畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）貝雷梁支架設(shè)計(jì)

1、目 錄第1章 緒論11.1 橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況11.2 水中基礎(chǔ)施工技術(shù)簡(jiǎn)介11.2.1 鋼板樁圍堰11.2.2 貝雷梁支架11.3 論文介紹21.3.1 論文內(nèi)容介紹21.3.2 課題研究的意義2第2章 貝雷梁支架設(shè)計(jì)42.1 計(jì)算依據(jù)及參考標(biāo)準(zhǔn)42.2 結(jié)構(gòu)主要形式及截面類(lèi)型42.3 軟件使用說(shuō)明特點(diǎn)42.4 荷載分析42.5 貝雷梁有限元分析52.6 midas有限元軟件計(jì)算結(jié)果分析62.6.1 橫梁受力分析62.6.1.1應(yīng)力計(jì)算62.6.1.2 剛度驗(yàn)算72.6.2貝雷梁受力分析72.6.2.1 強(qiáng)度驗(yàn)算72.6.2.2 弦桿穩(wěn)定性驗(yàn)算82.6.3 豎桿內(nèi)力分析92.6.3.

2、1 豎桿內(nèi)力驗(yàn)算92.6.3.2 豎桿穩(wěn)定性驗(yàn)算92.6.4 斜桿內(nèi)力計(jì)算102.6.4.1 斜桿內(nèi)力驗(yàn)算102.6.4.2 斜桿穩(wěn)定性驗(yàn)算102.6.5鋼柱受力分析112.6.5.1鋼柱強(qiáng)度驗(yàn)算112.6.5.2鋼柱穩(wěn)定性驗(yàn)算112.7 支架施工132.7.1支架的安裝132.7.2支架的拆除142.7.3 臨時(shí)支架施工操作要求152.7.4 貝雷梁整體穩(wěn)定性設(shè)計(jì)152.8 臨時(shí)支架施工過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題162.9 小結(jié)16第3章 鋼板樁圍堰的施工設(shè)計(jì)173.1 基本資料173.2 鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)173.2.1 圍堰形式、材料及尺寸173.1.2 鋼板樁圍堰內(nèi)徑尺寸的確定183.1.3 鋼板

3、樁嵌入深度的計(jì)算183.1.4 單根鋼板樁長(zhǎng)度的確定193.2 鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算193.2.1 荷載計(jì)算193.2.1.1 靜水壓力的計(jì)算193.2.1.2 流水壓力的計(jì)算213.2.1.3 土壓力計(jì)算213.2.1.4 嵌入深度檢算223.3 鋼板樁圍堰受力分析243.3.1 鋼板樁內(nèi)力計(jì)算263.3.3 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算283.3.4 圍囹用鋼量的計(jì)算293.4 鋼板樁施工303.4.1 施工前的準(zhǔn)備303.4.2 施打鋼板樁313.4.4 常見(jiàn)問(wèn)題及預(yù)防處理措施353.4.5 質(zhì)量控制點(diǎn)及海上施工注意事項(xiàng)363.4.6 鋼板樁圍堰施工注意事項(xiàng)363.5 小結(jié)37第4章 結(jié)束語(yǔ)384.1

4、結(jié)論384.1.2設(shè)計(jì)不足384.2 心得體會(huì)39參考文獻(xiàn)40致 謝41附 錄a 外文翻譯42附 錄b 圖紙57第1章 緒論1.1 橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，祖國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)日新月異，橋梁建設(shè)技術(shù)水平逐漸提高，各種大跨度橋梁登上歷史的舞臺(tái)。橋梁臨時(shí)結(jié)構(gòu)的重要性越來(lái)越高，對(duì)其的要求水準(zhǔn)也逐漸提高，臨時(shí)結(jié)構(gòu)的種類(lèi)百花齊放，多種多樣，根據(jù)國(guó)內(nèi)的情況，大體上歸納如下：(1)橋梁陸域基礎(chǔ)施工的便道、筑島平臺(tái)、擋土結(jié)構(gòu)。(2)水上基礎(chǔ)施工的便橋、船舶、平臺(tái)、擋水(土)的圍堰。(3)橋梁的墩臺(tái)、梁段混凝土施工用的托支架和模板結(jié)構(gòu)。(4)橋梁上部結(jié)構(gòu)施工的設(shè)備，懸澆掛籃

5、、懸拼吊機(jī)，整孔架設(shè)用的架橋機(jī)，整孔現(xiàn)澆的移動(dòng)模架。預(yù)制場(chǎng)的制梁、移梁、吊運(yùn)梁設(shè)備及其基礎(chǔ)。(5)施工所用的各種起重吊機(jī)，門(mén)吊、浮吊、纜索吊等等。恰當(dāng)?shù)睦门R時(shí)結(jié)構(gòu)能有效地降低工程成本，使資源得到最優(yōu)利用。研究橋梁的臨時(shí)結(jié)構(gòu)意義深刻。1.2 水中基礎(chǔ)施工技術(shù)簡(jiǎn)介橋梁是跨越河流、山谷等障礙物的結(jié)構(gòu),橋墩橋臺(tái)位于水中施工是在所難免的，水中施工最常用的方法就是圍堰，常用的圍堰有土圍堰、木板樁圍堰、鋼板樁圍堰、鋼吊箱圍堰、雙壁鋼圍堰、鎖口鋼管樁圍堰等，本課題是簡(jiǎn)單介紹鋼板樁圍堰。1.2.1 鋼板樁圍堰鋼板樁整體剛度大，打拔樁容易，施工速度快，且回收率高，節(jié)省成本，防水性能好，打入時(shí)穿透能力強(qiáng)。同時(shí)它還

6、適用于場(chǎng)地狹小、無(wú)條件做止水帷幕的工程施工因此，鋼板樁圍堰的適用范圍相當(dāng)廣。從我國(guó)橋梁基礎(chǔ)施工的實(shí)踐來(lái)看，10-20m的圍堰，用鋼板樁是適當(dāng)?shù)摹Ｔ谔厥馇闆r下，30m深的圍堰也使用鋼板樁。鋼板樁不但能穿過(guò)礫、卵石層，也能切入軟巖層內(nèi)。鋼板樁通常碾壓成型，斷面形式多種多樣。我國(guó)常用的是仿拉森式槽形鋼板樁，鋼板樁的成品長(zhǎng)度有幾種規(guī)格，最長(zhǎng)為20m，但是可根據(jù)需要接長(zhǎng)。鋼板樁之間的連接采用鎖口形式，這種鎖口既可以加強(qiáng)連接，又可以防滲，還可以作適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)，以適應(yīng)弧形圍堰的需要。矩形鋼板樁圍堰的轉(zhuǎn)角處要使用一塊特制的角樁。角樁的制作一般是從鋼板樁的中部切開(kāi)，然后根據(jù)形狀的需要焊接鋼板樁。1.2.2 貝雷梁

7、支架支架按其結(jié)構(gòu)形式分為支柱式、梁式和梁柱式三種。對(duì)于陸地或者不通航的河道或者橋墩不搞的小跨徑連續(xù)梁可以采用支柱式支架。有通要求的中小徑橋梁可采用梁式支架。支架雖然為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，但是她要求承受橋梁的大部分恒重，因此必須有足夠的強(qiáng)度，剛度，同時(shí)支架的基礎(chǔ)要可靠，構(gòu)件結(jié)合要緊密，并要有足夠的縱、橫、斜的連桿件，使支架成為整體，若支架位于河道中，則要充分考慮洪水和漂流物的影響。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮支架受到荷載后有變形和撓度，因此，在安裝前要計(jì)算，設(shè)置預(yù)拱度，使結(jié)構(gòu)的外形尺寸和標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，另外，支架上要設(shè)置落架設(shè)備，落架要對(duì)稱(chēng)均勻，不應(yīng)是主梁發(fā)生局部?jī)?nèi)力狀態(tài)。1.3 論文介紹1.3.1 論文內(nèi)容介紹該論文

8、主要是介紹橋梁施工中所用到的臨時(shí)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法以及在基礎(chǔ)施工過(guò)程中的臨時(shí)結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程和施工工藝，使橋梁基礎(chǔ)工程施工能夠在各種地質(zhì)條件，自然環(huán)境的條件下順利進(jìn)行。本文重點(diǎn)對(duì)鋼板樁圍堰、臨時(shí)支架的施工方法以及臨時(shí)結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了介紹。在圍堰的設(shè)計(jì)中，包括入土深度的確定；靜水壓力、流水壓力計(jì)算；土壓力的檢算；嵌入深度的計(jì)算等。還有對(duì)鋼板樁等建立有限元模型，進(jìn)行有限元的計(jì)算并通過(guò)手算配合電算進(jìn)行驗(yàn)證，從而選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)及施工方法、截面類(lèi)型等使工程造價(jià)最低。并在最后對(duì)鋼板樁圍堰和鋼吊箱圍堰的形式和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比起各自施工設(shè)計(jì)中的優(yōu)缺點(diǎn)。1.3.2 課題研究的意義在施工中我們經(jīng)常用到的臨時(shí)性結(jié)構(gòu)

9、由于受施工條件、受力形式及用途等各方面因素的影響，有時(shí)難以達(dá)到理論上的最優(yōu)，發(fā)揮其應(yīng)有的效應(yīng)。但我們應(yīng)把它們?cè)O(shè)計(jì)的更加合理，或者說(shuō)是近優(yōu)。對(duì)于工程結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，只有受力合理才能充分發(fā)揮材料的作用。因此如何設(shè)計(jì)研究臨時(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁工程的順利安全高質(zhì)量的完成具有重要的意義。通過(guò)對(duì)這個(gè)課題的研究，能夠掌握許多國(guó)內(nèi)外臨時(shí)結(jié)構(gòu)先進(jìn)的設(shè)計(jì)施工方法、施工技術(shù)對(duì)鋼板樁圍堰、臨時(shí)支架的施工方法以及如何檢算他們這種臨時(shí)結(jié)構(gòu)物也有大致了解。通過(guò)對(duì)這個(gè)課題的研究，能夠?qū)κ┕ぶ谐Ｒ?jiàn)的問(wèn)題有一定的了解。特別是鋼板樁、臨時(shí)支架施工，這種技術(shù)非常適合深水施工，但是他們還存在著許多尚待解決的問(wèn)題，通過(guò)這個(gè)課題，可以對(duì)鋼板樁、臨時(shí)支架

10、這種施工中存在的缺陷進(jìn)行了解，思考解決的方法，并盡可能在以后的工作中避免這些缺陷。通過(guò)這個(gè)課題的研究，掌握了如何在流速較大的河流中對(duì)橋梁基礎(chǔ)施工，施工流程等，并通過(guò)比較了解橋梁各種基礎(chǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)，從而采用最合適的基礎(chǔ)。第2章 貝雷梁支架設(shè)計(jì)2.1 計(jì)算依據(jù)及參考標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范橋梁工程(下) 向敏 主編 中國(guó)鐵道出版社鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 張志國(guó) 張慶芳 主編 中國(guó)鐵道出版社2.2 結(jié)構(gòu)主要形式及截面類(lèi)型該工程采用凈跨度為12m的貝雷梁為臨時(shí)施工橋梁，橋?qū)?m。橋梁主要構(gòu)件自上而下主要為橫梁、貝雷梁、支撐鋼柱。橫橋向主要受力構(gòu)件為橫梁，縱橋向主要受力構(gòu)件為貝雷梁，各部分構(gòu)件有效連接，

11、焊接工藝連接用彈性連接(剛接)來(lái)模擬。為了保證模板的安全使用，貝雷梁中主要受力桿件為弦桿，故弦桿截面為雙槽鋼.。貝雷梁的的主要支架采用鋼柱子。2.3 軟件使用說(shuō)明特點(diǎn)本結(jié)構(gòu)采用midas6.71橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，本模型單元有梁?jiǎn)卧?，采用midas6.71可實(shí)現(xiàn)以上單元和結(jié)構(gòu)的模擬計(jì)算。2.4 荷載分析豎向荷載主要包括梁段混凝土自重、鋼結(jié)構(gòu)(橫梁、貝雷梁)自重、臨時(shí)施工荷載(設(shè)備及人工荷載、混凝土澆筑沖擊及振搗荷載)。箱梁截面圖如下圖所示：模板采用5mm的鋼板，混凝土采用c45,密度2500kg/m梁自重：翼緣荷載(0.15+0.4)/225=6.875kn/腹板荷載 1.825=4

12、5 kn/箱室荷載 20.2525=12.5 kn/外模自重：0.00578.5=0.3925kn/內(nèi)模自重：內(nèi)模系統(tǒng)及液壓系統(tǒng) 2kn/設(shè)備及人工荷載：2.5kn/圖2-1 箱梁截面圖混凝土澆筑沖擊及振搗荷載：2kn/將結(jié)構(gòu)的面荷載轉(zhuǎn)為線(xiàn)荷載：梁自重翼緣荷載 6.8750.75/2=2.578 kn/m腹板荷載 450.75/2=16.875 kn/m箱室荷載 12.50.75/2=4.688kn/m外模自重：0.39250.75/2=0.15kn/m內(nèi)模自重：20.75/2=0.75kn/m設(shè)備及人工荷載：2.50.75/2=0.9375kn/m混凝土澆筑沖擊及振搗荷載：20.75/2=0

13、.75kn/m荷載依次從底模傳到橫梁上，再由橫梁傳到貝雷梁上，為了確保結(jié)構(gòu)的安全使用，對(duì)所受荷載乘以系數(shù)1.2。2.5 貝雷梁有限元分析計(jì)算按照空間整體結(jié)構(gòu)對(duì)以上構(gòu)件建立模型。單元模擬：梁?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)。邊界模擬：模板計(jì)算邊界采用三面固結(jié)一面簡(jiǎn)支，橫梁與貝雷梁之間均為彈性連接(剛接)，支撐鋼柱與地面基礎(chǔ)固結(jié)(鋼柱與混凝土澆筑在一起)。用有限元分析，利用midas建立結(jié)構(gòu)模型如圖2-2所示圖2-2 三維模型圖2.6 midas有限元軟件計(jì)算結(jié)果分析2.6.1 橫梁受力分析2.6.1.1應(yīng)力計(jì)算由程序計(jì)算可知，橫梁在荷載作用下，產(chǎn)生的彎矩圖如圖2-3所示：圖2-3 橫梁彎矩圖(單位kn.m)橫梁在荷載作

14、用下，產(chǎn)生的剪力圖如圖2-4所示：圖2-4 橫梁剪力圖(kn)橫梁在荷載作用下，應(yīng)力組合圖如圖2-5所示：圖2-5 橫梁組合應(yīng)力圖(pma)由程序計(jì)算可知，橫梁在荷載作用下，產(chǎn)生的最大組合應(yīng)力、剪應(yīng)力分別為146mpa、18.9mpa，故按最大組合應(yīng)力來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)的安全。該橫梁受拉區(qū)最大應(yīng)力：=146mpa，查鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，q345鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度均為310mpa，所以=146mpa310mpa，故滿(mǎn)足要求。該橫梁最大剪應(yīng)力為：=18.9mpa 最小剪應(yīng)力為=-18.9mpa查鋼結(jié)構(gòu)規(guī)q345鋼材的最大抗剪強(qiáng)度為180mpa 故 =18.9mpa=180mpa 故橫梁的抗剪強(qiáng)度也滿(mǎn)足要求。2.

15、6.1.2 剛度驗(yàn)算通過(guò)有限元分析，橫梁位移圖如圖2-6所示：圖2-5 橫梁位移圖由圖中可以看出，橫梁在荷載作用下，最大位移是是7.7 mm該點(diǎn)處的撓度為=7.7mm=l/400=6000/400=15mm 故撓度滿(mǎn)足要求2.6.2貝雷梁受力分析2.6.2.1 強(qiáng)度驗(yàn)算貝雷梁彎矩圖和應(yīng)力圖分別如圖2-6和2-7所示：圖2-6 貝雷梁彎矩圖圖2-7 貝雷梁應(yīng)力圖由圖中可以看出貝雷梁所受最大應(yīng)力=13.16mpa140 mpa(滿(mǎn)足要求)2.6.2.2 弦桿穩(wěn)定性驗(yàn)算弦桿(壓桿)中受壓力最大為=260kn。桿件長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式如下：=下面計(jì)算桿件長(zhǎng)細(xì)比：= =150/3.94=38.7雙槽鋼屬于b類(lèi)

16、截面，查鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范得： =0.906 由 得：=127.4 mpa0.906310=280.6mpa為軸心壓桿容許應(yīng)力的折減系數(shù)為桿件受壓截面積為桿件長(zhǎng)細(xì)比 為弦桿的計(jì)算長(zhǎng)度為界面的回轉(zhuǎn)半徑為材料容許應(yīng)力為受壓截面關(guān)于軸的慣性矩(z軸為弱軸)故弦桿穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。2.6.3 豎桿內(nèi)力分析2.6.3.1 豎桿內(nèi)力驗(yàn)算貝雷梁剪力圖如圖2-8所示圖2-8 豎桿剪力圖從圖中可以看出豎桿所受的最大剪力是81kn，貝雷架豎桿容許承載力為f=210kn =81knf=210kn(豎桿滿(mǎn)足要求)2.6.3.2 豎桿穩(wěn)定性驗(yàn)算豎桿中壓桿的最大壓力為n=81kn桿件長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式如下： =；=/；下面計(jì)算桿件長(zhǎng)細(xì)

17、比：=3.8cm=/=152/3.8=39.47查鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范： =0.903由得：=89mpa0.903310=271.50mpa為軸心壓桿容許應(yīng)力的折減系數(shù)為桿件受壓截面積為桿件長(zhǎng)細(xì)比,為豎桿的計(jì)算長(zhǎng)度為界面的回轉(zhuǎn)半徑為受壓截面關(guān)于軸的慣性矩(y軸為弱軸) 故豎桿(壓桿)的整體穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。2.6.4 斜桿內(nèi)力計(jì)算2.6.4.1 斜桿內(nèi)力驗(yàn)算斜桿受到的最大內(nèi)力如圖2-9所示：112kn圖2-9 斜桿最大內(nèi)力圖貝雷架斜桿容許承載力為f=171.5knf=112knf=171.5kn故斜桿滿(mǎn)足要求。2.6.4.2 斜桿穩(wěn)定性驗(yàn)算斜桿受到的最大內(nèi)力是112kn，桿件長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式如下：=；=/；

18、下面計(jì)算桿件長(zhǎng)細(xì)比： =3.8 cm， =212/3.8=55.7查鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范：=0.833由得：=155mpa0.883310=273mpa 為軸心壓桿容許應(yīng)力的折減系數(shù)a為桿件受壓截面積為桿件長(zhǎng)細(xì)比為斜桿的計(jì)算長(zhǎng)度為界面的回轉(zhuǎn)半徑為受壓截面關(guān)于軸的慣性矩(z軸為弱軸)故斜桿(壓桿)的整體穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。2.6.5鋼柱受力分析2.6.5.1鋼柱強(qiáng)度驗(yàn)算剛柱受力如圖2-10所示：圖2-10 鋼柱受力圖從圖中看出，鋼管受到的最大內(nèi)力是365kn，其截面積是a=n/ a= mpa10,可將鋼柱看做受壓桿件)=0.41mpa0.15=0.150.248190=7.068mpa 故=1.0為構(gòu)件在彎矩

19、平面內(nèi)(y-z形成的平面)的長(zhǎng)細(xì)比是考慮彎矩因構(gòu)件受壓而增大所引入的值為按軸心受壓構(gòu)件得到的容許應(yīng)力折減系數(shù)為壓彎構(gòu)件在彎矩單獨(dú)作用時(shí)的容許應(yīng)力折減系數(shù)w為抗彎截面系數(shù)。故鋼柱受壓總體穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。2.7 支架施工作為大橋橋墩施工的臨時(shí)支架，其主要作用是為在不影響交通方便的情況下繼續(xù)施工，其平面布置主要包括：工作面的大小、輔助樁的樁位、上部桿系結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，影響臨時(shí)支架設(shè)計(jì)的主要因素有：大橋墩臺(tái)樁位布置、施工工藝的選擇、施工設(shè)備的組合等。上部結(jié)構(gòu)均為可拆卸式，鉆孔樁施工完成后，墩臺(tái)基礎(chǔ)以上部分拆除，周轉(zhuǎn)到其它墩位使用。這樣就減少了施工的占用時(shí)間，周轉(zhuǎn)材料總量大大減少 ，很大程度上降低了工程成本

20、。 臨時(shí)支架施工流程圖見(jiàn)圖2-122.7.1支架的安裝(1)首先，采用全站儀進(jìn)行測(cè)量定位，放線(xiàn)。(2)將履帶吊開(kāi)到指定的位置。(3)為了控制鋼管樁的垂直度，設(shè)置導(dǎo)向架。為便于安裝拆卸，支架設(shè)計(jì)形成模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，減少占用棧橋時(shí)間。支架的施工順序由棧橋橫向逐孔推進(jìn)，采用50t履帶吊機(jī)配dz-90振動(dòng)錘下沉鋼管樁.(4)打樁時(shí)吊裝振動(dòng)錘和樁帽與樁頂連接。將樁吊至設(shè)計(jì)樁位后，慢慢放松吊樁鋼絲繩，直至樁通過(guò)導(dǎo)向架落于路面，并再次校正樁的垂直度，確保樁位與樁的垂直度滿(mǎn)足要求后，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)錘振動(dòng)，每次振動(dòng)時(shí)間不宜超過(guò)1015min，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則振動(dòng)錘易遭到破壞，時(shí)間太短則難以下沉。每根樁的下沉應(yīng)一氣呵成，不宜

21、中途停樁或長(zhǎng)時(shí)間停打，以免樁周土恢復(fù)造成下沉困難。接樁過(guò)程的樁與樁之間焊接質(zhì)量經(jīng)檢查合格后重新進(jìn)行打樁，直至將樁打到設(shè)計(jì)深度。(5)檢查樁的偏斜及入土深度與設(shè)計(jì)無(wú)誤后，在樁頂鋪設(shè)橫向貝雷梁，橫向貝雷梁是預(yù)制好的桿件，由汽車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。橫向貝雷梁與鋼管樁連接，并在鋼管樁間通過(guò)剪刀撐，使其形成整體。(6)安放完橫向貝雷梁，檢查無(wú)誤后再安放縱向貝雷梁。由于貝雷梁是主要受力桿件，所以橫縱貝雷梁均采用q345鋼。以增大構(gòu)件的容許應(yīng)力，保證結(jié)構(gòu)的安全。(7)在縱向貝雷梁上橫向鋪設(shè)工8，工字鋼每隔0.5m鋪設(shè)一根。(8)在工8上再縱向鋪設(shè)一層槽10鋼，槽10鋼每隔0.3m鋪設(shè)一根。最后在槽10鋼上鋪設(shè)一層8m

22、m厚的鋼板。以便于車(chē)輛的行走。工8及槽10均采用q235鋼。均可滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的要求。以上完成了鋪設(shè)完平臺(tái)的主體結(jié)構(gòu)。安放下層貝雷梁鋪設(shè)工字鋼、槽鋼及鋼板四周安放護(hù)欄等剪刀撐加固測(cè)量放線(xiàn)履帶吊就位導(dǎo)向架安裝振動(dòng)打樁安放下層貝雷梁 圖2-12 貝類(lèi)架施工流程圖(9)為了施工時(shí)的安全，要在鋪設(shè)完主體結(jié)構(gòu)后安放護(hù)欄。(10)最后要進(jìn)行剪刀撐的加固。2.7.2支架的拆除鉆孔樁結(jié)束后, 即可拆除施工平臺(tái)。先解除平臺(tái)與護(hù)筒約束, 然后, 水下切割鋼護(hù)筒, 將4 根支承樁與平臺(tái)梁可在支承樁上自由調(diào)整高度, 它增強(qiáng)平臺(tái)整體抗水沖擊和沖刷能力, 充分發(fā)揮鋼護(hù)筒鉆孔護(hù)壁和承力雙重作用, 簡(jiǎn)化了平臺(tái)結(jié)構(gòu)。(1)首先拆除護(hù)

23、欄等附屬結(jié)構(gòu)。(2)將最上層8mm厚的鋼板卷起，再將槽10鋼，一根根抬起。再將工字鋼全部抬起，用汽車(chē)運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)。(3)在拆除完鋪設(shè)模塊后，將縱向及橫向貝雷梁一一拆除。小心存放。(4)鋼管樁的拔除是平臺(tái)拆除中的難點(diǎn)，50t履帶吊機(jī)站在走行線(xiàn)上，配合dz90振動(dòng)錘拆除鋼管樁。2.7.3 臨時(shí)支架施工操作要求(1)面板可以分塊鋪放，在接頭處，面板必須與下面槽鋼焊接好，防止面板處于懸空狀態(tài)。(2)應(yīng)合理布置施工機(jī)具和材料堆放的位置，避免平臺(tái)受載不均勻。(3)在環(huán)境惡劣的條件下，由于鋼板損失比較嚴(yán)重，可以適當(dāng)加厚鋼板。(4)在履帶吊及混凝土車(chē)行走過(guò)密處，槽鋼及工字鋼應(yīng)適當(dāng)加密；同樣為了節(jié)省鋼材可以在荷載較

24、小的區(qū)域適當(dāng)降低槽鋼和工字鋼的鋪設(shè)密度。(5)在施工過(guò)程中，履帶吊只能在規(guī)定路線(xiàn)行走，并且嚴(yán)禁出現(xiàn)單邊著地的情況，以免沖擊過(guò)大造成安全事故。(6)履帶吊在吊重最大時(shí)行走，應(yīng)緩慢穩(wěn)重，避免出現(xiàn)過(guò)大的沖擊荷載。(7)在上下層貝雷梁以及工25的鋪設(shè)過(guò)程中最好將交叉點(diǎn)置于貝雷梁的節(jié)點(diǎn)處，不要置于弦桿跨中；在鋪設(shè)貝雷架分配梁(下層貝雷梁)時(shí)最好將貝雷梁的節(jié)點(diǎn)置于其上方。(8)當(dāng)鋼材出現(xiàn)嚴(yán)重的銹蝕或損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)更換材料。(9)鋼管樁之間應(yīng)設(shè)足夠的剪刀撐和橫撐。(10)在施工開(kāi)始前，必須確保工作人員以掌握安全常識(shí)、相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及平臺(tái)施工時(shí)所需注意的事項(xiàng)，確保施工安全。(11)在施工過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻注意平臺(tái)各

25、個(gè)部位是否變形過(guò)大，如果出現(xiàn)異常情況，必須立即停止施工，待查出原因，解決問(wèn)題后方可施工。(12)時(shí)刻注意鋼管樁所處海床面的沖刷深度，保證鋼管樁的入土深度。(13)在大風(fēng)、大浪等惡劣天氣情況下，應(yīng)停止施工，確保安全。2.7.4 貝雷梁整體穩(wěn)定性設(shè)計(jì)根據(jù)招標(biāo)資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，臨時(shí)支架設(shè)計(jì)考慮的地基沉降的影響，保證了鋼管樁的入土深度；在設(shè)計(jì)時(shí)鋼管樁橫向之間設(shè)有剪刀撐及橫撐，并且鋼管樁通過(guò)貝雷架分配梁連接成整體，同時(shí)貝雷梁之間也設(shè)有橫向連接，保證了臨時(shí)支架的整體性；為了增強(qiáng)支架的整體穩(wěn)定性，支架和棧橋鉸接在一起，可以抵抗水平風(fēng)荷載及機(jī)械設(shè)備所產(chǎn)生的水平力。在施工期間，可以安排專(zhuān)業(yè)人員觀(guān)察各個(gè)樁的沉降深度

26、并做記錄，當(dāng)鋼管樁所處地面出現(xiàn)沖刷深度超過(guò)安全界限時(shí)，及時(shí)進(jìn)行堆沙拋石并在流水方向設(shè)分水板等防護(hù)措施，從而保證鋼管樁的入土深度及平臺(tái)的整體穩(wěn)定滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。2.8 臨時(shí)支架施工過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)平臺(tái)的加固。平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，鋼管樁橫向之間用剪刀撐或平聯(lián)連接，并將樁頂貝雷架橫梁與鋼管樁聯(lián)結(jié)成整體。貝雷架之間也用橫聯(lián)連接，以提高整體穩(wěn)定性。對(duì)鋼管樁上施工留下的孔洞，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。并經(jīng)常對(duì)平臺(tái)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有模塊、貝雷梁桿件出現(xiàn)異常變形情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加固或更換，并分析原因，避免造成工程事故。 (2)支架的沉降設(shè)計(jì)。在施工和使用階段，派專(zhuān)人負(fù)責(zé)測(cè)量各樁位的沉降深度并作記錄，當(dāng)鋼管樁位置沉降深度較

27、大時(shí)，及時(shí)進(jìn)行拋石防護(hù)，確保支架的整體穩(wěn)定及鋼管樁的人土深度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)荷載要求。 (3)在鋼管樁施打過(guò)程，除了采用定位架進(jìn)行垂直度控制外，還應(yīng)采用經(jīng)緯儀在垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行觀(guān)測(cè)，整樁偏斜或頂部平面偏差與設(shè)計(jì)比較，如果誤差超過(guò)10cm，應(yīng)拔除后重新施打，保證鋼管樁、貝雷梁的良好受力狀態(tài)。 (4)鋼平臺(tái)面板模塊分塊鋪放，并在接頭處，用 u型卡子和貝雷梁連接在一起 ，保證整體的穩(wěn)定性。 (5)當(dāng)鋼構(gòu)件周轉(zhuǎn)一定次數(shù)后，由于海上施工，鋼構(gòu)件銹蝕較為嚴(yán)重，在平臺(tái)下次周轉(zhuǎn)前均應(yīng)進(jìn)行除銹，并涂刷防銹漆和面漆。銹蝕嚴(yán)重，影響結(jié)構(gòu)安全的，須做加固處理或者更換材料 。2.9 小結(jié)在考慮地形、經(jīng)濟(jì)、安全等因素,并結(jié)合該

28、工程施工技術(shù)特點(diǎn),考慮各種利弊設(shè)計(jì)深水施工平臺(tái)，建立正確的計(jì)算模型，采用合理的計(jì)算方法，對(duì)臨時(shí)支架施工各工況的受力進(jìn)行計(jì)算分析，選取安全經(jīng)濟(jì)的構(gòu)件尺寸；采取有效的施工措施、合理的施工順序，從而保證施工平臺(tái)在搭建過(guò)程中與建成使用時(shí)安全可靠，并在施工過(guò)程中根據(jù)施工場(chǎng)所向海中推進(jìn)以及季節(jié)變化引發(fā)的地基局部沉降情況變化，對(duì)鋼平臺(tái)進(jìn)行不斷的優(yōu)化。使之既能滿(mǎn)足使用安全要求，又有利于縮短施工工期，盡可能地提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。第3章 鋼板樁圍堰的施工設(shè)計(jì)3.1 基本資料根據(jù)資料，基本情況如下：水流速度：3 m/s承臺(tái)形狀及尺寸：矩形，2013m土質(zhì)：亞砂土水深:8m3.2 鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)3.2.1 圍堰形式、

29、材料及尺寸工程采用圓形鋼板樁圍堰，型號(hào)為仿tsp-iii型鋼板樁，材料采用q345，見(jiàn)圖2-1、表3-1。圖3-1 鋼板樁截面圖(單位：mm)表3-1 鋼板樁截面參數(shù)型號(hào)尺寸單寬鋼板樁斷面系數(shù)寬度mm高度mm厚度mm斷面積cm2/m斷面二次矩cm4/m斷面系數(shù)cm3/m單位質(zhì)量kg/m2仿tsp-iv40017015.596.99467036276.13.1.2 鋼板樁圍堰內(nèi)徑尺寸的確定根據(jù)承臺(tái)形狀首先確定采用矩形圍堰，確定圍堰的長(zhǎng)和寬分別可以將承臺(tái)的長(zhǎng)和寬向外擴(kuò)展2m來(lái)確定。于是：圍堰長(zhǎng)=22+2=24m圍堰寬=13+2=15m3.1.3 鋼板樁嵌入深度的計(jì)算基坑抽水后，水滲流的最短流程為，

30、在此流程中，水對(duì)沙粒滲透的力其方向垂直向上，若垂直向上的滲透力不超過(guò)沙的浮密度，即不涌沙，安全條件公式見(jiàn)式(2-1)： (3-1)其中為水頭差，為引起水的滲流的最短流程。式中,安全系數(shù)，取2.0；海水的容重()，取10.2；砂的浮重度()，計(jì)算如下： (3-2)式中，g土顆粒比重；n土的孔隙量代入數(shù)據(jù)，得 m由于需要考慮施工中的誤差，偏差等各種因素的影響，同時(shí)略去高于坑底的坑壁范圍內(nèi)的滲流的水頭損失，用式(2-3)計(jì)算 (3-3)式中，安全系數(shù)，查詢(xún)規(guī)范取為1.5海水的密度(kn/m3)砂的浮重度(kn/m3)海床面到鋼板樁底部的高度(m)海平面到封底混凝土的高度(m)通計(jì)算得 所以嵌入深度取

31、9m,滲流計(jì)算模式圖見(jiàn)圖:圖3-2 滲流計(jì)算模式圖(單位：m)3.1.4 單根鋼板樁長(zhǎng)度的確定3故單根鋼板樁長(zhǎng)度=嵌入深度+水深+預(yù)留高度=9+8+1=18m3.2 鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算土質(zhì)為亞沙土，根據(jù)地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，查得亞砂土的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：土的粘聚力c=20； 土的內(nèi)摩擦角=30；土的容重=18；土的空隙率n=50%；土的顆粒比重g=2.72；3.2.1 荷載計(jì)算鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)時(shí)的主要荷載有靜水壓力和流水壓力。靜水壓力、流水壓力的設(shè)計(jì)計(jì)算可在橋梁規(guī)范及相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到。3.2.1.1 靜水壓力的計(jì)算4圍堰外側(cè)的靜水壓力是一個(gè)從海平面到海床面的一個(gè)三角形分布，內(nèi)側(cè)靜水壓力是一個(gè)從封底

32、混凝土到海床面的三角形分布，如下圖3-3所示：圖3-3 單寬靜水壓力圖(單位：kn)封底前最大開(kāi)挖時(shí)，在最大抽水狀態(tài)時(shí)，因?yàn)槭峭杆粒始俣ㄔ诨炷恋酌鏄?biāo)高處，內(nèi)外水壓相等，故靜水壓力見(jiàn)圖3-4：圖3-4 單寬靜水壓力簡(jiǎn)化圖(單位：kn)水壓計(jì)算：外側(cè)最大水壓力=9.81.016=156.8封底混凝土處的靜水壓力=9.81.08=78.43.2.1.2 流水壓力的計(jì)算5作用于鋼板樁圍堰的流水壓力可按式(2-4)計(jì)算 (3-4)式中，系數(shù)，矩形取1.33；取10.2 kn/m3于是流水壓力的分布假定為倒三角形，其合力的著力點(diǎn)位于水位線(xiàn)1/3以下水深處。3.2.1.3 土壓力計(jì)算根據(jù)朗肯土壓力理論

33、，外側(cè)主動(dòng)土壓力用式(2-5)計(jì)算： (3-5)內(nèi)側(cè)被動(dòng)土壓力用式(2-6)計(jì)算： (3-6)式中，q地面均布荷載(kpa)，取0；土的容重(kn/m3)，取18 kn/m3 ；土的內(nèi)摩擦角，取30；c土的粘聚力(kn/m3)，取20.0 kn/m3；z計(jì)算點(diǎn)到封底標(biāo)高的距離(m)；外側(cè)主動(dòng)土壓力當(dāng)z=0時(shí)，=-23.09；當(dāng)z=9.8時(shí)，=25.3；內(nèi)側(cè)被動(dòng)土壓力，式中，內(nèi)側(cè)土減去浮力后的水的容重，用式(2-8)計(jì)算： (3-8)=5.85當(dāng)z=0時(shí) =69.28 當(dāng)z=9.8時(shí) =241.27土壓力計(jì)算圖見(jiàn)圖3-5：圖3-5 單寬土壓力計(jì)算圖(單位：kn)相應(yīng)粘著力高度用式3-10計(jì)算:

34、(3-10) 3.2.1.4 嵌入深度檢算通過(guò)對(duì)靜水壓力，流水壓力，波浪力，土壓力等的計(jì)算，鋼板樁總的受力圖如圖3-8所示圖3-8 單寬嵌入深度檢算(單位：kn)假定第一個(gè)圍囹設(shè)在水面以下1m處，則各種力所產(chǎn)生的力矩如下：靜水壓力產(chǎn)生的彎距：主動(dòng)土壓力產(chǎn)生的彎距：流水壓力產(chǎn)生的彎距：被動(dòng)土壓力產(chǎn)生的彎距：安全系數(shù)： 因此，安全系數(shù)滿(mǎn)足條件。3.3 鋼板樁圍堰受力分析將鋼板樁作為支撐在兩層頂撐和封底混凝土上的連續(xù)梁來(lái)計(jì)算其彎矩。把第一層頂撐布置在距離鋼板樁頂端1m處，第二層頂撐布置在距離鋼板樁頂端4m處，第二層頂撐布置在距離鋼板樁頂端6m處.，圍囹布置圖見(jiàn)圖3-9。圖3-9 圍囹布置圖(單位：m

35、)在封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度可以支撐鋼板樁時(shí)，板樁上有靜水壓力和流水壓力的作用，凈水壓力力圖是一個(gè)三角形，作用點(diǎn)位于三角形底邊的1/3處，其受力狀態(tài)見(jiàn)圖3-10，流水壓力圖是一個(gè)倒三角形，可以看成是線(xiàn)性荷載，水面處值最大，水底面處值最小，可以根據(jù)三角形的相似定理，計(jì)算其大小，圖中只考慮封底混凝土上部的流水壓力，計(jì)算結(jié)果如如圖3-11所示：圖3-10 單寬靜水壓力圖(單位：kn)流水壓力：這里僅考慮封底混凝土以上部分，將流水壓力當(dāng)成一個(gè)均布力，用式(2-13)計(jì)算，流水壓力圖見(jiàn)圖2-11：圖2-11 流水壓力圖(單位：kn) (3-13)3.3.1 鋼板樁內(nèi)力計(jì)算：(1)把封底混凝土處看作簡(jiǎn)支；利

36、用有限元程序，進(jìn)行計(jì)算，彎矩圖、剪力圖、反力圖分別見(jiàn)圖3-12、3-13、3-14：圖3-12 鋼板樁彎矩圖(單位：knm)圖3-13 鋼板樁剪力圖(單位：kn)圖3-14 鋼板樁反力圖(單位：kn)取=17.3knm鋼板樁為仿拉森鋼板樁，其單寬截面模量為2270，所以其彎曲應(yīng)力為：(滿(mǎn)足)由反力圖可知，第一層支撐支座最大反力39.4 kn：第二層支座最大反力102.9kn，第三層支座最大反力109.8kn。作用在鋼板樁的剪力不大于125kn，所以鋼板樁的剪應(yīng)力也符合要求。3.3.2 圍囹的檢算8(1)首先對(duì)第一層圍囹進(jìn)行檢算，按照第一層支撐最大反力39.4 kn，其余三面受荷載27.6 kn

37、。利用有限元軟件midas建立模型，上層圍囹應(yīng)力圖見(jiàn)圖2-15：圖3-15 第一層圍囹應(yīng)力圖(單位：mpa)最大應(yīng)力=134.2mpa210mpa 符合要求(2)對(duì)第二層圍囹進(jìn)行檢算：受沖刷的一面受均布荷載為102.9kn、沒(méi)受沖刷的三面受均布荷載為98.2kn。利用有限元軟件midas建立模型，下層圍囹應(yīng)力圖見(jiàn)圖2-16：圖3-16 第二層圍囹應(yīng)力圖(單位：mpa)最大應(yīng)力=292.8mpa，在第二層支撐即距鋼板樁頂端4m處布置兩道圍囹，每道圍囹所承受的最大應(yīng)力=146.4mpa145 mpa，但工程中允許超過(guò)5%。所以，1146.4 mpa也符合要求。圖3-17 第三層圍囹應(yīng)力圖(單位：m

38、pa)(3)對(duì)第三層圍囹進(jìn)行檢算：受沖刷的一面受均布荷載為112.9kn、沒(méi)受沖刷的三面受均布荷載為109.8kn。利用有限元軟件midas建立模型，下層圍囹應(yīng)力圖見(jiàn)圖3-17：最大應(yīng)力=327mpa，在第二層支撐即距鋼板樁頂端6m處布置兩道圍囹，每道圍囹所承受的最大應(yīng)力=163.5mpa145 mpa，但工程中允許超過(guò)5%。所以，163.5 mpa也符合要求。由于在上層下層圍囹都設(shè)置了橫撐豎撐，所以要對(duì)橫撐及豎撐穩(wěn)定進(jìn)行檢算。3.3.3 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算(1)首先對(duì)第一次層圍囹進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算長(zhǎng)度長(zhǎng)度系數(shù)，當(dāng)桿的兩端為鉸支是取0.25。l為桿的實(shí)際長(zhǎng)度。由型鋼表查的工32a的回轉(zhuǎn)半徑 長(zhǎng)細(xì)比，由

39、查得穩(wěn)定系數(shù)桿的應(yīng)力(2)第二層圍囹橫豎撐驗(yàn)算：由于第二層圍囹是雙層圍囹設(shè)置。取應(yīng)力最大的桿進(jìn)行驗(yàn)算：計(jì)算長(zhǎng)度長(zhǎng)度系數(shù)，當(dāng)桿的兩端為鉸支是取0.5。l為桿的實(shí)際長(zhǎng)度。由型鋼表查的工32a的回轉(zhuǎn)半徑 長(zhǎng)細(xì)比 由查得穩(wěn)定系數(shù)桿的應(yīng)力(2)第三層圍囹橫豎撐驗(yàn)算：取應(yīng)力最大的桿進(jìn)行驗(yàn)算：同理可得到，桿的應(yīng)力第一層，第二層及第三層圍囹的橫豎撐均符合要求3.3.4 圍囹用鋼量的計(jì)算第一個(gè)采用普槽32b，雙角鋼采用403。普槽32b的截面特性如表2-4所示表2-4 普槽32b的截面特性型號(hào)尺寸截面高度mm截面寬度mm翼緣厚度mm腹板厚度mm單位質(zhì)量kg/m普槽32b32090141043.096那么槽鋼的重

40、量為角鋼403的截面特性如表2-5所示表2-5 角鋼40mm3mm的截面特性表型號(hào)尺寸肢寬mm肢厚mm截面面積mm2單位質(zhì)量kg/m角鋼403403235.91.852那么第一個(gè)角鋼的重量為那么第一個(gè)圍囹的用鋼量為(2).第二個(gè)圍囹用鋼量第二個(gè)采用普槽36a，雙角鋼采用40mm3mm。普槽36a的截面特性如表2-6所示表2-6 普槽36a截面特性表型號(hào)尺寸截面高度mm截面寬度mm翼緣厚度mm腹板厚度mm單位質(zhì)量kg/m普槽36a3609616947.799那么槽鋼的重量為由于第二個(gè)圍囹的角鋼和第一個(gè)圍囹的角鋼一樣，那么第二個(gè)圍囹的角鋼用量為第二個(gè)圍囹的用鋼量為由于第三個(gè)圍囹的角鋼和第而個(gè)圍囹的

41、角鋼一樣，那么第二個(gè)圍囹的角鋼用量為圍囹總的用鋼量:3.4 鋼板樁施工鋼板樁圍堰方案簡(jiǎn)便易行，投資較小，回收率高。但對(duì)防滲和合龍技術(shù)要求高。鋼吊箱投資較大不易操作、設(shè)備要求多工期長(zhǎng)，但比較適合沖刷較大的深水施工。所以，一般首先選擇鋼板樁施工。鋼板樁施工流程圖見(jiàn)圖3-19：3.4.1 施工前的準(zhǔn)備(1)在拼接鋼板樁時(shí)，兩端鋼板樁要對(duì)正頂緊夾持于牢固的夾具內(nèi)施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3mm，斷面上的錯(cuò)位不大于2mm，使用新鋼板樁時(shí)，要有其機(jī)械性能和化學(xué)成份的出廠(chǎng)證明文件，并詳細(xì)丈量尺寸，檢驗(yàn)是否符合要求。對(duì)組拼的鋼板樁兩端要平齊，誤差不大于3mm，鋼板樁組上下一致，誤差不大于30mm，全部

42、的鎖口均要涂防水混合材料，使鎖口嵌縫嚴(yán)密。首先矯正鋼板樁的長(zhǎng)度、寬度、厚度是否符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)鋼板樁的平直度偏差進(jìn)行調(diào)直，平直度偏差應(yīng)在100mm以?xún)?nèi)，檢查鎖口，鎖口處應(yīng)涂抹黃油、進(jìn)行防腐防銹處理。測(cè)量放線(xiàn)安放定位圍囹插打鋼板樁安放各層頂撐及豎撐基坑開(kāi)挖澆注封底混凝土封底混凝土達(dá)到強(qiáng)度后抽水承臺(tái)施工圖3-19 鋼板樁施工流程圖(2)采用全站儀進(jìn)行定位測(cè)量，用振動(dòng)錘打入定位樁(3)在鋼板樁上焊接牛腿安裝圍堰的導(dǎo)向框、鋼板樁應(yīng)由上游進(jìn)行打插，在導(dǎo)向框上定出每一片鋼板樁的位置。合攏是鋼板樁打插中的重要環(huán)節(jié)，所以，鋼板樁打插必須嚴(yán)格按照所確定的位置進(jìn)行施工。開(kāi)始的幾片鋼板樁位置同樣相當(dāng)重要。它們也起到

43、了導(dǎo)向架的作用。3.4.2 施打鋼板樁10鋼板樁的打入方法主要有錘擊法、振動(dòng)法、靜力壓入法。三種方法各有不同的適用條件。錘擊法適用于鋼板樁長(zhǎng)度較大的鋼板樁。施工速度快，但不適用于軟弱的粉土。另外，它的輔助設(shè)施規(guī)模大、噪聲大、費(fèi)用高。振動(dòng)法不適用于較長(zhǎng)的鋼板樁或是較硬的土層，但它的輔助設(shè)施簡(jiǎn)單噪聲小、費(fèi)用和施工速度都適中、打樁或拔樁都可以使用。靜力壓入法是一種不常用的方法。它適用于長(zhǎng)度較大的鋼板樁噪聲小、不適用于砂層和硬土層。它的輔助設(shè)施規(guī)模大，費(fèi)用較高。鋼板樁的施工流水段劃分與樁的封閉合攏有關(guān)。流水段長(zhǎng)度大、則合攏點(diǎn)少，相對(duì)積累誤差大，軸線(xiàn)位移也較大，流水段長(zhǎng)度小，則合攏點(diǎn)多，積累誤差小，但封

44、閉合攏點(diǎn)增加。鋼板樁的打設(shè)方式分為“單獨(dú)打入方式”和“屏風(fēng)式打入方式”兩種。單獨(dú)打入方式即逐塊打入，不需輔助支架，但易使鋼板樁歪斜。誤差積累后不易糾正。適用于鋼板樁圍堰精度要求不高、樁身長(zhǎng)度較小的情況 ；屏風(fēng)式打入方式是將多根鋼板樁成排呈屏風(fēng)狀，分批施打，可減少傾斜誤差積累，易于實(shí)現(xiàn)封閉合龍和保證施工質(zhì)量 ，但插樁的自立寬度較大，需注意插樁穩(wěn)定和施工安全，較單獨(dú)打入法施工速度慢 ，除個(gè)別情況均適用 。為了保證鋼板樁的穩(wěn)固，需要在其插打時(shí)有一定的加固措施，它們分別如下：(1)采用一個(gè)作業(yè)段鋼板樁施打完成后馬上將作業(yè)段鋼板樁與固定樁剛性相連(2)鋼板樁施工一段落，就要開(kāi)始做錨碇墻基的拋填，著手錨碇

45、墻的施工，為及時(shí)通過(guò)錨拉桿固定鋼板做好準(zhǔn)備(3)鋼板樁插打時(shí)可以做一個(gè)吊鉤將鋼板樁頂部與圍囹吊掛連接，通過(guò)調(diào)整鋼絲繩的長(zhǎng)度來(lái)連接不同位置的鋼板樁。鋼板樁全部插打完后用鋼筋或型鋼將圍囹與鋼板樁通過(guò)焊接使其牢固，這樣便可以保證鋼板樁與圍囹的整體穩(wěn)定性。施工步驟：(1)首先安裝圍囹，圍囹與環(huán)梁四周滿(mǎn)焊，建立圍囹支撐系統(tǒng)。圍堰支撐隨抽水和基坑開(kāi)挖到相應(yīng)深度后設(shè)置，嚴(yán)格控制分階段開(kāi)挖深度，每層支撐安裝完成并檢查合格后方可繼續(xù)開(kāi)挖。(2)進(jìn)行鋼板樁的打插，根據(jù)設(shè)計(jì)，選用仿拉森iv型，選用“單獨(dú)打入方式”，采用浮吊懸掛振動(dòng)錘插打鋼板樁。插打時(shí)，浮吊首先需要準(zhǔn)確定位拋錨，每根樁尤其是第一根樁打入時(shí)加強(qiáng)定位和雙

46、向垂直度檢查控制，必須保證位置準(zhǔn)確，垂直下沉，插打順序由上游分兩頭向下游合攏，可一次打到設(shè)計(jì)標(biāo)高，隨時(shí)檢查樁身是否垂直。施打也可分兩部分完成，首先打到定位樁高度6m處，然后進(jìn)行復(fù)打。鋼板樁是剛性體，軸線(xiàn)方向鎖口相連形成“一面墻”，所以，第一根鋼板樁的垂直度就會(huì)影響到以鋼板樁的垂直度 ，所以第一根是關(guān)鍵 。軸線(xiàn)方向垂直度要求控制在15mm范圍之內(nèi)。鋼板樁樁身垂 直度要 求控制在10mm范圍之內(nèi) 。樁自身的垂直度關(guān)系到鋼板樁前傾的問(wèn)題，要求更為嚴(yán)格，其貫穿 于整個(gè)施工過(guò)程 。不僅有施工時(shí)的控制，也有鋼板樁施工以后的加固控制 。打完鋼板樁后進(jìn)行驗(yàn)收。嚴(yán)格檢查垂直度，以保證鋼板樁的合攏。(3)基坑開(kāi)挖

47、 ，采用隨撐隨挖的方式抽水或開(kāi)挖。抽水到河床面后，采用高壓射水、吸泥的開(kāi)挖工藝開(kāi)挖河床土方，由中心向四周開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖。在基底角部留置24個(gè)積水坑，坑深視基底滲水量決定，并用水泵晝夜排水，確保基坑內(nèi)不積水。在開(kāi)挖和整個(gè)施工過(guò)程中注意對(duì)樁墻的位移、沉降進(jìn)行觀(guān)測(cè)，遇異常情況立即停止開(kāi)挖以及其它作業(yè)，通知坑內(nèi)人員迅速撤離，并采取回灌、加撐等措施處理，加固后方可繼續(xù)施工，以確保安全。(4)圍堰封底及防滲，圍堰封底方案選擇鋼板樁圍堰結(jié)束后抽水 ，按預(yù)先設(shè)計(jì)好的方案 ，加設(shè)支撐 ，同時(shí)按設(shè)計(jì)標(biāo)高清理堰內(nèi)淤 泥、雜物。一般圍堰內(nèi)抽空水后 ，或多或少都有滲漏水 ，大多數(shù)工程都采用黃 油加鋸木填塞的方法來(lái)防止?jié)B

48、漏水。圍堰封底采用干封底施工方案 ，首先是 清除堰內(nèi)淤泥、廢渣等雜物，調(diào)平毛片石 ，再用小石子填塞縫隙 ，最后進(jìn)行澆注 。清底、封底工作要快。提前作好準(zhǔn)備工作，整個(gè)工作控制在 4小時(shí)以?xún)?nèi)最好 。同時(shí)注意周邊滲水的排除 ，不得讓水浸泡混凝土 ，并要隨時(shí)觀(guān)察有無(wú)翻砂現(xiàn)象 ，若有要及時(shí)進(jìn)行找補(bǔ)。(5)鋼板樁的拆除內(nèi)支撐拆除完成后 ，綁扎墩身鋼筋、立模 、澆注混凝土墩身施工完成后 ，拆完模 ，在承臺(tái)上焊好零號(hào)塊支撐鋼管 ，然后向堰內(nèi)打水至堰外標(biāo)高 ，就可以拆除第一道內(nèi)支撐 ，最后拆除鋼板樁 ，拆除的過(guò)程是插打的逆過(guò)程 。3.4.3 圍囹的制作安裝方法圍囹的加工制作安裝，對(duì)鋼板樁圍堰的垂直插打及整體穩(wěn)定

49、起重要作用，必須準(zhǔn)確穩(wěn)固。每個(gè)圍囹可等分為4部分，在加工廠(chǎng)加工制作，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝。圍囹直徑制作及現(xiàn)場(chǎng)拼接允許偏差均不大于10 mm，施工誤差不能累加；兩道圍囹安裝時(shí)豎向要求必須同心，平面必須水平，其中心及水平安裝允許偏差不大于10mm。在進(jìn)行安裝圍囹前，先進(jìn)行定位測(cè)量。水中圍囹距岸邊或已成墩(或施工便橋)較遠(yuǎn)者，用前方交會(huì)法定位。圍囹的安裝，一般是先打定位樁或作臨時(shí)施工平臺(tái)。當(dāng)不設(shè)定位樁時(shí)，直接懸掛在浮臺(tái)上，待插打入少量鋼板樁后，逐漸將導(dǎo)框固定到鋼板樁上。3.4.4鋼板樁下沉(1)鋼板樁插打前的準(zhǔn)備將新舊鋼板樁運(yùn)到工地后，詳細(xì)對(duì)其檢查、丈量、分類(lèi)、編號(hào)，同時(shí)對(duì)兩側(cè)鎖口用一塊同型號(hào)長(zhǎng)23

50、m的短樁作通過(guò)試驗(yàn)，以23人拉動(dòng)通過(guò)為宜，或采用卷?yè)P(yáng)機(jī)拖拉，有條件時(shí)，采用檢查小車(chē)進(jìn)行。鎖口通不過(guò)或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷，采用冷彎、熱敲(溫度不超過(guò)8001000)、焊補(bǔ)、鉚補(bǔ)、割除、接長(zhǎng)等方法加以整修。同時(shí)接頭強(qiáng)度與其它斷面相等，接長(zhǎng)焊接時(shí)，用堅(jiān)固夾具夾平，以免變形。在焊接時(shí)，先對(duì)焊，再焊接加固板，對(duì)新樁或接長(zhǎng)樁，在樁端制作吊樁孔。(2)插打順序3海灣存在兩個(gè)方向的水流阻力，鋼板樁插打從一個(gè)側(cè)面開(kāi)始向上、下游分別插打到一定深度，再在另一側(cè)插打合攏。然后逐步分次振打至設(shè)計(jì)標(biāo)高，盡量在退潮后插打水流方向處的鋼板樁。(3)插打方法第一根定位鋼板樁插打時(shí)，必須將鋼板樁位置固定垂直后再進(jìn)行插打

51、。在插打過(guò)程中，及時(shí)認(rèn)真地檢查其垂直度。第一根定位鋼板樁插打合格后，在上下兩道圍囹上焊接鋼短梁將定位鋼板樁一側(cè)卡牢，再在另一側(cè)插打鋼板樁，在施工中要求鋼板樁插打垂直，分散偏差，有偏即糾，調(diào)整合攏。鋼板樁插打前在鎖口內(nèi)涂黃油、填塞鋸末等混合物用來(lái)止水；組拼鋼板樁時(shí)，用油灰和棉花捻縫，以防漏水。插打時(shí)在樁頭處加焊鋼板，以保護(hù)鋼板樁頭。圍堰合攏后，經(jīng)常觀(guān)測(cè)圍堰四周的沖刷狀況，采取安裝分水板及堆碼砂袋的措施來(lái)減少潮水對(duì)圍堰外側(cè)的沖刷，確保圍堰施工的安全。(4)抽水堵漏鋼板樁插打完，即可抽水開(kāi)挖。先支撐再抽水，并檢查各節(jié)點(diǎn)是否頂緊，板樁與導(dǎo)框間木楔是否敲緊，防止因抽水而出現(xiàn)事故。抽水速度不能過(guò)快，且要隨

52、時(shí)觀(guān)察圍堰的變化情況。當(dāng)鎖口不緊密漏水時(shí)，用棉絮等在內(nèi)側(cè)嵌塞，同時(shí)在漏縫處撒大量木屑或谷糠，使其由水夾帶至漏水處自行堵塞，在樁腳漏水處，采用砼封底等措施。(5)基坑開(kāi)挖封底混凝土底標(biāo)高為-1.35m。一般海床面標(biāo)高為12m。所以圍堰內(nèi)基坑土方開(kāi)挖深度為2.33.7m?；娱_(kāi)挖時(shí)要避開(kāi)大潮及7級(jí)以上大風(fēng)天氣，開(kāi)挖時(shí)避免擾動(dòng)圍堰外土層，要求先挖中間土方，然后再將圍堰內(nèi)的周邊土均勻下挖，周邊在下挖過(guò)程中高度差不能超過(guò)20 cm；基坑內(nèi)挖出的土方堆放在距圍堰5.0 m以外；在水源充足的前提下可優(yōu)先采用高壓水槍配砂石泵進(jìn)行開(kāi)挖。(6)澆筑封底混凝土封底混凝土厚0.8m。澆筑封底混凝土在潮位較低時(shí)進(jìn)行，按陸上干封法完成封底混凝土的施工。封底混凝土中混入早強(qiáng)劑，以便在短時(shí)間內(nèi)提高封底混凝土的強(qiáng)度，從而能抵抗?jié)q潮時(shí)水對(duì)圍堰作用的水壓力。在封底混凝土澆筑完成后，用塑料布將封底混凝土表面覆蓋，以便漲潮時(shí)可向圍堰內(nèi)注入淡水，從而平衡內(nèi)外水壓。(7)拆除圍囹、鋼板樁在封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的