1、目 錄一、工程概況1二、橋位水文、地質情況1三、施工方案綜述2四、施工便道(棧橋)施工3五、40#、41墩樁基施工4、40#、41#墩施工平臺的筑島施工4、40#、41#墩樁基施工5六、40墩沉井圍堰施工6、沉井圍堰施工工藝流程6、施工坑開挖7、沉井制作7、沉井下沉9、沉井清基、堵水:12七、41墩沉井圍堰施工13、 施工工藝流程13、雙壁鋼沉井制造14、 雙壁鋼沉井下沉15、沉井清基17八、承臺大體積混凝土施工17、合理選擇原材料,優化混凝土配合比。17、控制混凝土骨料溫度18、合理選擇混凝土的澆筑時間18、制定合理的混凝土澆筑工藝施工方法18、模板的外部降溫19、澆筑完畢后的降溫19九、沉
2、井圍堰的拆除20十、主要施工機械設備配置20十一、 施工進度安排及工期保證措施21、施工進度安排21、工期保證措施22十二、質量保證措施23、質量保證體系23、組織保證23、強化現場的技術、質量、檢測力量24、抽調和整合施工專業隊伍25、意識和能力的保證25、材料保證25、質量管理保證26十三、安全保證措施27十四、環保措施28xx特大橋40#、41主橋墩深水基礎施工方案一、工程概況xx特大橋跨越xx河主橋為(70+125+70)m預應力混凝土連續梁,一聯全長266.5m(含兩側梁端至邊支座中心0.75m),橋面板寬13.4m。梁體結構按三向預應力體系設計,箱梁截面為單箱單室直腹板型式。主橋4
3、0、41和42墩處于xx河兩側河堤間,按施工水位21.5m考慮(該標高為現場實測的2006年秋冬季xx河的水位),41#墩處于深水區(平均水深4。2m),40#墩處于淺水區(平均水深2.5m),其余各墩均在枯水期均露出水面。二、橋位水文、地質情況橋址處xx河水流流向為左至右,線路法線與水流夾角為12,H1=35。71m.xx河為通航河道,航道為級(3)等航道,通航凈高為8。0m,側高為5。5m,凈寬為80m,上底寬72m,橋址處最高通航水位H10=31。25m。根據設計提供的地質資料,40#、41墩表層為粗圓礫土,下層依次為全風化、強風化、弱風化泥質粉砂巖。地質情況表墩 號巖層40 墩41 #
4、墩粗礫土20.916.2317.216.52全風化泥質砂巖16。2316。0116。5215.97強風化泥質砂巖16.0114.9315.9714.97弱風化泥質砂巖16。01以下14。97以下河床標高20.720.917。218.0承臺底標高15.72216。042基坑挖深5.1781。958粗礫土=300Kpa 全風化泥質砂巖=300Kpa 強風化泥質砂巖=350Kpa弱風化泥質砂巖=450Kpa三、施工方案綜述xx特大橋40、41#主橋墩基礎采用先施工樁基后下沉井施工承臺的方法進行施工.施工時首先采用挖砂船利用河道中的砂礫進行施工便道水中部分的填筑,施工便道在水中用砂礫填筑標高為22米,
5、頂寬寬5米,便道施工對應線路里程為1321+065至1321+175,然后在填筑好的便道上填筑一層50cm厚的粘土,最后在便道上鋪填30cm厚的碎石碾壓形成泥結碎石路面,完成水中便道的施工。第二步,利用已修好的水中施工便道,在40#、41墩位用粘土進行施工平臺的筑島填筑,40墩施工平臺筑島尺寸為順橋向24。2米、橫橋向26.7米的矩形,41墩施工平臺筑島尺寸為半徑20米的圓形,施工平臺填筑標高為23。5米。第三步,鉆孔樁機進入40#、41#墩施工平臺,進行40#、41墩樁基施工。第四步,樁基施工完畢后,在施工平臺上進行沉井的施工,沉井下沉完成后,進行承臺基礎開挖,完成承臺施工。第五步,在已填筑
6、好的水中施工便道靠近橋墩的內側,采用砂袋圍堰圍出棧橋基礎,然后在圍堰內采用吸泥機械將圍堰內泥土、砂礫挖除,一直開挖至河床底面,然后采用水下混凝土施工技術施工棧橋的混凝土基礎,并在基礎上預埋棧橋橋墩鋼管柱,采用工字鋼做主梁,完成棧橋施工。四、施工便道(棧橋)施工根據施工需要,在xx特大橋3941墩間修建一施工便道(棧橋),施工便道(棧橋)位于橋梁上游側,長度110m。計劃分兩步進行,首先在枯水季節,采用挖砂船利用河道中的砂礫進行施工便道水中部分的填筑,施工便道在水中用砂礫填筑標高為22米,頂寬寬5米,便道施工對應線路里程為1321+065至1321+175,在便道上游迎水側,采用袋裝中粗砂碼砌一
7、層,對便道進行防護;然后在填筑好的便道上填筑一層50cm厚的粘土,最后在便道上鋪填30cm厚的碎石碾壓形成泥結碎石路面,完成水中便道的施工.第二步,完成40、41墩的樁基、承臺施工后,計劃在2007年3月在已填筑好的水中施工便道靠近橋墩的內側,采用砂袋圍堰圍出棧橋基礎,然后在圍堰內采用吸泥機械將圍堰內泥土、砂礫挖除,一直開挖至河床底面,然后采用水下混凝土施工技術施工棧橋的混凝土基礎,并在基礎上預埋棧橋橋墩鋼管柱,采用工字鋼做主梁,完成棧橋施工。棧橋施工具體方案計劃修建的棧橋長度為72米,棧橋起點里程為DK1321+096終點里程為DK1321+168。棧橋位于橋梁上游側,在線路左側距橋梁中線1
8、4m處,棧橋橋面標高為26。5m(根據現場走訪河邊漁民得知的平常年份xx河最高水位線處標高為25m左右),棧橋寬度5m,跨度為9米,共8跨。供41#墩墩身及上部結構施工材料、設備、混凝土等的水平運輸。在40#、41#墩承臺基礎施工完畢后,暫計劃在2007年3月1日開始進行棧橋施工。、棧橋基礎施工在已填筑好的水中施工便道靠近橋墩的內側,采用砂袋圍堰法施工棧橋基礎,棧橋基礎尺寸為橫橋向長5米順橋向寬2米高1.5 米。先在棧橋的橋墩(臺)位置,根據棧橋基礎尺寸在基礎四周用砂袋進行圍填,然后在圍堰內采用吸泥機械將圍堰內泥土、砂礫挖除,一直開挖至河床底面,然后采用水下混凝土施工技術施工棧橋的混凝土基礎,
9、并在基礎上預埋棧橋橋墩鋼管柱。、棧橋橋墩施工棧橋的橋墩采用630mm的鋼管柱,下端預埋在棧橋混凝土基礎內1米深,每個橋墩采用2根鋼管柱橋墩,鋼管柱采用槽鋼焊接剪刀撐進行連接加固,在鋼管柱頂采用兩根36的槽鋼做橫梁。、棧橋上部結構施工在施工好的棧橋鋼管柱橋墩上,采用45a工字鋼做主梁,每跨設5道。在主梁上鋪設20cm20cm的方木(或標準枕木)做橋面,再在棧橋兩側用50mm的鋼管焊接成護欄完成棧橋施工。五、40#、41墩樁基施工、40、41#墩施工平臺的筑島施工利用已填筑好的施工便道,用重型汽車運粘土進行筑島填筑,填筑方法水下部分采用傾填法進行填筑,填方露出水面后,用壓路機進行碾壓壓實,并大致整
10、平;然后對露出水面部分的平臺進行填筑,采用分層填筑,層厚不大于50cm,要碾壓密實。在填筑好的施工平臺四周采用袋裝中粗砂碼砌2層,防止河水對筑島平臺的沖刷。40#墩筑島施工平臺尺寸為順橋向24.2米、橫橋向26。7米的矩形,平臺頂面標高為23米(水面標高為21。5米);41#墩筑島施工平臺尺寸為直徑40m的圓形,平臺頂面標高為23米(水面標高為21.5米)。、40#、41#墩樁基施工40#墩樁基設計為6根直徑2m、長28m的鉆孔灌注樁, 41墩樁基設計為14根直徑2m、長35m的鉆孔灌注樁。為保證在冬季枯水季節把這20根直徑2m的樁基施工完成,計劃在40墩上3臺鉆機、41#墩上5臺鉆機,分別兩
11、個和三個循環完成40、41#墩20根樁基施工。鉆孔樁施工工藝及方法如下:筑島土層內的鉆孔施工:樁位放樣:在填筑好的施工平臺上,根據施工圖進行樁基放樣,要求樁中心的縱橫向偏差滿足驗標要求,并在樁的前后左右距中心2m處分別設置護樁,以供隨時檢測樁中心和高程.護筒埋設:護筒用15mm厚鋼板制成,內徑比樁徑大20cm。護筒頂高出地面20cm,護筒長度為2m。鉆進施工:考慮施工平臺是在水中填粘土形成的作業平臺,平臺的水下部分回填粘土的密實度不大,樁基鉆孔施工時,在一開鉆時,即向鉆孔內拋填片石和粘土,采用24m沖程進行沖擊,使拋填的片石和粘土向四周孔壁擠壓密實,如此反復多次,直至孔底平整進入河床基巖面下。
12、河床下鉆進施工:鉆機鉆進成孔、清孔、鋼筋籠制作及安裝、灌注水下混凝土等施工工藝及方法與普通鉆孔樁基礎施工工藝和方法相同。六、40#墩沉井圍堰施工 在40墩樁基施工完畢后進行40#承臺基礎開挖施工,40#墩承臺開挖采用混凝土沉井圍堰施工,先進行混凝土沉井預制和下沉施工,將沉井下沉到河床底基巖面標高16.0m處為止,然后進行承臺基礎鋼筋綁扎和混凝土澆筑施工。根據40#墩承臺尺寸,40#墩沉井尺寸見下圖,沉井壁厚1.0米、沉井高度為7.5米,沉井高出筑島平臺面0.5米,沉井分兩節預制,沉井混凝土標號為C25,底節高4米。、沉井圍堰施工工藝流程沉井根據設計井壁形式,分2次制作、1次下沉,施工順序為:挖
13、基坑-鋪設砂墊層安裝墊架-制作底節、第二節沉井-拆除墊架和模板、挖土下沉到設計深度-沉井清基、堵水施工-施工承臺基礎.、施工坑開挖沉井采取在基坑中制作,以減少下沉深度,降低施工作業面。開挖深度為1.5米,考慮到拆除墊架和支模操作的需要,基坑比沉井寬2米,四周挖排水溝,集水井,使地下水位降至比基坑底面低0.5m,挖土采用1臺小松220-3 1。0m3反鏟挖掘機進行。配合人工修坡和平整坑底,挖出的土方用自卸車運至棄土場堆放。、沉井制作刃腳支設沉井制作時,為解決地基承載力的不足,采用墊層法施工.即在刃腳下設墊木墊層,墊木下再設砂墊層,逐層擴大,類似擴大基礎。沉井刃腳鋪設標準枕木(160mm220mm
14、2500mm)作支承墊架的墊木,然后在其上支設刃腳及井壁模板,澆筑砼。地基上鋪設砂墊層,可減少墊架數量,將沉井的重量擴散到更大的面積上,避免制作中發生不均勻沉降,同時易于找平,便于鋪設墊木和抽除。計算枕木用量n=G/Ffn- 每米內墊木根數(根);G沉井的單位長度的重力(kN/m);F-每根墊木與地基(或砂墊層)的接觸面積(m2);f砂墊層(或地基土)的承載力設計值(kN/m2),取250kN/m2n(7。511)24/(0.222.5250)1。31枕木間距為1/1。31=0.76m,需用枕木(18。22+11.22)0.7678根。砂墊層厚度計算Lb=(b+htan)L+bhtan+ 4/
15、3(htan)2FF=F/K2以上兩式中,L-枕木的長度(m);b-枕木的寬度(m);-由荷載引起的基礎底面的平均壓應力(kN/m2);=(7。511)24(2.50.22)=327.3 (kN/m2)h-砂墊層厚度(m);-砂石的擴散角,取45; F黏土平臺地基的容許承載力;取F=80(kN/m2);F沉井的單位長度的重力與砂墊層自重應力之和;K2地基承載力粘土的調整系數,參考建筑施工腳手架實用手冊取K2=0。5。代入原始數據得以下方程組:2。50。22327.3=(0。22+ htan45)2.5+0.22htan45+4/3(htan45)2F200=F/0。5化簡得方程式:4/3h2+
16、2.72h-3。95=0解方程得:h=0.981(m)施工中取h=1.0m選用中砂用平板振動器振搗并灑水,控制干密度1。56t/m3,地基整平后,鋪設墊木,使頂面保持在同一水平面上,用水平儀控制其標高差在10mm以內,并在其孔隙中墊砂夯實,墊木埋深為其厚度一半。模板支設的技術措施井壁模板采用鋼模板組裝而成。沉井內外模板均采取豎向分節支設,每節高1.52。0m,模板循環倒置使用。先支井體內模,一次支到比施工縫略高100mm,豎縫處用90mm90mm方木支撐在內部腳手架或豎井架上。外模分兩次支設,內外模均支到施工縫略高100mm 處,豎縫用木方及12mm拉緊螺栓緊固,間距500mm,在螺栓中間設1
17、00mm100mm3mm 鋼板止水片1道,止水片與螺栓接觸的1圈滿焊.每隔1。8m設1道20mm鋼絲繩和拉緊器箍緊,以防外脹,再設斜支撐支頂于基坑壁及外部腳手架上?;炷翝补嗉夹g措施(1)將沉井分成若干段對稱均勻分層澆灌,每層厚300mm,均衡下料,以免造成地基不均勻下沉,使沉井傾斜。(2)混凝土應振搗密實,在每段交接處,振搗范圍應延伸至另段500mm處.(3)每節混凝土應一次連續澆灌完成,第一節混凝土強度達到70方可澆灌第二節.(4)上下節井壁的接縫應設置止水帶,接縫處鑿毛并沖洗處理后,再繼續澆灌下一節,并在澆灌前先澆一層貧石子混凝土。(5)在井壁澆筑混凝土時,應停止挖土下沉,以保證安全,同
18、時前一節下沉應為后一節混凝土澆灌工作預留0.51。6m高度,以便操作。、沉井下沉沉井下沉是關鍵工序,下沉質量的好壞將直接影響到工程質量和進度.沉井下沉系數計算一般采用沉井下沉系數K1。151.25作為下沉的控制指標。判斷沉井排水下沉后期是否需要壓重。驗算公式:K=(QB)/(T+R)=(QB)/c(h3.5)f+R1。15式中:Q沉井自重及附加荷重;B-被井壁排出的水重(kN),采取排水下沉時B0;T-沉井與土間的摩阻力(kN);c-沉井周長(m);h-沉井下沉高度(m);R-刃腳反力(kN),刃腳挖土時取R=0;f井壁與土的單位摩擦力,取20kN/m2;K=(18.22+11。22)7.52
19、40/(18。22+11。22)6.820)=1.321.15下沉系數滿足規范要求.沉井抗浮計算若地下水對沉井的浮力大于井壁及封底砼重量與井壁與土的摩擦力之和,可以采取在井壁上加載的方法抗浮,沉井底高為15。722m,地下水對沉井的浮力很小,根據施工進度安排取施工時河面水面的水位22m為水面標高,則地下水對沉井的浮力為:Fghs1其中水的密度,取1t/m3;h-水面至井底高度,22m15.722m=6。278m;s1-井底面積,(18.213.2)=240。24m2;F-水對沉井的浮力, F1106。278240.24 =15082。3kN井壁與土層的摩擦力:fs2其中s2-井壁表面積,(18
20、。22+13.22)6。8=427.04m2;-單位摩擦力,取20 kN/m2;f=427。0420=8540。8kN井壁砼自重:p=v=247.5(18。22+13。22)=11304kNF=15082。3p+f=11304+8540.8=19844。8kN因此,沉井在地下水浮力的作用下,是能夠保持穩定的.沉井下沉的技術措施沉井下沉: 下沉施工前將各項準備工作就緒, 待混凝土強度達到100%后開始挖土下沉。刃腳承墊架的拆除。沉井內土方由中間向四周均勻擴挖到刃腳附近時,先分段對稱地掏土至刃腳處,深井在重力作用下第一次開始下沉,第二次再由中間向四周均勻挖至刃腳附近時,先掏剩余部分(承墊下面) 的
21、土至刃腳下,抽除承墊架,再掏其余部分的土,沉井便開始第二次下沉.每次開挖的厚度不要過大, 開挖厚度控制在200mm左右.加強沉降觀測與外觀觀察.第一次下沉前,做好對沉井的初始標高、軸線位移等校核,并做好記錄,以此作為對以后各項觀測的參照.沉井下沉中的糾偏措施沉井下沉過程中,有時會出現傾斜、位移及扭轉等情況,應加強觀測,及時發現并采取措施糾正。(1)可能產生傾斜的原因有:刃腳下土質軟硬不均;拆刃腳墊架時,抽出承墊木未對稱同步進行,或未及時回填;挖土不均,使井內土面高低懸殊;刃腳下掏空過多,使沉井不均勻突然下沉;排水下沉,井內一側出現流砂現象;刃腳局部被大石塊或埋設物擱??;井外棄土或施工荷載對沉井
22、一側產生偏壓。(2)糾偏措施有:加強沉井過程觀測和資料分析,發現傾斜及時糾正。 如沉井已經傾斜,可采取在刃腳較高一側加強挖土并可在較低的一側適當回填砂石,必要時配以局部偏心壓載,都可使偏斜得到糾正.待其正位后,再均勻分層取土下沉.從傾斜高起的一端,也就是從土質硬的一端挖土,同時向土質軟的一端遞減挖土深度逐漸開挖,使沉井兩端基本保持在同一水平面上,這樣沉井就由傾斜逐漸擺平.位移糾正措施一般是有意使沉井向位移相反方向傾斜,再沿傾斜方向下沉,至刃腳中心與設計中心位置吻合時, 再糾正傾斜,因糾正傾斜重力作用產生的位移,可有意向位移的一方傾斜后,使其向位移相反方向產生位移糾正.、沉井清基、堵水:當沉井下
23、沉至設計標高的河床巖面上時,采用風鎬人工將沉井刃腳初的巖面鑿平,使沉井刃腳與巖面間接觸密貼,局部空隙不大(20cm以內),即可采用灌注水下混凝土的方法,在沉井刃腳處用混凝土將刃腳段澆筑封閉起來.待澆筑的混凝土強度達到一定強度后,用抽水機抽水排干沉井圍堰內的積水,就可進行承臺基礎施工。七、41墩沉井圍堰施工 41#墩承臺開挖采用雙鋼壁沉井圍堰施工,首先將雙鋼壁沉井下沉到河床底承臺底面標高16.0m,然后先封堵沉井圍堰四周的滲水,再進行承臺基礎的鋼筋綁扎和混凝土澆筑施工.根據41墩承臺尺寸,41墩沉井尺寸見下圖,沉井外徑25.1m、內徑23.1m,沉井壁厚1米、沉井高度為7米,沉井高出筑島平臺面0
24、。5米,沉井分兩節預制,底節高3。5米.、 施工工藝流程雙壁鋼沉井施工工藝流程圖雙壁鋼沉井分節分塊制造制造雙壁鋼沉井底節在施工平臺上拼裝水密性檢查雙壁鋼沉井底節下沉雙壁鋼沉井接高上節雙壁鋼沉井上節雙壁內填卵石雙壁鋼沉井內清基堵水承臺施工雙壁鋼沉井底節雙壁內澆筑砼雙壁鋼沉井下沉到河床基巖面、雙壁鋼沉井制造雙壁鋼沉井構造41墩鋼沉井根據橋墩承臺的尺寸采用受力性能較好的圓形結構,內徑23。1m(較承臺直徑大2m)、壁厚1m、高7m的雙壁圓形無底焊接結構,為了便于加工制作,將其分為2節,每節高度3。5m,底節根部設有刃腳,雙壁鋼沉井由內、外壁板、角鋼焊接骨架、隔艙板組成,壁板采用8mm鋼板,刃腳用12
25、mm鋼板加厚,骨架角鋼采用L758角鋼,部分位置用L10010角鋼加勁。沉井結構要求水密,以適應在施工各種工況的需要。雙鋼壁沉井制造雙壁鋼沉井計劃在現場制作,根據吊機起吊能力雙壁鋼沉井分節、分塊進行加工,整個沉井分兩節、每節又分成8塊制作,塊與塊之間的連接為等強連接,加勁環與肋采用交錯對接,保證受力可靠.、 雙壁鋼沉井下沉、沉井圍堰施工工藝流程沉井根據設計井壁形式,分2次拼裝、1次下沉,施工順序為:挖基坑-鋪設砂墊層-安裝墊架-拼裝底節、第二節雙壁鋼沉井-向鋼沉井雙壁內填充C15混凝土挖土下沉到設計深度沉井清基、堵水施工施工承臺基礎.、施工坑開挖鋼沉井采取在基坑中拼裝成型,以減少下沉深度,降低
26、施工作業面。開挖深度為1。5米,考慮到拆除墊架和支模操作的需要,基坑比沉井寬2米,四周挖排水溝,集水井,使地下水位降至比基坑底面低0.5m,挖土采用1臺小松2203 1。0m3反鏟挖掘機進行。配合人工修坡和平整坑底,挖出的土方用自卸車運至棄土場堆放。、刃腳支設沉井拼裝制作時,為解決地基承載力的不足,采用了墊層法。即在刃腳下設墊木墊層,墊木下再設砂墊層,逐層擴大,類似擴大基礎.沉井刃腳鋪設標準枕木(160mm220mm2500mm)作支承墊架的墊木,然后在其上支設刃腳及井壁模板,澆筑砼。地基上鋪設砂墊層,可減少墊架數量,將沉井的重量擴散到更大的面積上,避免制作中發生不均勻沉降,同時易于找平,便于
27、鋪設墊木和抽除。計算方法同40墩,計算的結果是:枕木用量枕木間距為0.80m,需用枕木(3。141592624.1)0.895根。砂墊層厚度計算得:h=1.08(m)施工中取h=1。2m選用中砂用平板振動器振搗并灑水,控制干密度1.56t/m3,地基整平后,鋪設墊木,使頂面保持在同一水平面上,用水平儀控制其標高差在10mm以內,并在其孔隙中墊砂夯實,墊木埋深為其厚度一半。、雙壁鋼沉井底節現場拼裝將加工好的分塊鋼沉井,按照預先設計好的順序,在施工平臺上采用25噸汽車吊進行拼裝就位。、雙壁鋼沉井底節下沉雙壁鋼沉井底節拼裝完成后,向雙壁鋼沉井雙壁內按照分層、分段均勻的原則澆筑C15混凝土,澆筑高度為
28、3。5m。然后接高拼裝第二節沉井,同樣是將預先加工好的雙壁鋼沉井節塊采用25噸汽車吊進行拼裝就位;然后在雙壁鋼沉井雙壁內填充1。5米混凝土,剩余部分填充滿卵石,然后開始沉井圍堰下沉沉井施工,下沉步驟和方法同前40#墩。、沉井清基當沉井下沉至河床底設計標高巖面上時,采用風鎬人工將沉井刃腳初的巖面鑿平,使沉井刃腳與巖面間接觸密貼,局部空隙不大(20cm以內),即可采用灌注水下混凝土的方法,在沉井刃腳處用混凝土將刃腳段澆筑封閉起來。待澆筑的混凝土強度達到一定強度后,用抽水機抽水排干沉井圍堰內的積水,就可進行承臺基礎施工。八、承臺大體積混凝土施工40、41墩沉井下沉到位后進行封水施工后,然后展開承臺基
29、礎的施工,首先鑿除高于樁頂設計標高以上的樁頭混凝土,清除沉井圍堰內浮渣,大體整平承臺地面。然后綁扎承臺鋼筋,立模板,澆注混凝土,混凝土采用多臺輸送泵水平分層一次澆注成型。40#墩承臺混凝土尺寸為14。2m9。2m4m(長寬高),體積為522。56m3,、41#承臺混凝土尺寸為直徑21.1m4。5m(圓型承臺 ),體積為1573.5m3,均為大體積混凝土??刂苹炷羶炔孔罡邷囟取⒒炷羶韧鉁夭罴盎炷帘砻媾c承臺周圍環境溫差,防止溫度裂縫產生是承臺施工控制的重點。為此將采取以下施工方法和措施進行控承臺混凝土質量,防止混凝土出現裂紋。、合理選擇原材料,優化混凝土配合比。嚴格控制水泥用量。在保證設計強
30、度、防水要求和施工工藝要求的前提下,減小單位混凝土的水泥用量,降低水化熱,避免或減輕混凝土的收縮和開裂。在混凝土中采用雙摻技術(即摻粉煤灰和減水劑)是降低水化熱和防滲防裂的有效措施,粉煤灰粒度較細,表面光滑,質地致密,與水拌合均勻后可以有效分隔水泥顆粒使之易于水化,提高水化速度,減小水化的需水量,降低孔隙率,提高混凝土的密實性.、控制混凝土骨料溫度采取必要措施對材料遮蔭。在每種骨料場地和攪拌機料倉上建造雨棚,阻止太陽暴曬骨料。、合理選擇混凝土的澆筑時間為避免混凝土入模過高,混凝土澆筑時間安排在傍晚澆筑,避開白天的太陽暴曬施工承臺,也不安排在早上澆筑以免氣溫升到最高時加劇混凝土內部溫升。、制定合
31、理的混凝土澆筑工藝施工方法大體積承臺混凝土采用分層澆筑法進行施工。通過分層,增加散熱面積,降低水化熱溫度。其分層厚度(指搗實后厚度)根據投入的混凝土攪拌站的機械攪拌混凝土的能力、運輸條件、澆筑速度、振搗能力和結構要求等條件確定,混凝土最大攤鋪厚度為400mm600 mm。在新澆筑完成的下層混凝土上再澆筑新混凝土時,應在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土。上下層同時澆筑時,上層與下層前后澆筑距離應保持1。5m以上。、模板的外部降溫對與混凝土接觸的模板、鋼筋及其它表面在混凝土澆筑前覆蓋濕麻布和噴霧狀水冷卻;混凝土入模時的溫度控制30以內。、澆筑完畢后的降溫承臺施工完畢后,就馬上進行承臺混凝
32、土的降溫作業.盡量減少表面混凝土的暴露時間,及時對混凝土暴露面進行緊密覆蓋(可采用蓬布、塑料布等進行覆蓋),防止表面水分蒸發混凝土帶模養護期間,應采取帶模包裹、澆水、噴淋承臺內冷卻管內循環出來的熱水等措施進行保濕、潮濕養護,保證模板接縫處不至失水干燥.為了保證順利拆模,可在混凝土澆筑2448h后略微松開模板,并繼續澆水養護至拆模后.混凝土去除表面覆蓋物或拆模后,應對混凝土采用覆蓋灑水進行潮濕養護,并在混凝土表面處于潮濕狀態時,迅速采用麻布、草簾等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹,再用塑料布或帆布等將麻布、草簾等保濕材料包覆(裹)。包覆(裹)期間,包覆(裹)物應完好無損,彼此搭接完整,內表面應具有凝
33、結水珠。在養護時,先用溫度計測量大氣溫度、養護水溫度、混凝表面溫度和砼內部溫度,保證淋注于混凝土表面的養護水溫度低于混凝土表面溫度時,二者間溫差不得大于15和砼表面溫度與內部溫度的溫差不宜大于20。控制混凝土內部最高溫度及內外溫差的方案主要是采用內部設置冷卻水管散熱、承臺外部保溫的措施;具體施工時在承臺內根據承臺結構尺寸特點,合理布置冷卻循環管,同時在混凝土內部設置溫度監測元件,管內采用循環水排熱,安裝冷卻管時應進行密水檢查,保證不漏漿、不漏水。在承臺混凝土澆筑完畢12h后,在承臺四周外側先蓋塑料薄膜一層后蓋草包或麻袋兩層,再蓋塑料薄膜一層進行隔熱保溫養護。通過水溫表和預埋元件進行溫度監控,根
34、據監控結果來調整冷卻循環管內進水溫度和水流速度,從而達到控制溫差不超過允許值、防止裂縫的目的.九、沉井圍堰的拆除40#墩在橋墩施工完成一節(高度4米)、41#墩在施工完成第二層承臺基礎后,即可進行沉井圍堰拆除。具體拆除方案如下:40#墩混凝土沉井拆除;考慮40#墩位于靠近河岸的淺水區,根據河道現場的情況,將沉井在承臺面以上部分進行拆除,拆除的方法是采用松動爆破的方法進行爆破拆除,承臺面以下部分沉井保留。41墩雙壁鋼沉井的拆除:41墩雙壁鋼沉井采用氧焊切割的方法進行,拆除范圍為承臺頂面以上部分.十、主要施工機械設備配置xx特大橋40、41#主墩基礎施工機械設備配置表序 號名稱規格單位數量用 途1
35、沖擊鉆機200臺8臺樁基施工2發電機200KW臺2證保用電3變壓器630KW臺1證保用電4汽車吊25T臺2起重設備5門架個2焊接、拼裝6卷揚機5t臺4調平7空壓機3L10/8臺28挖掘機臺2挖土下沉井9重型運輸車奔馳臺610混凝土輸送泵臺211混凝土泵車臺112電焊機臺1013潛水泵臺20十一、 施工進度安排及工期保證措施、施工進度安排由于施工圖紙還沒到位,暫時按保證在2007年xx河洪水來臨之前,40、41#水中墩施工出水面來計劃工期.40#、41水中墩基礎施工工期安排是:11月10日以前完成41#墩施工平臺水中筑島的施工,11月中旬完成40墩施工平臺水中筑島施工,然后立即開始樁基礎施工,4
36、1橋墩上5臺鉆機,用三個循環的時間(三個月)完成14根鉆孔樁施工任務,40#墩上3臺鉆機,用兩個循環的時間(2個月)完成6根鉆孔樁施工任務,再分別用兩個月時間完成承臺和部分墩身施工任務,為上部結構懸灌現澆梁施工創造有利條件。具體安排如下: 41墩施工進度安排樁基施工:2006年11月10日至2007年2月10日,共90天;雙鋼壁沉井圍堰預制施工:2006年11月20日至2007年1月30日,共70天;雙鋼壁沉井圍堰下沉施工: 2007年2月15日至2007年3月15日,共30天;41#墩第一層承臺基礎施工:2007年3月16日至2007年4月15日,共30天;41#墩第二層承臺基礎施工:200
37、7年4月16日至2007年4月30日,共15天。40墩施工進度安排樁基施工:2006年11月25日至2007年1月25日,共60天;混凝土沉井圍堰預制施工:2007年1月25日至2007年2月15日,共20天;混凝土沉井圍堰下沉施工: 2007年2月15日至2007年3月15日,共30天;40墩承臺基礎施工:2007年3月16日至2007年4月5日,共20天;棧橋施工計劃安排棧橋基礎施工:2007年3月1日至2007年3月15日,共15天;棧橋墩柱及橋面系施工:2007年3月16日至2007年3月30日,共15天.、工期保證措施、充分發揮從事施工任務所積累的較為豐富的施工經驗及擁有較強的機械設
38、備能力和現代化科學管理的優勢,全面負責的組織本橋實施。、加強管理,在建設方的指導下,施工中做好到統籌規劃,周密安排,有序施工,強化計劃管理、網絡管理、目標管理和成本管理,抓住關鍵工序,控制每個循環作業時間,減少工序搭接時間。、配備性能優良、數量滿足施工要求的各種機械設備和運輸車輛,做到機械設備齊全,配置合理,性能先進,能保證施工進度和施工質量的要求.提高設備完好率和利用率,保證機械化生產順利進行,確保工程進度的落實。、通過健全的質量保證體系,嚴格的質量管理制度和行之有效的質量保證措施,確保各道工序施工一次成優,避免返工。、搞好計劃管理,保持均衡生產,施工進度分階段控制,技術、計劃部門根據全標段
39、工程量和總工期要求,結合施工組織設計,編制年度和季度計劃,生產調度和各施工隊根據季度計劃制定周計劃和月計劃,做到以月保季、季保年,以年度計劃??偣て?、開展目標管理,搞好經濟承包:包任務、包投資、包工期、包安全、包工程質量、包環境保護、落實政策,獎懲兌現、提高全體職工的主動性、創造性。、在工序安排上,對直接制約后續工程的工序要優先安排,集中優勢兵力,打殲滅戰.創造良好的施工環境。十二、質量保證措施、質量保證體系詳見質量保證體系圖。、組織保證質量保證體系圖制度保證措施保證經濟保證組織保證思想保證各項TQC領導小組質 量 教 育 技 術 培 訓監理工程師監理項目部質檢機構隊質檢員班QC小組質量檢查
40、制度質量獎懲制度各級質量責任創優質工程措施推行標準化作業采用四新技術優質優價 質 量 指 標 獎質量及技術知識教育質量管理檢驗攻關各負其責落實檢查獎懲落實措施用經濟手段獎優罰劣創優質工程配備強有力的現場指揮系統,項目部抽調一名專職副經理和經驗豐富的技術人員專業負責40、41#墩的基礎施工,通過引進先進施工設備與工藝,有效組織人力、設備、物資等資源,保證質量管理體系的有效運行,實現制定的質量目標。、強化現場的技術、質量、檢測力量根據新建鐵路技術新、標準高、難度大的特點,摒棄不適應高標準技術要求的習慣作法,真正樹立世界眼光,瞄準世界一流水平,確保相關施工技術、工法工藝是比較先進的,實現以提高施工技
41、術水平和工藝確保工程質量。引進一流的施工工裝和檢測設備,采用先進的施工方法和質量檢測手段.精選具有能適應新技術、有較高技術水平和施工管理實踐經驗的高級工程技術人員,分別擔任主要職能部門負責人和各專業施工隊技術、質檢、檢測負責人。、抽調和整合施工專業隊伍根據任務規模和工程特點,按工程類別和模塊化、專業化、工廠化質量的原則劃分施工任務,抽調和整合樁基、沉井、鋼結構加工等專業施工隊,在項目部直接領導和指揮下,參加本項目工程的建設。、意識和能力的保證堅持“始于教育、終于教育”的原則,把對參建本項目全體人員的質量意識和從業能力的培訓教育貫穿于施工的全過程。有計劃、有組織、分對象、分階段地組織實施,以保證
42、滿足工程建設的需求.通過不同形式、不同內容、分專業、分重點的教育培訓,以達到工程施工能夠有序進行和工程質量控制能夠有效保證的目的。、材料保證 嚴格各種材料采購的質量過程控制。對供方生產(制造)的各種材料做好檢驗和驗證。對接收的每批材料,必須按照有關規定進行進場檢驗和驗證,確保其各項質量指標符合和滿足工程質量要求。嚴格材料的使用和管理.對各種材料的標識、搬運、儲存、保管、發放等管理,嚴格執行企業的有關規定,從源頭上控制好產品質量。、質量管理保證認真組織制定工藝標準,積極落實創優規劃。正確引導和開展工序樣板先行、典型示范、整體推進的工程創優活動。嚴格按照創優規劃和措施要求,加強現場技術指導和工序質
43、量預控。各專業施工隊嚴格按照施工規范、技術操作規程、審定的技術方案、工藝要求組織施工,按照質量驗收標準進行驗收,上道工序不合格,不交付下道工序施工。保證每個檢驗批、分項、分部、單位工程一次達標成優.做好隱蔽工程的檢查驗收。項目部和各專業施工隊嚴格質量檢查和抽查,各班組嚴格“自檢、互檢、專檢”三檢制,及時邀請現場監理工程師檢查簽證,不符合要求的不隱蔽。對關鍵工序、特殊過程和質量控制重點部位、混凝土作業等堅持技術試驗人員跟班作業,實行24小時旁站監控,做好施工記錄,保證實施過程具有可追溯性.堅持預防為主的方針,積極組織各班組開展QC小組質量攻關活動。按照PDCA循環原理和程序,建立質量管理點,從人
44、員、機械、材料、環境、方法等五大因素進行控制,及時消除質量隱患和通病,制定糾正和預防措施,持續改進,保證工程質量始終處于受控狀態。嚴格崗位質量責任制和質量目標考核制度。各級落實質量包保責任和質量終身負責制,每項工程明確質量具體責任人,施工過程跟蹤考核,實行工程質量直接與個人經濟收入掛鉤的分配制度,真正使質量責任落到實處。十三、安全保證措施在施工過程中,始終堅持貫徹“安全第一,預防為主的方針,建立健全安全生產保證體系和各級安全崗位責任制,責任落實到人。充分發揮各級專職安檢人員的監督作用,及時發現和排除安全隱患。、針對深水作業施工特點,施工前對施工組織設計方案中的安全技術措施要進行評估,對落實施組
45、方案的施工人員,如棧橋施工、安全防護施工等編制詳細施工技術方案。、在筑島施工平臺的的便道和平臺四周設置穩定的護欄,便道設置明顯指示標識,保證作業人員和小型材料運輸能各行其道,不發生交通混亂和擁堵,平臺的頂端要設車輛和設備的停車擋車裝置,如凸面或方木等。、安全防護用品。進入施工現場作業的人員必須佩帶安全帽、安全帶、穿防滑鞋,攜帶工具包,每一個施工平臺配備不少于2只救生圈和一根不少于20米的營救繩,營救繩在使用時,應將一頭固定在平臺的適當位置,還要配備小艇或小船,并有訓練有素的人員操作,以備人員落水和救生人員使用。、安全警示標識.深水作業平臺內要設置防止墜水、防濕滑的安全警示標識,在較醒目的位置,
46、標識該區域水的深度,即提醒作業人員隨時注意,也為營救時采取措施提供依據.在航道部門規定的距離地點設置河道施工占道,注意通航的安全警示標,并在河道主管部門備案,同時按規定程序在有關媒介上發布公告。、施工用電與照明。使用標準合格的配電箱,安放在陸地上適當的位置,要保證一機一閘,一漏電保護裝置,進入現場的電源線路要使用完好無損的電纜線,電纜線要順著圍欄的外邊進入,并采用絕緣的措施,將電纜線固定在圍欄上,夜間施工要有足夠的照明,照明要照顧到所有的工作地方,照明要均勻,避免有些地方過暗而出現陰影或光線過強而出現眩光,而影響員工操作和安全.除工地施工和通道照明外,每一個操作平臺還要設置一個可以移動的防水射
47、燈,以備夜間人員墜水救援使用。白天要切斷電源,收回照明燈具,放置在安全的地方.、安全防范。要隨時掌握自然環境和天氣的變化,現場要儲備一定數量的防洪物資,遇有六級以上大風、暴雨、洪水、能見度小于100米的大霧、大雪等惡劣天氣,應停止施工。特別是汛期的夜間施工,要提前收集天氣變化信息和河流上游的洪水信息,一旦遇有險情,能夠從容應對,避開險情.十四、環保措施、加強文明施工管理力度,做好各方面預防措施;、防止油類及其它有害物質的泄漏,任何垃圾一律不得直接棄在河中,通過便橋運到岸上后轉運到棄碴場;、嚴格保證泥漿循環系統的密封性能,防止泥漿泄露造成污染;、鉆碴等廢渣排放到指定地點,嚴禁排入河道內對河道產生
48、淤積阻塞;、采取有效措施減小施工機械的噪音污染;、雨季施工期,應隨時檢查、預防施工場地內各類有害物質流失。附件一: xx河鋼便橋的工字鋼梁驗算根據施工需要,在xx特大橋3941#墩間修建一施工便道(棧橋),施工便道(棧橋)位于橋梁上游側,長度110m。具體見下圖計劃分兩步進行,首先在枯水季節,采用挖砂船利用河道中的砂礫進行施工便道水中部分的填筑,施工便道在水中用砂礫填筑標高為22米,頂寬寬5米,便道施工對應線路里程為1321+065至1321+175,在便道上游迎水側,采用袋裝中粗砂碼砌一層,對便道進行防護;在填筑好的便道上填筑一層50cm厚的黏土,最后在便道上鋪填30cm厚的碎石碾壓形成泥結
49、碎石路面,完成水中便道的施工。第二步,完成40#、41墩的樁基、承臺施工后,計劃在2007年3月在已填筑好的水中施工便道靠近橋墩的內側,采用砂袋圍堰圍出棧橋基礎,然后在圍堰內采用吸泥機械將圍堰內泥土、砂礫挖除,一直開挖至河床底面,然后采用水下混凝土施工技術施工棧橋的混凝土基礎,并在基礎上預埋棧橋橋墩鋼管柱,采用工字鋼做主梁,完成棧橋施工。棧橋橋面寬度為5米,跨度為9米,橋跨主梁采用5根45a工字鋼,橫梁采用20cm20cm的方木。單向單車通行,通行車輛荷載最大按通行60噸車輛計。車輛前后輪不同時位于同一跨上,因此最不利荷載為車輛后輪位于橋跨中部,假定最重輪重為400KN。驗算按簡支梁考慮,驗算
50、單根工字鋼的受力和變形,根據前面的假設,每根工字鋼梁受的力為80KN,取荷載不均勻系數為1。5,則單根工字鋼受到的最大荷載為:120KN,另考慮橋跨自重分布荷載為2KN/m.已知:45a工字鋼最大容許正應力=170MPa,最大容許剪應力=100 MPa,45a工字鋼抗彎截面系數Wx=1430cm3,45a工字鋼X軸慣性距Ix=32200cm4,IxSx=38.6cm,其中Sx為中性軸任一邊的半個橫截面面積對中性軸的靜距。取棧橋任意一跨按簡支梁進行計算,工字鋼受力圖見下頁,工字鋼主梁檢算:1、最大正應力驗算公式為:max=Mmax/Wx 式中Mmax為梁的最大彎距為290. 25KN.M,Wx=
51、1430cm3代入公式得max=Mmax/Wx=20.3MPa=170MPa2、最大剪應力驗算公式為:max=(Q*Sx)/(Ix*d) 式中Q=69KN,IxSx=38.6cm,d=11。5mm,代入公式得:max=(Q*Sx)/(Ix*d)=15。54 MPa=100 MPa3、擾度驗算公式為:根據疊加原理可知fmax=f自重+f荷載 f自重=5qL4/(384EI),f荷載=P*L3/(48EI)式中:q=2KN.M,P=60KN,L=9m,E=210GPa,I=32200cm4,代入公式得:f自重=2。53mm; f荷載=13。47mm;故 fmax=16mmL/500=18mm,故能
52、滿足要求。附件二: xx河特大橋40、41#墩沉井驗算一40墩沉井驗算 根據40墩承臺尺寸,40#墩沉井尺寸見下圖,沉井壁厚1.0米、沉井高度為7.5米,沉井高出筑島平臺面0.7米,沉井分兩節預制,沉井混凝土標號為C25,底節高4米。刃腳踏面寬度a=0.3m, 刃腳高度hk=1。0m 內側傾 Tan=1。0/(1。0-0.3)=1.429 =55。00845 1. 荷載計算沉井自重計算如下表所示: 沉井自重力計算匯總沉井部位重度 (KN/m)體積 (m)重力 (KN) 刃腳2438。22917.28 第一節沉井井壁24176.44233.6 第二節沉井井壁24205。84939.2 沉井總重力
53、10090.082沉井自重下沉驗算: 沉井自重G=10090.08KN 側阻力T=(18.22+13.22)720=8792 下沉系數 K=G/T=10090。08/8792=1。151.15下沉系數滿足規范要求。3刃腳受力驗算: (1)刃腳向外撓曲 經分析,筑島材料為粘土,40#蹲河床表鋪蓋有140cm厚的砂卵石,當沉井即將下沉到設計標高且已進入砂卵石不少于1米時刃腳向外撓曲處于最不利狀態.其懸臂分配系數:=0.1L14/(hk+0。05L14)=0.118。24/(14+0。0518。24)=1.971.0取=1。0,刃腳側土為砂卵石,=18.0kpa, =40,則:作用于刃腳的力(按施工
54、水位取單位寬度計算): W1=(22。1917。0) 10=51.9KN/mW2=(22。19-16.0) 10=61。9KN/me1=12。0(23.0-17.0) tan2(4540/2)=15。66KN/me2=12.0(23。016。0) tan2(4540/2)=18。27KN/m若從安全考慮,刃腳外側水壓力取50,則: Pe1+w1=51.90。5+15.66=41.61 KN/m Pe2+w2=61。90。5+18。27=49。22 KN/mPe+w=1/2(Pe1+w1+Pe2+w2)hk=1/2(41。61+49.22)1。0=45。42KN若以靜水壓力70計算,則: 0。7
55、whhk=0.710(22.19-16。5)1=39.8343。3KN故取Pe+w=39.83KN。刃腳側阻力:T=0。5E=0.5(15。66+18.27)/211=8.5或T=hk1=18.0KN因此刃腳側阻力取T=8。5KN(取小值)單位寬沉井自重(排水除土下沉不計浮力) G1=7。51124=180KN刃腳踏面堅向反力為: Rv=180-18。271/2(23.016。0)0.5=148KN刃腳斜面橫向力(取2=40) RH=bRv tan(2)/(2a+b) =1480。7 tan(5540)/(20。3+0。7)=37。16KN井壁自重q的作用點至刃腳根部中心軸距離為:X1=(2+
56、a2 a 2)/6(+a)=(1。02+0.31.02 0。32)/6(1.0+0.3)=0.144m刃腳踏面下合力反力:Rv1=2aRv /(2a+b) =20.3 Rv /(20。3+0。7)=0。462Rv刃腳踏面下反力合力: Rv2= Rv0。462Rv=0。538RvRv的作用點距井壁外側為: x=( Rv1a/2+ Rv2(a+b/3))/ Rv=( 0。462Rv0。3/2+ 0。538Rv(0.3+0.7/3)/ Rv=0.356m各力對刃腳根部界面中心的彎矩: 水平水壓力及土壓力引起的彎矩: Me+w=(39。831/3(249。22+41.61)/(49.22+41.61)
57、=20。5 KNm刃腳側面摩阻力引起的彎矩: MT=8.51.0/2=4。25 KNm反力Rv引起的彎矩: MRv=148(1。0/20.356)= 21.312KNm刃腳斜面水平反力引起的彎矩:MRH=37.16(1.0-0.6341)=13。6 KNm刃腳自重引起的彎矩: Mg=0。6251240.144=2.16KNm故總彎矩為:M0=M=13。6+21。312+4.25-20。5-2。16=16。502 KNm刃腳根部處的應力驗算刃腳根部軸力N0=1480。62524=136。0KN面積A=1.0,抵抗矩W=0.167m3故: h= N0/AM0/W234.81KPa=136.0/1.
58、016。502/0。167=37。19 KPa因水平剪力較小,驗算時未予考慮.壓應力小于1190 KPa,按受力條件下不需設置鋼筋,可按構造要求設置。刃腳內向撓曲 作用于刃腳的力:可求得作用于刃腳外側的土、水壓力(按施工水位計算)為: W1=51。9KN/m,W2=61。9KN/m,e1=15.66KN/m,e2=18.27KN/m故水土總壓力為:P=73.865 KNPe+w力對刃腳形心軸的彎矩為: Me+w=73。8651/3(2(61.9+18.27)+51。9+15.66)/(51。9+61.9+15。66+18。27)=37。9 KNm此時刃腳側阻力T=8。5KN所產生的彎矩為: M
59、T=-8。51。0/2=-4。25 KNm刃腳自重g=15.0KN所產生的彎矩為: Mg=15。00.144=2。16KNm 所有各力對刃腳根部的彎矩M、軸向力N及剪力Q為: M= Me+w+ MT+ Mg=37。9-4。25+2.16=35.81KNM N=T-g=8.5-15=6。5 KN Q=P=73.865KN 刃腳根部截面應力驗算:彎曲應力 207.93KPa1190 KPa = N/AM/W=-6.5/1.035.81/0.167= -220.93KP1270KPa剪應力j= P /A =73.865/1.0=73.8651900 KPa 計算結果表明,刃腳外側也僅需按構造要求配筋
60、。 刃腳框架計算 由于=1。0,刃腳作為水平框架承受的水平力很小,故不需驗算,可按構造布置鋼筋。4.井壁受力驗算 沉井井壁豎向拉力驗算 Smax=G/4=10090。08/4=2522.52KN(未計浮力) 井壁受拉面積為: A=18.212+11。212=58.8 混凝土所受到的拉應力為: h= Smax/A=10090.08/58.8=43.5KPa0.8Rcb=0.812700.8=1016KPa井壁內可按構造布置豎向鋼筋。實際上根據土質情況不可能產生很大的拉應力。井壁橫向受力驗算沉井達設計標高時,刃腳根部以上一段井壁承受外力最大,其承受本身范圍內的水平力和刃腳作為懸臂傳來的剪力而處于最
61、不利狀態.同樣按施工水位22.19m考慮單位寬度井壁上的水壓力為: W1=(22.19-17。822) 10=43。68KN/mW2=(22。19-16。722) 10=54.68KN/mW3=(22.1915。722) 10=64。68KN/me1=12。0(23。017.822) tan2(45-40/2)=13。51KN/me2=12。0(23.016。722) tan2(45-40/2)=16.38KN/me3=12。0(23。015.722) tan2(4540/2)=19。0KN/m刃腳及刃腳根部以上1.1m井壁范圍的外力:P=0。5(13。51+19。01+33.68+64.68
62、1)2.1=147。91KN/m P對刃腳根部以上1.1m井壁處的彎矩為: M0=147。911/3(2.1(64.68+19)+43。68+13.51)/(64.68+19。0+43。68+13。51)=81。52 KNm 刃腳自重g=0。62524=15。0KN所產生的彎矩:Mg=15.00。144=2.16KNm則M=81。52+2.16=83。68 KNm N=-g=-15KN Q=P=147.91KN則刃腳根部以上1.1m處截面應力驗算: 彎曲應力 473。14KP1190KPa = N/AM/W=-15。0/1。081.52/0.167= 503。14KP1270KPa剪應力j=
63、P /A =73.865/1.0=73。8651900 KPa 計算結果表明井壁內可按構造要求布置橫向鋼筋.二41#墩沉井下沉驗算根據41#墩承臺尺寸,41墩沉井尺寸見下圖,沉井外徑25。1m、內徑23。1m,沉井壁厚1米、沉井高度為7米,沉井高出筑島平臺面0。5米,沉井分兩節預制,底節高3.5米。刃腳踏面寬度a=0.3m,刃腳高度hk=1。0m。內側傾 Tan=1.0/(1。0-0.3)=1。429 =55。00845 1.荷載計算 沉井自重力計算匯總沉井部位重度(KN/m)體積(m)重力(KN)砼刃腳2449.2131181.112 第一節砼井壁24189。2814542。743 第二節砼
64、井壁24113.5662725.646 第二節井壁卵石部分18151。4252725.046第一節沉井鋼壁重35925。2第二節沉井鋼壁重33283.2刃腳加厚鋼板重21083。2加勁肋角鋼總重21441。96總重力12292.52. 沉井自重下沉驗算 沉井自重G=12292.5KN 側阻力T=25。1620=9462。5KN 下沉系數 K=G/T=12292.5/9462。5=1.31.15下沉系數滿足規范要求。3.刃腳受力驗算 刃腳外向撓曲: 經分析,當沉井即將下沉到設計標高且已進入全風化泥質砂巖不少于1m,且第二節沉井已接上.此時刃腳向外撓曲處于最不利狀態,其懸臂分配系數為:=0。1L1
65、4/(hk+0.05L14)=0。125.14/(14+0.0525。14)=1。9991。0取=1.0,刃腳側土為全風化泥質砂巖夾砂卵石,=18.0kpa, =40,則:作用于刃腳的力(按施工水位取單位寬度計算): W1=(22。19-17。5) 10=46.9KN/mW2=(22.19-16。5) 10=56.9KN/me1=12。0(23。0-17。5) tan2(4540/2)=14.35KN/me2=12.0(23。0-16。5) tan2(4540/2)=16。96KN/m若從安全考慮,刃腳外側水壓力取50,則: Pe1+w1=46。90。5+14。35=37.8 KN/m Pe2
66、+w2=56.90.5+16.96=45.41 KN/m Pe+w=1/2(Pe1+w1+Pe2+w2)hk=1/2(37.8+45。41) 1。0=41.61KN若以靜水壓力70計算,則: 0。7whhk=0.710(22。1917.0)1=36。3341。61KN故取Pe+w=36。33KN.刃腳側阻力:T=0。5E=0。5(14。35+16.96)/211=7.83或T=hk1=18.0KN因此刃腳側阻力取T=7.83KN(取小值)單位寬沉井自重(排水除土下沉不計浮力) G1=162.4KN刃腳踏面堅向反力為: Rv=162。4-16。961/2(23。0-16.5)0。5=134.84
67、KN刃腳斜面橫向力(取2=40) RH=bRv tan(-2)/(2a+b) =134.840。7 tan(55-40)/(20.3+0.7)=19。5KN井壁自重q的作用點至刃腳根部中心軸距離為:X1=(2+a2a2)/6(+a)=(1.02+0.31.0-2 0.32)/6(1.0+0。3)=0.144m刃腳踏面下合力反力:Rv1=2aRv /(2a+b) =20。3 Rv /(20。3+0.7)=0。462Rv刃腳踏面下反力合力: Rv2= Rv0.462Rv=0。538RvRv的作用點距井壁外側為: x=( Rv1a/2+ Rv2(a+b/3)/ Rv=( 0。462Rv0。3/2+
68、0。538Rv(0。3+0。7/3)/ Rv=0.356m各力對刃腳根部界面中心的彎矩: 水平水壓力及土壓力引起的彎矩: Me+w=(36。331/3(245.41+37。8))/(45。41+37。8)=18.72KNm刃腳側面摩阻力引起的彎矩: MT=7。831。0/2=3.915 KNm反力Rv引起的彎矩: MRv=134.84(1.0/20.356)= 19。42KNm刃腳斜面水平反力引起的彎矩:MRH=19。5(1。0-0。6341)=7.14 KNm刃腳自重引起的彎矩: Mg=0.6251240。144=2。16KNm故總彎矩為:M0=M=7。14+19.42+3.91518.72
69、-2。16=9。595 KNm刃腳根部處的應力驗算 刃腳根部軸力N0=134.840.62524=119.84KN面積A=1.0,抵抗矩W=0.167m3故: 177.3KPa h= N0/AM0/W=119.84/1.09。595/0.167= 62。4 KPa因水平剪力較小,驗算時未予考慮。壓應力小于1190 KPa,按受力條件下混凝土的強度就可滿足要求,故該刃腳構造滿足受力要求。刃腳內向撓曲作用于刃腳的力:可求得作用于刃腳外側的土、水壓力(按施工水位計算)為: W1=46。9KN/m,W2=56。9KN/m,e1=14.35KN/m,e2=16。96KN/m故水土總壓力為:P=67.6
70、KNPe+w力對刃腳形心軸的彎矩為: Me+w=67。61/3(2(56.9+16.96)+46。9+14。35)/(46。9+56。9+14.35+16.96)=34.9 KNm此時刃腳側阻力T=7.83KN所產生的彎矩為: MT=7。831。0/2=-3.915 KNm刃腳自重g=15。0KN所產生的彎矩為: Mg=15.00.144=2.16KNm 所有各力對刃腳根部的彎矩M、軸向力N及剪力Q為: M= Me+w+ MT+ Mg=34.93.915+2。16=33.145KNM N=Tg=7.83-15=-7.17 KN Q=P=67。6KN 刃腳根部截面應力驗算:彎曲應力 191.3K
71、Pa1190 KPa = N/AM/W=-7。17/1。033。145/0.167= 205.6KPa1270KPa剪應力j= P /A =67.6/1.0=67。6 KPa1900 KPa 計算結果表明,刃腳構造能夠滿足受力要求. 刃腳框架計算 由于=1。0,刃腳作為水平框架承受的水平力很小,故不需驗算.4.井壁受力驗算 沉井井壁豎向拉力驗算 Smax=G/4=3073.125KN(未計浮力) 井壁受拉面積為: A=75.7 混凝土所受到的拉應力為: h= Smax/A=3073。125/75。7=40。6KPa0.8Rcb=0.811000。8=880KPa井壁混凝土強度即可滿足受力要求,
72、實際上根據土質情況不可能產生很大的拉應力.井壁橫向受力驗算沉井達設計標高時,刃腳根部以上一段井壁承受外力最大,其承受本身范圍內的水平力和刃腳作為懸臂傳來的剪力而處于最不利狀態。同樣按施工水位22。19m考慮單位寬度井壁上的水壓力為: W1=(22。19-18。142) 10=40。48KN/mW2=(22。19-17.042) 10=51。48KN/mW3=(22.1916。042) 10=61。48KN/me1=12.0(23.0-18.142) tan2(4540/2)=12.68KN/me2=12.0(23。0-17.042) tan2(45-40/2)=15.55KN/me3=12.0
73、(23.0-16。042) tan2(45-40/2)=18.16KN/m刃腳及刃腳根部以上1。1m井壁范圍的外力:P=0。5(12.68+40。481+18.16+61。481)2。1=139.44KN/m P對刃腳根部以上1.1m井壁處的彎矩為: M0=139.441/3(2.1(61。48+18。16)+40.48+12.68)/(61。48+18。16+40。48+12.68)=77.14 KNm 刃腳自重g=0。62524=15.0KN所產生的彎矩:Mg=15。00.144=2。16KNm則M=77。14+2。16=79。3 KNm N=-g=-15KN Q=P=139.44KN則刃腳根部以上1。1m處截面應力驗算: 彎曲應力 459.85KP1190KPa = N/AM/W=15.0/1。079。3/0.167= 489.85KP1270KPa剪應力j= P /A =139。44/1。0=139.441900 KPa 驗算結果表明井壁內混凝土的強度即可滿足受力要求.