试论深水裸岩高桩承台钢吊箱围堰设计及施工(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-10-13
(5)侧板整体内支撑施工验算
由加强肋计算知道,内支撑最大压力为140KN,计算200mm钢管应力。钢管桩杆件按两端固结受力模式验算
钢管桩截面惯性半径 i===7.4cm
截面面积:A=0.785(20×20-19.88×19.88)=3.75cm2
柔度λ=0.65l/i=0.65×10×102/7.4=87,查表知纵向弯曲系数∮1=0.60
应力N=140KN/3.75cm2=37MPa<0.60〔σ〕=84Mpa
故横向布置三道采用200mm钢管内支撑满足使用要求。
钢吊箱围堰示意图
3、钢吊箱围堰施工
(1)在深水裸岩钻孔灌注桩桩基完成后, 用浮吊将钢吊箱逐部分拼装成整体后, 安装下放, 然后通过力的转换, 将整个吊箱重量(及以后封底混凝土重量)悬吊在钻孔桩主钢护筒顶部,然后灌注水下混凝土封底,待水下混凝土形成强度后, 钢吊箱即和封底混凝土结合在一起, 并通过吊杆系统锚固在钢护筒上,抽干水后,撤去原来的钢吊箱吊杆系统, 然后进行承台施工。这时,封底混凝土作为承台底模。
(2)钢吊箱围堰拼装下放
钢吊箱围堰在加工场地加工制造完成后,运至墩位处拼装,拼装利用墩位钻孔平台进行,在原墩位平台基础上加焊支撑型钢,构成拼装平台。围堰的组拼工作是将各块件点焊组拼成型,待其高度、倾斜度及结构的对焊焊接情况等进行检查签证、验收合格后方可进行全面焊接。围堰采用分段拼装、分段下沉的施工方法,先拼装底节钢围堰,拼焊好后,进行全面质检,对内外壁板焊缝及隔舱板焊缝进行煤油渗透试验。对重要焊缝进行超声波探伤抽查,确保围堰水密性,结构安全。
(3)钢围堰拼装顺序
①首先在作业平台上放样划线;
②拼装从一个角向两边对称进行,直至合拢;
③第一层围堰拼完后,利用顶、垫、拉和支撑等方法对之进行校正;
④为加快拼装速度,可根据吊机的起重能力,在岸上分段预拼装后吊上工作平台逐段接长直至合拢。
(4)钢围堰起吊
正式起吊前进行试吊,即把钢围堰吊起至离开作业平台面5cm左右,停止起吊,对钢围堰进行一次全面检查,当确认其纵、横和水平方向情况良好,无大的变形之后,再继续起吊至离开作业平台1m左右后停止,锁定各倒链滑车,然后拆除支撑平台。
底节拼装完毕,安装围堰起吊设备(包括起吊梁、4门滑车组、卷扬机及钢丝绳等)。卷扬机布置在贝雷梁平台上,采取措施保证其安全稳固。围堰起吊下放前严格检查起吊设备,消除安全隐患,确认正常后起吊。滑车组通过下吊点将底节围堰提升,先提高1m以后割除拼装平台,清除有碍于围堰下放的结构。利用卷扬机将围堰缓慢下放至水中,下放过程中保证各卷扬机下放的同步,保证各点按相同的下放速度入水。
围堰底节入水初步阶段起吊设施不松钩,保持起吊下放状态。大致调整围堰平面位置,随围堰下沉松放起吊钢丝绳,待围堰下沉至要求位置后,将围堰与墩位平台进行临时连接。快速运输、并对称安装中节上节钢围堰侧板。
(5)封堵孔隙
安排潜水员封堵桩和底板之间缝隙, 采用胶垫和钢板抱箍进行封堵。
(5)钢吊箱拆除
①首先拆除吊箱侧模板外框架, 然后拆除外侧模板。
②在底板横梁上挂上并收紧手动葫芦, 潜水员水下切割吊杆, 使底板重由卷扬机承受。
③放松卷扬机, 使底板纵横梁下落脱离承台。然后拆除纵梁, 最后拆除横梁。
4 结语
(1) 钢吊箱不受水流对河床冲刷的影响, 其底标高只需满足封底混凝土施工的要求即可, 因而吊箱的结构高度变小, 虽然增加了底板及吊杆, 但用钢总量较钢套箱少。
(2)钢吊箱通过传力杆件吊挂在成桩后的钢护筒上, 受力明确; 在吊箱底板上进行封底混凝土施工, 风险小。
(3)本钢吊箱采取分块制作、分块现场安装的制作吊装工艺, 需要的起重能力相对较小。同时吊装方法可靠性高、技术风险小, 对吊箱工况下的受力要求相对不高。
(4)该拉压柱式钢吊箱围堰对于承台体积较小的高桩承台施工适用性强。利用型钢制作的拉压柱既能抵抗部分浮力, 降低封底混凝土高度, 又能起到拉杆的作用承受承台混凝土的自重。同时采用手拉葫芦下沉的方法合理地取消了大型浮吊设备。拉压柱是主要承力构件,其在施工过程中的焊接工作量大, 且焊接质量须严格控制。
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