方案由監(jiān)理部組織業(yè)主、施工、設(shè)計等單位召開專題會議進(jìn)行審定。確保了施工方案的可行性、合理性和質(zhì)量的可靠性,為保證工程實體質(zhì)量打下了良好的基礎(chǔ)。如對連續(xù)剛構(gòu)掛籃施工合攏工藝,在合攏前,組織業(yè)主、設(shè)計代表、監(jiān)控單位、施工單位項目和公司技術(shù)負(fù)責(zé)人對合攏工藝進(jìn)行技術(shù)研討會,合攏頂撐采用外剛性支撐,頂撐以應(yīng)力控制為主,墩頂位移為輔,施工中注意卸載與砼澆筑工作的同步性,臨時約束必須解除,確保整個合攏工作順利完成。
嚴(yán)把工程測量關(guān)
測量是在工程質(zhì)量監(jiān)理中對工程的位置和幾何尺寸進(jìn)行控制和檢查的重要手段,必須把好測量監(jiān)理關(guān)。一般水工項目對結(jié)構(gòu)物測量定位的精度要求不高,該工程因為是特大型橋梁,測量精度要求相對高許多。
工程開工前,監(jiān)理部對施工單位導(dǎo)線控制網(wǎng)和基準(zhǔn)點按照特大型橋梁的控制網(wǎng)要求進(jìn)行獨立的復(fù)核和驗收,并在施工期每隔一年或根據(jù)施工進(jìn)展情況分階段進(jìn)行復(fù)核。
嚴(yán)把圖紙審核關(guān),對設(shè)計圖紙路線和各結(jié)構(gòu)物的平面位置和高程都進(jìn)行了理論驗算。
施工中隨時抽查、校核重要工程項目的施工測量數(shù)據(jù),特別是樁基位置放樣、主橋掛籃施工的線形監(jiān)控及合攏前聯(lián)測工作,以便及時發(fā)現(xiàn)問題,避免因測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有誤導(dǎo)致工程質(zhì)量缺陷。
嚴(yán)格把好工程實體的驗收關(guān),利用測量器具量測結(jié)構(gòu)物位置、尺寸,不符合要求的進(jìn)行整修,無法整修的要求承包人進(jìn)行返工或報廢處理。
主橋掛籃同時施工時中,定期進(jìn)行聯(lián)測確保主橋線形和合攏精度。
嚴(yán)把工程試驗關(guān)
試驗是監(jiān)理人員確認(rèn)各種原材料和工程質(zhì)量的主要手段,試驗工作好壞關(guān)系到整個工程的結(jié)構(gòu)安全,工程監(jiān)理的試驗工作的原則是“以數(shù)據(jù)為準(zhǔn),用數(shù)據(jù)說話”。在施工中監(jiān)理部加強(qiáng)對原材料控制、工程半成品、成品控制,建立了完善的檔案系統(tǒng),如原材料臺帳、混凝土試壓臺帳,以此為硬指標(biāo)進(jìn)行工程全方位的質(zhì)量監(jiān)控,確保了進(jìn)場材料源穩(wěn)定,質(zhì)量可靠。
對每道工序的監(jiān)理,包括材料性能,各種配合比、標(biāo)準(zhǔn)試驗,工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、密實度等,都要有數(shù)據(jù)。嚴(yán)格控制施工單位原材料控制、工程半成品、成品控制的質(zhì)量,執(zhí)行進(jìn)場報驗制度,檢查其出廠合格證、材質(zhì)報告或復(fù)檢報告,按照規(guī)范要求對其進(jìn)行抽檢、見證取樣,進(jìn)行平行試驗和旁站試驗,從源頭上杜絕了不合格原材料的使用。
嚴(yán)格把好混凝土配合比審核關(guān),確保配合比設(shè)計滿足設(shè)計及施工要求。施工過程中加強(qiáng)對混凝土生產(chǎn)過程進(jìn)行旁站,并按要求進(jìn)行見證取樣或抽檢。
做好混凝土強(qiáng)度的驗收評定工作,發(fā)現(xiàn)偏差及時調(diào)整,確?;炷临|(zhì)量穩(wěn)定。如在空心板預(yù)制階段,有一片板施工時因氣溫低,砼試件現(xiàn)場制作好后沒有及時覆蓋保溫,造成砼試件28天強(qiáng)度不足,監(jiān)理要求施工單位采取超聲波-回彈綜合評定法和鉆芯取樣法進(jìn)行檢測,結(jié)果滿足設(shè)計要求,通過該質(zhì)量問題引起了大家的高度重視,在以后的冬季混凝土施工中施工單位加大了對混凝土的覆蓋保溫保濕工作的投入,確保這種情況不再發(fā)生。
加強(qiáng)對承包人工地試驗室、試驗工作的管理和旁站監(jiān)督保證其試驗數(shù)據(jù)真實可靠。
加強(qiáng)過程控制,強(qiáng)化現(xiàn)場工序質(zhì)量監(jiān)控
該工程的質(zhì)量要求高、施工工藝多、工序轉(zhuǎn)換快、點多面廣,監(jiān)理部在質(zhì)量控制方面,堅持事前、過程控制的原則,各專業(yè)監(jiān)理工程師和監(jiān)理員每天多人次對現(xiàn)場進(jìn)行巡視,及時、敏銳捕捉施工不規(guī)范的苗頭,果斷、有力地處理違規(guī)情況,做到防微杜漸、懲前毖后。
重視每個結(jié)構(gòu)物首件工程施工,在施工中嚴(yán)格按照審批的施工方案進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)督工藝實施情況及技術(shù)與生產(chǎn)結(jié)合情況,在施工后及時進(jìn)行評價及總結(jié),做到以點帶面,規(guī)范施工中體系、物資、工藝等各環(huán)節(jié)。①始終堅持“工序質(zhì)量監(jiān)理確認(rèn)制”,上道工序未經(jīng)監(jiān)理檢查、簽證認(rèn)可,不得進(jìn)入下道工序施工,對發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題和存在的質(zhì)量通病均及時采取口頭和業(yè)務(wù)聯(lián)系單的形式通知施工單位進(jìn)行了整改。②對隱蔽工程、關(guān)鍵工序嚴(yán)格進(jìn)行全方位的旁站,堅決杜絕施工單位隱瞞、監(jiān)理人員不知情的情況發(fā)生,對發(fā)現(xiàn)問題堅決進(jìn)行返工。③理解設(shè)計意圖,督促施工單位“按圖施工”,按圖、按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)理,注意處理好各工序之間的銜接工作。④充分利用測量、試驗手段,加強(qiáng)對現(xiàn)場質(zhì)量工作的驗收和評價,對存在的疑問進(jìn)行檢測。
加強(qiáng)監(jiān)理力度,加強(qiáng)有效控制
對施工中某些“反復(fù)抓、抓反復(fù)”的質(zhì)量通病,加強(qiáng)監(jiān)理力度,加強(qiáng)有效控制,對發(fā)生問題首先就事論事,認(rèn)真查找質(zhì)量問題發(fā)生的原因,追究相關(guān)人員責(zé)任,改進(jìn)施工方案;其次,觸類旁通,分析會導(dǎo)致該類問題發(fā)生的其他各種因素,及時交流推廣,避免問題的再次發(fā)生。對質(zhì)量問題提出后,加強(qiáng)跟蹤、監(jiān)督、處理力度。
結(jié)束語