主桥承台施工方案(拆平台、模板部分)

新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案4.5钢栈桥及钢平台拆除4.5.1钢栈桥及钢平台结构概况架空栈桥宽6m，起于外防洪大堤，止于主墩（353#、354#）附近。栈桥位于桥梁线路的左方，在主墩（353#、354#）位置处设钻孔平台。60#主墩接岸栈桥长度为108m，钢管桩每跨间距12m，共9跨；61#主墩接岸栈桥长度为54m，钢管桩每跨间距12m，共5跨。栈桥均各设置一条39m长垂直于接岸栈桥的工作平台，平台钢管桩间距均为12m。栈桥两侧设栏杆，上部结构采用型钢结构,面板采用[20a满铺，分配梁采用I25a，每根长度6m；主纵梁选用加强型“321”型贝雷架，下横梁采用I56a型工字钢，每根长6m，平台墩采用钢管桩基排架，每榀排架下设2根内径Φ700mm（δ10）钢管桩。栈桥及平台的断面结构自下而上依次为Φ700mm（δ10）钢管桩，单排中心间距4.3m；I56a型工字钢下横梁，长为6m，I56a型工字钢摆放贝雷片的位置设加劲板，加劲板用1㎝钢板加工，焊接满足相关规范要求，I56a型工字钢和钢管桩采用固结连接。纵梁选用“321”军用贝雷梁2排双拼，贝雷片中心间距4.2m；两排贝雷片之间用[14槽钢（每根长度4m左右）做剪刀撑连接，间距为3m一组；I25a型工字钢横向分配梁，中心布置间距0.8m，长度为6m；[20a型槽钢纵向分配梁（面板），布置间距25cm，边缘槽钢离I25a型工字钢5㎝用于布置栏杆。新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案4.5.2上部结构拆除整个栈桥的拆除工作按照安装时的反向操作进行，即从上至下、先靠水侧后岸侧、先水上后水下的作业方式进行施工作业。a、拆除用的机械：70t履带吊2辆、90kw振动锤2个。b、面层槽钢经过分离后由人工搬运至岸上堆放，I25a型工字钢横向分配梁则在解除连接之后由吊机装车运至岸上堆放场地堆放，贝雷片在解除与I56a型工字钢下横梁的连接后，按每跨12m整垮吊起拆除，运送至岸上堆放场地后分片拆除贝雷片。c、在拆除一跨贝雷片后，解除I56a型工字钢下横梁与钢管桩的连接，吊走下横梁后，即可拔除钢管桩。水上钢管桩尽可能拔除，不拔除将威胁航道的航行安全。如果拔除不了，将采用水下切割的方法将床面下1m范围以上部份切除。4.5.3钢管桩拔除计算拔桩力S（KN）：根据钻孔平台施工的实际情况，施工中取钢管桩的最长入土深度为14m（不计淤泥层厚度），进入的土层为淤泥质粉质粘土和粉质粘土层，取土层极限摩擦力为15kPa，单根桩最长为26m,桩外径720mm，理论重量为175.134kg/m；由此可根据公式：P=ULτ+G（P—静摩擦力KN；U—钢管桩周长m；L—有效桩长m；τ—对应土层与桩壁的极限摩擦力KPa；G—钢管桩重量）P=3.14*0.72*14*15+26*0.175134*10=520.3kn则所需静拔桩力S≥P=520.3KN；现场拔除钢管桩时，70t履带吊机在未拆除的栈桥或平台前端吊新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案住90kw振动锤，振动锤的液压钳夹紧钢管桩上口，拔钢管桩时开动振动锤振动钢管桩将与其接触的土层液化以减少钢管桩与土层的摩擦力，同时履带吊机起勾带力提起钢管桩，在吊机起拔的过程中要控制起拔速度，避免钢管桩突然上弹。拔起整根钢管桩后，将钢管桩用履带吊机吊放至岸上场地堆放。拆除钢管桩流程示意图如下：利用履带起重机整跨拆除贝雷梁利用履带起重机提升振动锤拔出钢管桩新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案4.5.4钢栈桥及平台拆除顺序钢栈桥拆除按拆除原因可分为3类:一是妨碍钢板桩施打的拆除，二是妨碍承台施工的拆除，三是完工后全体拆除。不同拆除原因的部分拆除的时间及顺序也不相同，但是采用方法均按以上2节介绍拆除，下面分别介绍60#墩、61#墩钢栈桥及平台拆除的部位及顺序。4.5.4.160#墩钢栈桥的拆除60#墩钢围堰位置示意图由上图可以看出，四边形abcd、efgh分别为内、外围钢板桩位置框线，影响到钢板桩围堰施工的为钢栈桥1靠承台侧的面板、钢栈桥2的ijkl四根钢管桩及其上部的贝雷片面板，图中实心点代表的钢管桩可以作为钢板桩施打时的导向桩辅助钢板桩施打。当ef边钢板桩施打时，将栈桥面板下的I25a分配梁向内切除30cm，保证悬出钢管桩5cm距离，并能保证钢板桩施打空间，由于钢lkjiefghcdba171314823159416105111761218钢栈桥2钢栈桥1347#墩新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案板桩施打时振动锤高度在栈桥面板以上，面板以下钢板桩施打通过接长钢板桩的方法施工，则只需保证钢板桩下沉时无阻碍即可。当bc边钢板桩和fg边钢板桩施打时，分别从面板向下按照以上介绍的拆除方法拆除至下横梁（包括下横梁拆除），并且在施工fg边钢板桩之前，要拔除i、j、k、l这4根钢管桩。拆除区域见下图所示实心及阴影部分：60#墩钢栈桥拆除区域示意图当钢板桩全部施工完以后，对上图实心点表示的钢管桩范围内的钢平台进行拆除，同时拔出钢管桩。钢栈桥1、2未拆除部分留作今后施工通道用，暂不进行拆除，直到工程完工时全体拆除。4.5.4.261#墩钢栈桥的拆除lkji钢栈桥1钢栈桥2181261711510164915328141371347#墩新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案61#墩钢围堰位置示意图由上图可以看出，四边形abcd、efgh分别为内、外围钢板桩位置框线，影响到钢板桩围堰施工的为钢栈桥1靠承台侧的面板、钢栈桥2的ijkl四根钢管桩上部的贝雷片面板，图中实心点代表的钢管桩可以作为钢板桩施打时的导向桩辅助钢板桩施打。当gh边钢板桩施打时，将栈桥面板下的I25a分配梁向内切除30cm，保证悬出钢管桩5cm距离，并能保证钢板桩施打空间，由于钢板桩施打时振动锤高度在栈桥面板以上，面板以下钢板桩施打通过接长钢板桩的方法施工，则只需保证钢板桩下沉时无阻碍即可。当bc边钢板桩施打时，分别从面板向下按照以上介绍的拆除方法拆除至下横梁（包括下横梁拆除）。拆除区域见下图所示实心及阴影部分：lkjigfhedcba131415161718789101112654321钢栈桥2钢栈桥1新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案61#墩钢栈桥拆除区域示意图当钢板桩全部施工完以后，对上图实心点表示的钢管桩范围内的钢平台进行拆除，同时拔出钢管桩。钢栈桥1、2未拆除部分留作今后施工通道用，暂不进行拆除，直到工程完工时全体拆除。lkji钢栈桥1钢栈桥2123456121110987181716151413新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案4.9.2模板4.9.2.1模板侧压力计算对模板产生侧压力的荷载主要有三种：（1）振动器产生的水平荷载：4.0kN/m2；串筒倾倒混凝土产生的水平冲击荷载：2.0kN/m2。（2）新浇混凝土对模板的侧压力；计算参数取定：砼的重力密度：25kN/m3；砼浇筑时温度：25℃；承台混凝土共3543m³，若按80m³/小时的浇筑速度计算，包括浇筑过程中可允许的间歇时间，控制在46小时内浇筑完毕，则砼浇筑高度：0.13m/h；掺外加剂。钢材取Q235钢，重力密度：78.5kN/m3；容许应力为145MPa，不考虑提高系数；弹性模量为206GPa。根据以下两个公式计算取小值求得新浇混凝土对模板的侧压力，公式一:2121022.0vtpc公式二:Hpc式中:p—新浇筑的混凝土对模板的侧压力(kN/m2)；c—混凝土的重度取25kN/m3；0t—新浇混凝土的初凝时间10h；1—混凝土外加剂影响修正系数，取1.2；2—混凝土的坍落度影响系数取1.3；v—混凝土的浇筑高度0.13m/h；H—混凝土浇筑的最大高度6m。即94.3013.03.12.1102522.021pkN/m2Hpc=25kN/m3×6m=150kN/m2新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案两结果中选最小值，则新浇混凝土对模板的侧压力为30.94kN/㎡，浇筑混凝土时的振捣产生的水平荷载取4KN/m2，串筒倾倒混凝土产生的水平荷载为2.0KN/㎡，所以浇筑混凝土过程中对模板的水平荷载最大值为30.94*1.2+4*1.4+2*1.4=45.53KN/㎡。4.9.2.2模板设计主墩承台尺寸为35m×17m×6m，承台的四个角为半径1.15m的圆形倒角。承台模板拟采用桁架式模板，在承台钢筋绑扎前对钢围堰封底混凝土面用砂浆做找平垫层，经测量后在垫层上放出承台尺寸轮廓线，将事先在岸上加工完成的模板钢桁架分节吊入围堰内就位安装，经检验尺寸符合要求后，将组合钢模板拼装固定在桁架上，形成模板的面板。承台模板总体上分为两大部分设计：一是由2块13.5m×6m和2块31.5m×6m的模板组成承台的直线边，二是由4块圆弧半径1.15m、高6m的圆倒角模板组成。根据模板结构的布置可以看出，模板承受水平荷载下，最不利点出现在直边模板上，故模板受力验算时，以直边模板为例概括。承台模板桁架平面示意图如下：115060018*750=1350042*750=315006003227503223223226007502072207220722072新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案承台模板桁架平面图（mm）4.9.2.3面板设计面板采用组合定型钢模板，直边模板的面板使用1500mm×300mm×55mm的组合模板，理论重量为17.2kg/块；倒角圆弧处用600mm×100mm×55mm的组合模板，理论重量为2.3kg/块。直边面板重量：（31.5*6*2+13.5*6*2）/（1.5*0.3）*17.2=20640kg=20.64t圆弧段模板重量：[0.6*2*6/(1.5*0.3)*17.2+0.25*3.14*2*1.15*6/(0.1*0.6)*2.3]*4=2761.86kg=2.762t面板合计重量：20.64+2.762=23.4t3.9.2.4内楞设计竖向内楞用单榀[8热轧普槽钢，中心间距500mm；横向内楞用双榀[8热轧普槽钢，中心间距750mm，内楞示意图如下：7508X750=600027X500=13500500新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案模板内楞示意图（mm）重量计算：(1)竖内楞：[（31.5/0.5+1+13.5/0.5+1）*2*6+7*4*6]*8.04kg/m=10226.88kg(2)横内楞：9*2*(31.5*2+13.5*2+3.006*4)*8.04kg/m=14764.91kg=14.765t内楞重量总计：10.227+14.765=24.992t4.9.2.5桁架设计桁架杆件采用463角钢，内外桁均采用单榀[8热轧普槽钢，桁架杆件连接点用4mmδ做连接钢板，沿模板竖向6m高度布置7层桁架，每层桁架间距1000mm，单层桁架示意图如下：10063263板层内楞桁架L63X4角钢δ=4mm连接钢板[8槽钢18X750=13500桁架结构示意图(mm)桁架简图(mm)322322658.83813.17600680.94874.61931.722072新建贵阳至广州铁路工程13标段思贤窖特大桥主墩承台分部工程施工方案圆弧倒角桁架示意图（mm）单层桁架重量：（1）463角钢：{0.816*18*2+0.816*42*2+（19+43）*0.322*2+[（0.681+0.875+0.659+0.322*2）*2+0.932]*4}*3.908kg/m=642.67kg=0.643t（2）[8槽钢：[(13.5*2+31.5*2)*2+（3.006+2.07*2）*4]*8.04kg/m=1677kg=1.677t（3）4mmδ连接钢板：0.5*(