海上現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)總結(jié) 131

1、 天津港航工程有限公司 施工技術(shù)總結(jié)海上現(xiàn)澆承臺(tái)施工技術(shù)總結(jié)趙晶偉 王爍（天津港航工程有限公司第三項(xiàng)目經(jīng)理部）摘 要：本項(xiàng)工程的水上混凝土的澆筑工藝非常具有代表性，即展示了此類工程的施工工藝，又對(duì)一些常見的問題進(jìn)行了解決，本工程于2015年8月12日完成全部施工任務(wù)，質(zhì)量滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞:墩臺(tái) 海上現(xiàn)澆 吊機(jī)組 攪拌船 1.工程概況在天津大神堂淺?；钅迪牻釜?dú)特生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)項(xiàng)目（核心區(qū)警示燈塔及監(jiān)控系統(tǒng)）施工中，樁基上部墩臺(tái)部分，作為海上大體積混凝土施工工藝，混凝土內(nèi)外溫度控制較難，容易造成開裂等質(zhì)量問題。且勞動(dòng)力需求量較大，涉及到專業(yè)較多，鋼筋加工制作需在水上方駁上完成，底模板

2、安裝和拆除難度大，整體質(zhì)量控制難度較大?；炷脸信_(tái)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)10m，寬10m，厚度為1.5m，面積為100，混凝土澆筑方量為213。施工內(nèi)容主要包括墩臺(tái)模板底板的支立，鋼筋的綁扎與安裝，側(cè)模的支立，混凝土澆筑。上部護(hù)輪坎結(jié)構(gòu)也作為欄桿基礎(chǔ)，25cm高，長(zhǎng)35.3m，共包含2.4m³混凝土。整個(gè)承臺(tái)結(jié)構(gòu)混凝土分兩次進(jìn)行澆筑，第一次澆筑50cm，第二次澆筑剩余1m承臺(tái)、護(hù)輪坎及上部結(jié)構(gòu)立柱。圖1.1 工程位置平面圖2. 自然條件2.1氣象條件工程位于渤海灣的西北側(cè)，渤海的氣象狀況具有季節(jié)分明、變化顯著的特征。本工程施工期間，主要受夏風(fēng)及雨水影響（含熱帶風(fēng)暴），臺(tái)風(fēng)（含熱帶風(fēng)暴）

3、出現(xiàn)頻率較小。本區(qū)歷年平均風(fēng)速4.5m/s。年平均降水413.3mm，年平均氣溫13.6。2.2水文條件根據(jù)觀測(cè)資料本海域的潮汐屬于不規(guī)則半日潮型，其（HO1+HK1）/HM2=0.53。本海域極端高水位5.88m，設(shè)計(jì)高水位4.30m，極端低水位-1.29m，設(shè)計(jì)低水位0.50m。本項(xiàng)目均以天津港理論最低潮面為基準(zhǔn)面。天津港理論最低潮面與大沽零點(diǎn)及當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫娴年P(guān)系如下圖： 當(dāng)?shù)仄骄Ｃ?大沽零點(diǎn) 2.56m 1.00m 天津港理論最低潮面圖2.1高程基面關(guān)系示意圖3、施工難度分析工程采用水上澆筑大體積混凝土施工，主要難度在于三點(diǎn)工藝施工過程。一是本工程承臺(tái)施工底標(biāo)高較高，墩臺(tái)下方僅靠八根

4、斜樁支撐，支立底模所用吊梁工藝設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，即需要使鋪底結(jié)構(gòu)滿足承載力要求，又不能影響鋼柱上部結(jié)構(gòu)的綁扎。我部采用夾樁鋪底結(jié)構(gòu)，使用吊桿吊起主、次梁，托起澆筑所需全部模板，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的模板支立工藝。圖3.1模板工藝示意圖二是本工程混凝土澆筑需要在海上進(jìn)行，且墩臺(tái)結(jié)構(gòu)體積較大，海上澆筑存在一定難度，首先是澆筑方式，既采用何種方式進(jìn)行混凝土的材料運(yùn)輸及澆筑，還必須需要考慮較大體積混凝土內(nèi)部散熱問題，避免混凝土開裂。為解決此點(diǎn)，我部多次討論后決定，澆筑方式采用海上拌合船現(xiàn)場(chǎng)拌合，砂石等材料由拌合船所配方駁運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，混凝土采取兩次澆筑的方式，一是為上文“吊底”結(jié)構(gòu)減輕壓力，二是解決了混凝土澆筑厚

5、度太大不利于散熱的問題。圖3.2攪拌船實(shí)物圖4、設(shè)備選擇方駁吊機(jī)組本工程承臺(tái)結(jié)構(gòu)考慮使用方駁吊機(jī)組進(jìn)行施工，另承臺(tái)結(jié)構(gòu)所用鋼筋及材料均采用此方駁吊機(jī)組進(jìn)行運(yùn)輸。由于承臺(tái)施工主要起吊零星材料，故選擇吊機(jī)主要考慮承臺(tái)施工所需吊高及長(zhǎng)度，經(jīng)多方選擇，選用中聯(lián)QUY80t履帶吊機(jī)，與1500t方駁“冀盈海 087”后組裝成方駁吊機(jī)組。履帶吊臂長(zhǎng)46m。在方駁前部中間部位，按照履帶吊履帶位置，在甲板上焊接20mm厚鋼板（長(zhǎng)9m、寬2.84m），履帶吊爬作為斜支撐加到鋼板上后進(jìn)行加固，履帶底部滿鋪3cm厚木板用于防滑。在履帶前后立焊25#槽鋼，并焊接20#槽鋼以固定；兩條履帶兩側(cè)分別立焊25#槽鋼各4根（

6、高度以不影響吊機(jī)旋轉(zhuǎn)作業(yè)為準(zhǔn)），并以14#槽鋼進(jìn)行連接壓焊在吊機(jī)履帶下，立焊槽鋼兩側(cè)焊20#槽鋼作為斜支撐。圖4.1 履帶吊吊重曲線 圖4.2 方駁吊機(jī)組實(shí)物圖拌合船墩臺(tái)部分混凝土澆筑共約213m³，其中包括樁芯澆筑約50m³，墩臺(tái)主體部分混凝土150m³，護(hù)輪坎約3m³?，F(xiàn)澆墩臺(tái)厚度為1.5m，由于混凝土體積較大，且按照設(shè)計(jì)中基樁深入墩臺(tái)中10cm，所以墩臺(tái)混凝土必須在海上進(jìn)行澆筑，為保證澆筑效果，計(jì)劃采用分步澆注工藝，澆注砼考慮采用水上拌合船現(xiàn)場(chǎng)拌合并泵送砼。水上澆筑混凝土與陸地澆筑混凝土相比，主要有以下幾點(diǎn)差異產(chǎn)生的問題。首先是材料的大規(guī)模運(yùn)輸，與

7、陸上攪拌站砂石等材料可以囤積準(zhǔn)備相比，海上攪拌混凝土必須保證混凝土材料的供應(yīng)充足。本工程根據(jù)混凝土配合比計(jì)算出所用砂、石、水泥等用量，采用攪拌船配套方駁將混凝土材料準(zhǔn)備充足并用于運(yùn)輸、存料所用，滿足了混凝土攪拌材料的供應(yīng)，但增加了一定的施工成本。第二是與陸上混凝土澆筑相比，水上混凝土的澆筑效率較低，在溫度較高的施工環(huán)境下，很容易影響澆筑質(zhì)量，所以對(duì)攪拌船的性能有一定的要求限制。本工程拌合船選用了倉(cāng)容為350m³，澆筑效率為50m³/h的拌合船，基本滿足了施工所需。圖4.3 攪拌船實(shí)物圖5、工藝選擇及計(jì)算工藝選擇工程基礎(chǔ)采用鋼樁結(jié)構(gòu)，墩臺(tái)混凝土懸挑在鋼樁結(jié)構(gòu)上，且混凝土重量較

8、重，底模支設(shè)時(shí)存在一定難度，夾樁鋪底工藝主要是為了滿足鋼樁上墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的大體積混凝土支設(shè)底模的要求。本工程混凝土承臺(tái)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，承臺(tái)上部混凝土總重量約為420t。吊梁鋪底結(jié)構(gòu)計(jì)算主要考慮兩部分，第一部分為上部混凝土結(jié)構(gòu)重量傳遞至吊底結(jié)構(gòu)后，主次梁接觸部位所產(chǎn)生的集中荷載；第二部分上部重量傳遞至吊底結(jié)構(gòu)，樁頂?shù)醯捉Y(jié)構(gòu)所受的重力是否滿足鋼材許用應(yīng)力要求。第一部分計(jì)算，由于主次梁接接觸點(diǎn)較多，彎矩及鋼材變形情況較為復(fù)雜，可以使用清華大學(xué)制作的“結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器”進(jìn)行計(jì)算；第二部分受力較為簡(jiǎn)單，只需要計(jì)算八根鋼柱吊桿是否能滿足吊起一步混凝土重量即可。第二部分受力計(jì)算理論，利用起重原理，將鋼柱上八個(gè)部

9、分受力簡(jiǎn)化為“八點(diǎn)起吊上部混凝土重量”，起重原理考慮起重安全，假設(shè)六點(diǎn)受力，即六個(gè)點(diǎn)承受第一步混凝土重量，第一步混凝土重約140t，即每個(gè)點(diǎn)最大受力情況為140/6=23.3t。由此可以計(jì)算選用吊桿鋼材型號(hào)是否滿足工程所需。傳統(tǒng)的吊底方案主要有采用鋼樁上安置“板凳”（工字鋼），吊起下部鋼梁結(jié)構(gòu)，支撐混凝土底模，實(shí)現(xiàn)澆筑結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為安裝較為簡(jiǎn)單，對(duì)材料二次加工的要求不高，受力計(jì)算較為容易。缺點(diǎn)是此種結(jié)構(gòu)“板凳”位置對(duì)樁頂鋼筋的綁扎及安裝影響較大，相同位置上的鋼筋位置必須處理，或鉆孔穿過“板凳”或繞過“板凳”，且需要重新聯(lián)系設(shè)計(jì)單位進(jìn)行圖紙的變更。第二種吊底方案主要采用在鋼柱上直接吊掛且

10、焊接固定加工好的吊桿，使吊桿作為吊起整個(gè)鋼梁的主要受力形式。此方案優(yōu)點(diǎn)在于吊桿結(jié)構(gòu)較細(xì)，且緊貼在鋼樁頂面，使承臺(tái)鋼筋綁扎及安裝不受影響，且拆除吊底結(jié)構(gòu)時(shí)比較方便。缺點(diǎn)是吊桿結(jié)構(gòu)需要提前對(duì)材料進(jìn)行較為精細(xì)的加工，且現(xiàn)階段樁基打設(shè)工藝達(dá)不到較高的精確度，打設(shè)后需要根據(jù)樁基的實(shí)際位置，需再次對(duì)吊桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工。本工程承臺(tái)結(jié)構(gòu)較大，受成品鋼筋最大長(zhǎng)度制約，由于鋼筋綁扎路線穿插較多,為了更加順利的完成工藝要求，最終采用第二種吊底方案進(jìn)行施工。工藝驗(yàn)算在吊梁構(gòu)件采購(gòu)前，應(yīng)嚴(yán)格計(jì)算所選構(gòu)件是否符合力學(xué)要求，本工程吊底關(guān)鍵過程在于主梁、次梁及螺絲桿的選型，及混凝土分層厚度的選擇。1、 混凝土厚度選擇計(jì)算： 承

11、臺(tái)長(zhǎng)寬為10×10m，厚度為1.5m，共150m3?；炷林亓繛?50×2.6=390t?；炷翉?qiáng)度為40Mpa，截面積為100m2，40×100=4000KN，即上部壓力需小于4000KN。重力加速度去10m/s2，既1KN=0.1t。即上部壓力小于400t即可。故從抗壓強(qiáng)度角度計(jì)算，下部混凝土可以承受上部壓力。分層厚度主要考慮減輕下部吊底結(jié)構(gòu)壓力，分層下部應(yīng)盡量減輕重量。當(dāng)下部分層澆筑厚度為50cm時(shí)，下部混凝土重量為130t，鋼材驗(yàn)算過程如下。2、主梁槽鋼選用驗(yàn)算：本工程所選槽鋼型號(hào)為40a型槽鋼。=M/W，M為最大彎矩，W為截面系數(shù)（查所用槽鋼材料表為87

12、9，如表1.1），為鋼材的許用應(yīng)力（查表為170MPa）。其中M=ql2/8，q為均布荷載。式中q=F/L。F為上部受力，L為受力長(zhǎng)度。表1.1槽鋼截面特性參數(shù)表中部驗(yàn)算：砼重量：6.4×10×2.5×0.5=80t次梁重量：槽鋼選用28a型，理論重量為47.888kg/m，槽鋼長(zhǎng)度為4.1m，取數(shù)量20根，總長(zhǎng)度為240m，總重量為，47.888×240=11493kg=11.5t振搗重量:面積×系數(shù)=10×（1.6+1.9）×2= 70KN=7t施工重量：面積×系數(shù)=10×（1.6+1.9）×

13、;1= 35KN=3.5t模板重量：面積×系數(shù)=10×（1.6+1.9）×2=70KN=7t，10×0.8×2×2=32KN=3.2t即總重量為80+11.5+7+3.5+7+3.2= 112.2t許用應(yīng)力計(jì)算：q=F/L=1122/10=112.2KN/mM=ql2/8=112.2×6.42/8= 574.5KN·m= M/W=574.5*103/（879×4）=163.3Mpa170Mpa，符合要求，且相差不大，考慮選用40型槽鋼進(jìn)行施工。承臺(tái)兩側(cè)驗(yàn)算：砼重量：混凝土體積×系數(shù)=（1.6+1

14、.8）×（10+1.2×2）×0.5×2.5=3.4×12.4×2.5×0.5=52.7t次梁重量：槽鋼選用28a型，理論重量為47.888kg/m，槽鋼長(zhǎng)度為4.1m，數(shù)量30根，總長(zhǎng)度為360m，總重量為，47.888×360=17239.68kg=17.24t振搗重量：面積×系數(shù)=10×（1.6+1.8）×2=68KN=6.8t施工重量：面積×系數(shù)=10×（1.6+1.8）×1=34KN=3.4t模板重量：面積×系數(shù)=10×（1.

15、6+1.8）×2=68KN=6.8t，10×0.8×2=16KN=1.6t即總重量為52.7+17.24+6.8+3.4+6.8+1.6=88.54t懸挑位置為最大彎矩出出，故許用應(yīng)力計(jì)算：q=F/L，L取10m，F(xiàn)=885.4KN，q=88.54KN/mM=ql2/2=88.54×22/2= 177.08KN·m=M/W=177.08*103/(879×4)= 50.36N·mm170Mpa，符合要求。3、次梁工字鋼選用驗(yàn)算：本工程所選槽鋼型號(hào)為28a型工字鋼。=M/W，M為最大彎矩，W為截面系數(shù)（查所用工字鋼材料表為50

16、8，如表1.2），為鋼材的許用應(yīng)力（查表為170Mpa）。其中M=ql2/8，q為均布荷載。式中q=F/L。F為上部受力，L為受力長(zhǎng)度。表1.2工字鋼截面特性參數(shù)表最長(zhǎng)跨度次梁，砼重量計(jì)算：砼重量：6.4×10×2.5×0.5=80t振搗重量:面積×系數(shù)=10×（1.6+1.9）×2/2= 35KN=3.5t施工重量：面積×系數(shù)=10×（1.6+1.9）×1/2= 17.5KN=1.75t模板重量：面積×系數(shù)=10×（1.6+1.9）×2/2=35KN=3.5t，10

17、5;0.8×2×2/2=16KN=1.6t總重量為80+3.5+1.75+3.5+1.6=90.35tq=F/L= 903.5/3.2=282.34KN/mM=ql2/8=282.34×2.22/8=170.82KN·m= M/W=170.82*103/508*10=33.6Mpa170Mpa,符合要求。4、吊桿選用，可按下式驗(yàn)算：=N/S2，N為所受拉力，d為圓鋼截面積，為鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（查所用鋼材材料表為200205，如表1.3）表1.3鋼材強(qiáng)度參數(shù)表螺桿受力驗(yàn)算：砼重量計(jì)算：375t×0.5/1.5= 125t次梁重量17.24t主梁重

18、量8.4t總重為125+17.24+8.4=150.64單根受力考慮150.64 t/10= 15.1t即N=15.1，考慮使用Q235型直徑為40mm圓鋼，Q235許用應(yīng)力為170 N/mm2。=N/S2=15.1×103/1.256×103= 130N/mm2170 N/mm2，符合要求。5、側(cè)模驗(yàn)算：基本參數(shù)次楞(內(nèi)龍骨)間距(mm):600；穿墻螺栓水平間距(mm):600；主楞(外龍骨)間距(mm):350；穿墻螺栓豎向間距(mm):350；對(duì)拉螺栓直徑(mm):M16；外墻螺栓加止水環(huán)。主楞信息龍骨材料:鋼楞；截面類型:圓鋼管48×1.5；鋼楞截面慣性

19、矩I(cm4):10.78；鋼楞截面抵抗矩W(cm3):4.49；主楞肢數(shù):2；次楞信息龍骨材料:木楞；寬度(mm):100.00；高度(mm):100.00；面板參數(shù)面板類型:膠合面板；面板厚度(mm):18.00；面板彈性模量(N/mm2):9500.00；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2):13.00；面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):1.50；木方和鋼楞方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2):13.00；方木彈性模量E(N/mm2):9500.00；方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft(N/mm2):1.50；鋼楞彈性模量E(N/mm2):206000.00；6、側(cè)模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算按建筑施工模板安

20、全技術(shù)規(guī)范建筑施工計(jì)算手冊(cè)，新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計(jì)算，并取其中的其中 C- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t - 新澆混凝土的初凝時(shí)間，取2.5h；T - 混凝土的入模溫度，取25.000；V - 混凝土的澆筑速度，取3.8.000m/h；H - 模板計(jì)算高度，取1.500m；1- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.200；2- 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.150。根據(jù)以上兩個(gè)公式計(jì)算的新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力F；分別計(jì)算得 35.5kN/m2、36.0 kN/m2，取較小值35.5kN/m2作為本工程計(jì)算荷載。故，計(jì)算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 F1

21、=35.5KN/m2；傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 F2= 2 kN/m2。7、側(cè)模板面板的計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。按規(guī)范規(guī)定，強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。計(jì)算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內(nèi)楞上的三跨連續(xù)梁計(jì)算。面板計(jì)算簡(jiǎn)圖抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算跨中彎矩計(jì)算公式如下: 其中， M-面板計(jì)算最大彎距(N.mm)； l-計(jì)算跨度(內(nèi)楞間距): l =350mm； b:面板寬度取1500，h:面板截面厚度18 q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括:新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1: 1.2×35.5

22、15;1×0.90=38.34N/m；其中0.90為按施工手冊(cè)取的臨時(shí)結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2: 1.4×2.00×1×0.90=2.52kN/m； q = q1 + q2 =38.36+2.52=40.88kN/m；面板的最大彎距：M =0.1×40.88×350×350= 5×105N.mm；按以下公式進(jìn)行面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算： 其中， -面板承受的應(yīng)力(N/mm2)； M -面板計(jì)算最大彎距(N.mm)； W -面板的截面抵抗矩: b:面板寬度，h:面板截面厚度； W= 1000×18.

23、0×18.0/6=5.4×104 mm3； f -面板截面的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；面板截面的最大應(yīng)力計(jì)算值： = M/ W = 5×105 / 5.4×104 = 9.26N/mm2；面板截面的最大應(yīng)力計(jì)算值 =9.26N/mm2 小于 面板截面的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13N/mm2，滿足要求！撓度驗(yàn)算根據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范建筑施工計(jì)算手冊(cè)，剛度驗(yàn)算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載作用。撓度計(jì)算公式如下: 其中，q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載: q = 35.52×1 = 35.52N/mm； l-計(jì)算

24、跨度(內(nèi)楞間距): l = 350mm； E-面板的彈性模量: E = 9500N/mm2； I-面板的截面慣性矩: I = 100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4；面板的最大撓度計(jì)算值: = 0.677×35.52×3504/(100×9500×4.86×105) = 0.78mm；面板的最大撓度計(jì)算值: =0.78mm 小于面板的最大允許撓度值 =L/250=1.4mm，滿足要求！8、側(cè)模板內(nèi)外楞的計(jì)算內(nèi)楞(木或鋼)直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。本工程中，內(nèi)龍骨采用木

25、楞，寬度50mm，高度100mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 50×100×100/6 = 83.33cm3；I = 50×100×100×100/12 = 416.67cm4；內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算內(nèi)楞跨中最大彎矩按下式計(jì)算： 其中， M-內(nèi)楞跨中計(jì)算最大彎距(N.mm)； l-計(jì)算跨度(外楞間距): l =600mm； q-作用在內(nèi)楞上的線荷載，它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1: 1.2×35.5×0.4×0.90=15.12N/m； 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2: 1.4×2.00

26、15;0.4×0.90=1.01kN/m，其 中，0.90為折減系數(shù)。 q =(15.34+1.01)=16.35kN/m；內(nèi)楞的最大彎距：M =0.1×16.35×600×600= 5.89×105N.mm；內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足下式： 其中， -內(nèi)楞承受的應(yīng)力(N/mm2)； M -內(nèi)楞計(jì)算最大彎距(N.mm)； W -內(nèi)楞的截面抵抗矩(mm3)，W=8.33×104； f -內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；內(nèi)楞的最大應(yīng)力計(jì)算值： =5.89×105/8.33×104 = 7.0

27、7 N/mm2；內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: f = 13N/mm2；內(nèi)楞的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 7.07N/mm2 小于 內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13N/mm2，滿足要求！內(nèi)楞的撓度驗(yàn)算根據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范建筑施工計(jì)算手冊(cè)，剛度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載作用。 撓度驗(yàn)算公式如下： 其中， -內(nèi)楞的最大撓度(mm)； q-作用在內(nèi)楞上的線荷載(kN/m)： q = 35.52×0.4/1=14.21kN/m； l-計(jì)算跨度(外楞間距): l =600mm ； E-內(nèi)楞彈性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ； I-內(nèi)楞截面慣性矩(mm4)，I=4.1

28、7×106；內(nèi)楞的最大撓度計(jì)算值: = 0.677×14.21×6004/(100×9500×4.17×106) = 0.21 mm；內(nèi)楞的最大容許撓度值: = 1.6mm；內(nèi)楞的最大撓度計(jì)算值 =0.21mm 小于 內(nèi)楞的最大容許撓度值 =1.6mm，滿足要求！外楞承受內(nèi)楞傳遞的荷載，按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。本工程中，外龍骨采用鋼楞，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面類型為圓鋼管48×1.5（雙鋼管）；外鋼楞截面抵抗矩 W = 4.49cm3；外鋼楞截面慣性矩 I = 10.78cm4； 外楞計(jì)算簡(jiǎn)圖外楞抗

29、彎強(qiáng)度驗(yàn)算外楞跨中彎矩計(jì)算公式：M=0.267PL其中，作用在外楞的荷載: P = (1.2×35.5+1.4×2)×0.4×0.2=3.63kN； 外楞計(jì)算跨度(對(duì)拉螺栓水平間距): l = 600mm；外楞最大彎矩:M = 0.267×3630×600= 5.82×105 N/mm；強(qiáng)度驗(yàn)算公式： 其中， - 外楞的最大應(yīng)力計(jì)算值(N/mm2) M - 外楞的最大彎距(N.mm)；M = 5.82×105 N/mm W - 外楞的凈截面抵抗矩； W = 4.49×103 mm3； f -外楞的強(qiáng)度設(shè)計(jì)

30、值(N/mm2)，f =205.000N/mm2；外楞的最大應(yīng)力計(jì)算值: = 5.82×105/4.49×103/2 = 64.8N/mm2；（雙鋼管所以作用力要除以2）外楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: f = 205N/mm2；外楞的最大應(yīng)力計(jì)算值 =64.8N/mm2 小于外楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2,滿足要求！外楞的撓度驗(yàn)算根據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范、建筑施工計(jì)算手冊(cè)，剛度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載作用。撓度驗(yàn)算公式如下： =1.883PL3 /100EI 其中，P-內(nèi)楞作用在支座上的荷載(kN/m)：P = 35.52×0.4×

31、0.202.84kN； -外楞最大撓度(mm)； l-計(jì)算跨度(水平螺栓間距): l =600.0mm ； E-外楞彈性模量（N/mm2）：E = 206000.00 N/mm2 ； I-外楞截面慣性矩(mm4)，I=1.08×105；外楞的最大撓度計(jì)算值: = 1.883×2.84/2×103×6003/(100×206000×1.08×105) = 0.26mm；（雙鋼管所以作用力要除以2）外楞的最大容許撓度值: = 1.0mm；外楞的最大撓度計(jì)算值 =0.26mm 小于 外楞的最大容許撓度值 =1.0mm，滿足要求！6

32、、施工方法6.1夾樁鋪底結(jié)構(gòu)工藝吊安鋼梁主要采用方駁吊機(jī)組水上吊裝，從樁頂焊接一組螺絲吊桿，吊雙拼槽鋼為主梁，主梁安放完成后，在主梁上鋪設(shè)工字鋼作為次梁，然后在次梁上碼放木方，釘厚竹膠板，完成鋪底施工，如下圖所示：圖6.1 鋪地細(xì)部圖主、次梁的選用主要考慮第一步澆筑50cm混凝土?xí)r，整個(gè)吊梁鋪底結(jié)構(gòu)的受力情況，采用40mm直徑螺栓作為吊桿結(jié)構(gòu)，40a型槽鋼作為主梁，28a型工字鋼作為次梁，使用10*10cm方木作為模板下鋪底找平結(jié)構(gòu)。剩余1m厚混凝土及杯口重量由下部已經(jīng)達(dá)到標(biāo)號(hào)混凝土承擔(dān)全部重量，吊底結(jié)構(gòu)布置方式如下圖所示：圖6.2 吊梁結(jié)構(gòu)布置圖整個(gè)結(jié)構(gòu)依靠直徑為40mm、長(zhǎng)度為3m鋼吊桿穿

33、過雙拼方木吊起，螺栓下方設(shè)置12cm長(zhǎng)絲扣，利用2cm厚雙螺母及2cm厚25cm×25cm墊片擰緊固定。另使用16mm直徑螺桿，配合配套螺母及1cm墊片，穿孔拉緊鋼樁兩側(cè)槽鋼，鋼樁兩側(cè)共設(shè)置兩道。圖6.3 鋼梁布設(shè)立面圖圖6.4 剖面細(xì)部圖1圖6.5 剖面細(xì)部圖2圖6.6 夾樁鋪底工藝實(shí)際施工效果圖經(jīng)施工實(shí)踐，此工藝在本工程應(yīng)用中取得了成功，墩臺(tái)混凝土于7月13日順利澆筑完畢，模板及鋼梁結(jié)構(gòu)均無變形及漏漿等情況發(fā)生。經(jīng)過細(xì)致的記錄、總結(jié)全部施工情況，發(fā)現(xiàn)問題如下，一是由于樁基打設(shè)工藝達(dá)不到較高的精確度，打設(shè)后需要根據(jù)樁基的實(shí)際位置，再次對(duì)吊桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加工調(diào)整，對(duì)二次加工的要求較高，

34、在以后的施工中，仍需根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮“板凳”吊底工藝及吊桿吊底工藝的取舍。二是施工中必須隨時(shí)關(guān)注每層鋪底結(jié)構(gòu)的標(biāo)高變化及找平情況，否則當(dāng)?shù)装邃佋O(shè)完成后，標(biāo)高的偏差將很難調(diào)整。6.2側(cè)模工藝在底模鋪設(shè)完畢、鋼筋綁扎完成后，由測(cè)量人員在底板上測(cè)設(shè)墩臺(tái)側(cè)模邊線，然后進(jìn)行側(cè)模的支立，側(cè)模支立采用方駁吊機(jī)組水上吊運(yùn)模板，按照邊線人工拼裝。本工程墩臺(tái)側(cè)模均采用木模板，高度為180cm，包括墩臺(tái)部分、護(hù)輪坎部分，杯口部分，待第一部混凝土澆筑完成后進(jìn)行杯口模板支立。長(zhǎng)度拼接使用，均為10m。橫圍囹?yàn)槟举|(zhì)，采用6×9cm方木，豎圍囹?yàn)橹睆?8鋼管，對(duì)穿螺絲采用16mm通長(zhǎng)布置。具體布置形式如立面圖

35、所示。整個(gè)側(cè)模主要是架設(shè)在底模板上，利用圓臺(tái)螺母后絲拉緊模板，完成支模過程。圖6.7 側(cè)模立面圖圖6.8 側(cè)模支立工藝實(shí)際施工效果圖在施工過程中，此工藝施工十分易于安裝，在吊機(jī)的配合下，施工速度較快，模板連接處接插較嚴(yán)，拆模后混凝土外觀質(zhì)量良好。6.3加設(shè)鋼筋網(wǎng)為保證第一層混凝土受力結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在第一層砼澆筑完畢后，要綁扎一層負(fù)彎矩鋼筋，鋼筋采用20 HRB400型鋼筋，鋼筋網(wǎng)垂直方向均為每隔30cm布設(shè)一道，共布設(shè)70道。圖6.9 負(fù)彎矩鋼筋平面布置圖 6.4水上混凝土澆筑方式墩臺(tái)部分混凝土澆筑共約213m³，其中包括樁芯澆筑約50m³，墩臺(tái)主體部分混凝土150m³

36、;，護(hù)輪坎約3m³?，F(xiàn)澆墩臺(tái)厚度為1.5m，由于混凝土體積較大，且按照設(shè)計(jì)中基樁深入墩臺(tái)中10cm，所以墩臺(tái)混凝土必須在海上進(jìn)行澆筑，為保證澆筑效果，計(jì)劃采用分步澆注工藝，澆注砼考慮采用水上拌合船現(xiàn)場(chǎng)拌合并泵送砼。水上澆筑混凝土與陸地澆筑混凝土相比，主要有以下幾點(diǎn)差異產(chǎn)生的問題。首先是材料的大規(guī)模運(yùn)輸，與陸上攪拌站砂石等材料可以囤積準(zhǔn)備相比，海上攪拌混凝土必須保證混凝土材料的供應(yīng)充足。本工程根據(jù)混凝土配合比計(jì)算出所用砂、石、水泥等用量，采用攪拌船配套方駁將混凝土材料準(zhǔn)備充足并用于運(yùn)輸、存料所用，滿足了混凝土攪拌材料的供應(yīng)，但增加了一定的施工成本。第二是與陸上混凝土澆筑相比，水上混凝土

37、的澆筑效率較低，在溫度較高的施工環(huán)境下，很容易影響澆筑質(zhì)量，所以對(duì)攪拌船的性能有一定的要求限制。本工程拌合船選用了倉(cāng)容為350m³，澆筑效率為50m³/h的拌合船，基本滿足了施工所需。圖6.10 拌合船形式實(shí)際效果圖第三是考慮到墩臺(tái)混凝土較厚，澆筑厚度達(dá)到了1.5m后，若一次澆筑，會(huì)使得一瞬間內(nèi)混凝土內(nèi)外溫差過大，使得混凝土產(chǎn)生開裂。為保證施工質(zhì)量，且綜合考慮海上拌合船的施工性能，墩臺(tái)混凝土澆筑計(jì)劃分為兩次完成。圖6.11 澆筑示意圖本工程第一步澆筑50cm混凝土（見工藝驗(yàn)算內(nèi)容）。第一步澆筑后，待強(qiáng)度達(dá)到要求，進(jìn)行鑿毛處理后，進(jìn)行沖水清理，碎渣從利用人工掃成一堆后，利用鋼筋籠空隙吊出，再進(jìn)行二步混凝土澆筑施工，直接施工至護(hù)輪坎頂部。圖6.12 拌合船實(shí)際澆筑效果圖此項(xiàng)工藝施工順利完成后，經(jīng)自驗(yàn)收，混凝土表面無裂紋，側(cè)面無明顯冷縫，質(zhì)量滿足了設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。其中也暴露出了一些問題，一是拌合船澆筑高度受到了長(zhǎng)落潮的一些制約，經(jīng)過加設(shè)膠皮管及“灰斗”配合下得到了解決，以后需提前準(zhǔn)備、考慮這些施工器具。二是第一步混凝土鑿毛處理后，產(chǎn)生的灰渣清理困難，由于上方存在承臺(tái)上層鋼筋網(wǎng)，灰渣難以取出。未解決此問題，現(xiàn)場(chǎng)專門制作了幾個(gè)簡(jiǎn)易的吊籃，將灰渣從縫隙中一點(diǎn)點(diǎn)拎出，此方法耗費(fèi)人工較多。6.5模板拆除的方式本工程混凝土澆筑完成后，由于承臺(tái)標(biāo)高較高，模