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水上承臺鋼套箱施工方案一、工程概況本工程主橋10#、11#承臺位于水中區(qū)域,承臺底標高低于河床面,地質(zhì)條件以粉質(zhì)黏土為主,局部含砂層,施工受水流、潮汐影響較大。承臺設計尺寸為8.7m×5.7m(長×寬),高度3.5m,采用C35混凝土澆筑,單次澆筑方量約170m3(含封底混凝土)。為確保施工質(zhì)量與安全,采用裝配式鋼套箱作為擋水、支護結(jié)構(gòu),全程在水上作業(yè),需重點控制鋼套箱安裝精度、封底混凝土密實性及大體積混凝土溫控。二、鋼套箱構(gòu)造設計整體結(jié)構(gòu):鋼套箱采用裝配式矩形結(jié)構(gòu),分4片預制(2片長邊、2片短邊),單片片體高度8.0m,通過轉(zhuǎn)角螺栓連接成整體,平面尺寸誤差控制在±5mm內(nèi)。片體之間接縫處襯墊20mm厚遇水膨脹橡膠條(膨脹率≥300%,膨脹速度≤24h),確保止水效果。面板與加勁體系:面板采用6mm厚Q235B鋼板(屈服強度≥235MPa),表面涂刷兩道環(huán)氧富鋅底漆(厚度≥80μm)+一道面漆(厚度≥60μm),防腐等級達到C4級(適應淡水環(huán)境);水平加勁肋:采用20#槽鋼,間距1.0m,與面板滿焊連接(焊縫高度≥6mm,焊腳尺寸≥5mm);豎向加勁肋:采用∠100×100×8mm等邊角鋼(材質(zhì)Q235B),間距500mm,與水平槽鋼螺栓連接(M16高強螺栓,扭矩值180-220N?m)。內(nèi)部支撐:設置上下兩層工字形鋼撐桿,材質(zhì)為Q345B,具體布置:下層支撐:2道,采用I25b工字鋼,沿短邊方向布置,兩端與豎向加勁肋焊接(焊縫長度≥100mm);上層支撐:3道,采用I20a工字鋼,沿長邊方向布置,通過連接板與樁頂型鋼臨時固定,支撐間距偏差≤10mm,確保套箱整體剛度。保溫層:因承臺為大體積混凝土,在套箱內(nèi)壁滿貼100mm厚礦棉保溫板(導熱系數(shù)≤0.04W/(m?K),防火等級A級),保溫板采用專用膠粘劑粘貼(粘結(jié)強度≥0.15MPa),板縫用防火密封膠填充,減少混凝土內(nèi)外溫差。三、施工準備工作(一)前期作業(yè)清理排架與鋼管拆除:采用25t起重船配合振動錘(激振力≥150kN)拆除鉆孔樁施工排架,鋼管樁拔除后,對樁孔采用級配碎石(粒徑5-20mm)回填至河床面,防止水流沖刷形成空洞。河床面清理與基床處理:用抓斗船將承臺范圍內(nèi)河床面挖至設計底標高下0.9m,開挖過程中采用測深儀(精度±10mm)實時監(jiān)測標高,避免超挖或欠挖;鋪設100mm厚級配道渣(含泥量≤3%)作為基床,由潛水員水下整平(平整度偏差≤50mm/2m),整平后采用輕型觸探儀檢測地基承載力(≥120kPa),合格后方可進入下道工序。樁頭處理與測量放樣:人工配合機械鑿除鉆孔灌注樁樁頭,控制樁頂標高至套箱上層支撐下方100mm處,樁頭平整度偏差≤5mm,露出的鋼筋預留長度≥300mm(用于與承臺鋼筋連接);采用LeicaTC1800全站儀(測角精度±2″,測距精度±(2mm+2ppm)),以墩位控制點為基準,用極坐標法在樁頭放出墩位縱橫向軸線、鋼套箱安裝控制線(每邊設置2個控制點),放樣點位誤差≤3mm,報監(jiān)理工程師驗收合格后標記。四、鋼套箱安裝施工(一)預制與運輸鋼套箱片體在岸上工廠預制,按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標準》GB50205-2020驗收:單片尺寸偏差(高度≤±3mm,寬度≤±2mm)、面板平整度(≤3mm/2m)、焊縫質(zhì)量(UT檢測Ⅱ級合格),驗收合格后編號標識。采用100t平板駁船運輸,運輸時片體豎向放置,底部墊設100mm厚木方(間距1.5m),片體之間用橡膠墊隔離,防止碰撞變形;運輸航線避開通航密集區(qū),選擇平潮時段航行(流速≤1.0m/s),確保運輸安全。(二)現(xiàn)場安裝安裝時機選擇:選擇平潮期(漲潮或落潮中間時段,流速≤0.8m/s)進行安裝,提前48小時獲取氣象水文數(shù)據(jù)(風速≤5級、能見度≥1000m),避開暴雨、臺風等惡劣天氣。吊裝與就位:用50t起重船(額定起重量≥50t,作業(yè)半徑≤15m)單點起吊單片片體,起吊點設置在片體頂部2個吊耳(材質(zhì)Q345B,厚度16mm),吊索采用Φ32mm鋼絲繩(安全系數(shù)≥6);片體從鉆孔樁外側(cè)緩慢套入,上層支撐擱置在預先焊接于樁頂?shù)?0#槽鋼上(槽鋼與樁頭鋼筋焊接固定),初步定位后用全站儀監(jiān)測垂直度(偏差≤1‰),通過千斤頂(50t液壓千斤頂)微調(diào),確保各邊控制線與放樣線重合。連接與固定:4片片體全部就位后,立即擰緊轉(zhuǎn)角M20高強螺栓(扭矩值280-320N?m),螺栓外露絲扣2-3牙,每邊螺栓對稱緊固,防止片體偏移;將鉆孔樁預留鋼筋與套箱上層支撐型鋼焊接(焊縫長度≥80mm,焊腳高度≥6mm),增強套箱抗浮能力(抗浮系數(shù)≥1.2),焊接完成后檢查焊縫外觀(無氣孔、夾渣)。外側(cè)止水防護:由潛水員水下作業(yè),在套箱外側(cè)拋填雙層塑料編織袋裝砂(砂袋規(guī)格800mm×500mm,裝砂量0.3m3/袋),拋填高度從河床面至套箱頂下1.0m,砂袋之間密實排列,阻斷套箱內(nèi)外水體流通,拋填完成后潛水員檢查有無空隙,及時補填。五、封底混凝土施工混凝土設計:采用C20水下素混凝土,設計厚度700mm,坍落度控制在180-220mm,初凝時間≥8h(摻加緩凝型聚羧酸減水劑,摻量0.8%),28d抗壓強度≥20MPa,抗?jié)B等級P6(適應水下環(huán)境)。澆筑準備:安裝Φ219mm混凝土輸送管(壁厚6mm,材質(zhì)20#鋼),輸送管底部延伸至套箱底部100mm處,管口設置漏斗形布料器(直徑500mm),確?;炷翑U散均勻;提前調(diào)試混凝土攪拌站(生產(chǎn)能力≥50m3/h),安排3輛15m3混凝土罐車運輸,確保連續(xù)供料,避免澆筑中斷。澆筑施工:采用“一端向另一端推進”的連續(xù)澆筑方式,澆筑速度控制在2-3m3/h,潛水員水下配合整平(用刮尺將混凝土表面平整度控制在±30mm內(nèi)),防止出現(xiàn)蜂窩、空洞;每澆筑300mm厚,用測繩(帶重錘)檢測混凝土面標高,確保厚度均勻,澆筑至設計標高后,在頂部覆蓋200mm厚濕麻袋保濕,養(yǎng)護時間≥7d。排水與封堵:待封底混凝土強度達到設計強度75%(通過同條件試塊確定,約7d)后,用Φ100mm潛水泵(揚程≥15m)抽排套箱內(nèi)積水,抽水速度≤0.5m/h,避免水壓驟降導致混凝土開裂;潛水員檢查樁周、套箱邊角等部位,對滲漏點(滲水速度>5mL/min)采用水泥漿(水灰比0.5)壓力注漿封堵,注漿壓力0.3-0.5MPa,直至無滲漏;積水排干后,人工清理混凝土表面浮漿(厚度≤50mm),確保承臺施工面平整。六、承臺混凝土施工(一)鋼筋工程鋼筋加工與運輸:承臺鋼筋采用HRB400E螺紋鋼(直徑≥16mm),在岸上鋼筋加工廠加工,加工偏差符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015:長度偏差±10mm,彎鉤角度偏差±5°;加工完成后用駁船運輸至現(xiàn)場,運輸時用型鋼支架固定,防止變形。鋼筋綁扎:底層鋼筋采用50mm厚C35混凝土墊塊(間距1.5m×1.5m)支撐,確保保護層厚度≥70mm;鋼筋綁扎鉛絲頭一律向承臺中心折彎(避免外露銹蝕),綁扎點間距≤200mm,交叉點全部綁扎;與鉆孔樁預留鋼筋焊接連接(單面焊長度≥10d,雙面焊長度≥5d),焊縫質(zhì)量符合Ⅱ級要求,焊接完成后清除焊渣。(二)模板工程側(cè)模板采用組合鋼模板(厚度6mm,面板尺寸1.2m×2.4m),模板之間用M12螺栓連接,接縫處粘貼5mm厚海綿條(寬度20mm),防止漏漿;模板對拉螺栓設置:采用Φ18mm高強螺栓,間距600mm×600mm,螺栓穿過承臺處預埋50mm×50mm×40mm帶孔(Φ18)木墊塊(材質(zhì)松木,含水率≤15%),木墊塊與鋼筋固定牢固,避免澆筑時移位。(三)混凝土澆筑澆筑方案:采用岸上固定的HBT80混凝土輸送泵(額定輸送量80m3/h)泵送澆筑,布料管延伸至承臺頂部,采用分層澆筑法:分層厚度≤300mm,從短邊開始向長邊推進,每層澆筑時間≤3h(確保下層混凝土初凝前覆蓋上層);振搗采用Φ50mm插入式振搗器(振搗棒移動間距≤300mm,振搗時間15-30s,至混凝土表面無氣泡、泛漿為止),避免漏振或過振。溫控措施(大體積混凝土專項控制):原材料溫控:選用P.O42.5礦渣水泥(水化熱≤270kJ/kg),粗細集料堆放在遮陽棚內(nèi),夏季澆筑時向集料灑水降溫(溫度≤30℃),拌和水加冰(冰量≤總水量30%),控制混凝土入模溫度≤30℃;內(nèi)冷系統(tǒng):在承臺鋼筋綁扎時預埋Φ40mm鍍鋅鋼管(間距1.5m×1.5m),鋼管進出口延伸至承臺外側(cè),混凝土澆筑完成后通入循環(huán)水(水溫≤25℃),通過溫度傳感器(每5m設置1個)監(jiān)測內(nèi)外溫差,確保溫差≤25℃;養(yǎng)護:澆筑完成后立即覆蓋土工布+塑料膜保濕,養(yǎng)護時間≥14d,養(yǎng)護期間定期灑水(保持表面濕潤),內(nèi)冷系統(tǒng)循環(huán)水持續(xù)至內(nèi)外溫差≤20℃后停止,鋼管內(nèi)灌入C40水泥漿(水灰比0.45)封堵。(四)拆模與修補混凝土強度達到設計強度75%(約10d)后拆除側(cè)模板,拆模時采用撬棍輕敲模板,避免損傷混凝土表面;拆模后鑿除預埋木墊塊,從螺栓根部割除螺栓(留20mm深凹槽),用C40微膨脹砂漿(膨脹率0.05%-0.1%)填補凹槽,表面抹平,修補后養(yǎng)護3d。七、鋼套箱拆除拆除時機:待主橋0#塊、1#(1′#)塊懸臂混凝土澆筑完成且強度達到設計強度100%(通過同條件試塊驗證)后,方可進行套箱拆除。拆除流程:潛水員水下作業(yè):先松開套箱轉(zhuǎn)角連接螺栓、底層撐桿連接螺栓,螺栓拆除后分類回收(避免遺落水中);分片吊裝:用50t起重船分4片吊起套箱(起吊順序與安裝相反),起吊時緩慢提升,避免碰撞承臺或樁基;運輸與存放:拆除的套箱片體用駁船運至岸上,清理表面雜物、銹蝕,修補損壞部位,以備后續(xù)工程復用。八、施工注意事項安全管控:水上作業(yè)人員必須穿戴救生衣(浮力≥75N)、防滑鞋,高空作業(yè)(如套箱頂部操作)系雙鉤安全帶(高掛低用);起重作業(yè)時設置警戒區(qū)(半徑≥15m),懸掛“起重作業(yè),禁止入內(nèi)”標識,安排專人指揮,使用旗語或?qū)χv機統(tǒng)一信號;施工現(xiàn)場配備2艘應急救援船(載客量≥6人)、急救箱(含止血藥、骨折固定夾板),制定水上救援應急預案,每季度組織1次演練。質(zhì)量管控:鋼套箱安裝精度:全站儀實時監(jiān)測,垂直度偏差≤1‰,平面位置偏差≤10mm;封底混凝土:取3組試塊檢測強度,同時采用超聲波檢測儀檢測內(nèi)部密實性(無空洞、夾層);承臺混凝土:每50m3取1組試塊(標養(yǎng)28d),檢測強度及抗?jié)B性能,養(yǎng)護期間每日監(jiān)測溫度,記錄《大體積混凝土溫控日志》。環(huán)保要求:施工產(chǎn)生的建筑垃圾(如鋼筋頭、模板碎片)分類回收,嚴禁拋入水中;混凝土輸送管清洗廢水經(jīng)沉淀池(三級沉淀,容積≥50m3)處理后排放,避免污染水體;拆除的塑料編織袋集中收集,由具備資質(zhì)的單位回收處置,不得隨意丟棄。九、驗收標準鋼套箱驗收:結(jié)構(gòu)尺寸:平
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