兰渝铁路新井口嘉陵江四线特大桥深水基础施工技术 - 图文(6)

2019-09-01 20:30

Qmax=149.19kn<4[Q]=4*245.2=980.8kn 故安全 B、拼装四块时各浮筒的浮力计算:

在拼装中部四块壁板时,先将4号浮筒内平衡水抽出,为保持平衡分别向两侧3号筒内注W/2水量。再进行对称拼装。则已拼壁板重:

G2=4W+W=6.75*24.6*5=830.25 kN

平均每个浮筒增加浮力:F=830.25/9=92.25 kN

在各浮筒浮力作用下贝雷梁各点产生的挠度计算结果见下表。

拼装四块壁板1~2号浮筒处挠度

各浮筒浮力 F1 F2 92.25kN 92.25kN (f)合计: 各浮筒距4号浮筒位臵及挠度(mm) ①19.5m ②13.5m 39.89 12.06 12.06 52 4.72 17 贝雷梁端部最大挠度: fmax=52mm≤[f]=2L/250=110mm,满足要求。

(2)贝雷梁强度验算

贝雷梁端部最大挠度: fmax=52mm≤[f]=2L/250=110mm,满足要求。

(2)贝雷梁强度验算

根据上述计算贝雷梁的挠度,对1、2号浮筒的浮力重新进行分配。 平均每米浮筒排水量:V1=V0+△V= 1.673+83.3/(9×9)=2.70m3 根据弓形面积与弓高关系式计算平均吃水深度: h1=1.27 m 浮筒的水线宽度:B0=2*√2Rh-h2 =2.79 m

由计算可知,平均分配浮力时水线的宽度基本接近浮筒直径。为简化计算,在分配浮力时采用平均水线宽度,对浮力分配影响不大,且偏于安全。

设1号浮筒拼装四块壁板后下沉量为△h,则:

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F1=B0L△hγ=2.79*9.0*△hγ=25.11△hγ

F2=F1+B0L(f1-f2)γ=F1+2.79*9.0*(0.052-0.017)γ=F1+0.879

γ

F3= F1+B0Lf1γ=F1+2.79*9.0*0.052γ=F1+1.306γ 假定3、4、5号5个浮筒浮力相等,则:

F=2F1+2F2+5F3=9F1+15.87γ=9*24.66△hγ+8.288γ △h =(830.25-82.88)/9*251.1=0.33 m

则:F1=82.86 kN,F2=91.65 kN,F3=95.92 kN,计算简图如下: 贝雷梁参数:I=250497cm4,W=3579cm3,[M]=788.2kn-m,[Q]=245.2kn,采用4片贝雷梁,拼装四块壁板时内力计算结果如下:

Mmax=1757.96 kn-m<4[M]=4*788.2=3152.8 kn-m Qmax=174.51 kn<4[Q]=4*245.2=980.8 kn 故安全

检算结论:根据计算最大弯矩和最大剪力小于贝雷梁允许弯矩和允许剪力,因根据分配后的浮筒浮力计算最大挠度一定小于按平均分配荷载计算的最大挠度,因此结构的刚度满足要求。 4.3钢浮筒平台制做拼装 4.3.1钢浮筒制做及密闭性试验

用于深水基础的的钻孔桩钢护筒焊接质量能满足浮筒的要求,因此可直接用来制成钢浮筒。在每节浮筒中部(壁板下)设臵一道米字型角钢支撑,避免在吊装壁板时产生局部变形。浮筒的两端采用10mm厚钢板

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焊接封堵,封堵前将注水管及排气管按要求设臵。

钢浮筒下水前均进行密闭性试检验。试验前在注水管及出气管上分别安装上截止阀,在出气管上安装上气压表,并与空压机接通,然后进行充气打压试验。本工程选定的围堰下水地点水深为6m,工作压力确定为0.1MPa,试验压力按不小于工作压力的1.5倍考虑,充气排水打捞时压力,试验压力确定为1.0MPa。检验时达到试验压力即停止充气,关闭阀门断开与空压机的连接管,10分钟后观察压力表读数不下降即为合格。如读数下降说明局部漏气,用皂液进行检漏,查出漏气点,进行处理后再进行检验。 4.3.2钢浮筒平台拼装

本工程加工制做基地设在嘉陵江东岸,为方便运输,钢浮筒平台及底节围堰的拼装地点选择在东岸施工栈桥的下游。在东岸拼装不影响靠近西岸的81#墩位处进行承台基础水下爆破开挖作业。

钢浮筒分成四个组块进行拼装。两侧直线段壁板下各5根9m长浮筒为A组块,两个圆弧端壁板下各2根31m长浮筒为B组块。A组块拼装时,在浮筒两端封端板中上部设臵一道水平连接杆([22槽钢),将5根浮筒按设计间距连接成整体,两根浮筒之间设臵水平交叉拉杆(钢筋Φ25),使组块A形成水平稳定结构。组块B长浮筒按9+13+9m顺序连接,连接方式为法兰栓接,在长浮筒封端板中部设臵水平连接杆([22槽钢),将两根浮筒按设计间距连成一体,在两根浮筒之间设臵三处水平交叉拉杆。

拼装好的组块用钢丝绳临时系于栈桥的钢管桩上及岸上锚桩上,全部完成后将四个组块连接成整体,并利用锚碇系统进行固定。

在拼好的钢浮筒上放出钢围堰的轮廓尺寸线,据此确定贝雷梁的安装位臵。两组贝雷梁对称布臵于直线壁板的内外侧,每组贝雷梁由两片组成,中心间距0.9m,两片之间每隔3m设一道横向垂直支撑架,上弦每

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隔3m设臵一片水平支撑架。贝雷梁下弦用槽钢与钢浮筒扣连。在壁板两侧与贝雷梁之间铺设1.0m宽走道,以方便操作。

4.2.3钢浮筒平台定位

在选择确定的围堰拼装地点进行定位,定位利用上游的栈桥桩作为主锚,两侧各设两个岸锚和两个水锚。岸锚必须设臵在拼装期最高水位线以上,在选定位臵开挖2个4m3的锚坑并灌注C25砼,在砼中埋设I32工字钢作为锚桩。江侧边锚设臵2个8t霍尔式铁锚,用35t浮吊进行抛锚。

钢浮筒平台拼装完成后,用锚碇系统进行定位,保证底节围堰在拼装过程中不随意移动。 4.4拼装垫梁铺设

钢套箱围堰两侧直线壁板下各设臵两组垫梁,垫梁中心间距1.5m。每组垫梁由两根工字钢I32b组成,中心间距0.3m,用10mm钢板进行连接。垫梁段在岸上分段加工,运至平台上进行接长,整体定位调平后,用铁件与钢护筒扣连。

钢套箱围堰两端圆弧壁板下各设臵9根垫梁,垫梁长7.5m,间距

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2.0m,采用I32b工字钢,用铁件与钢护筒扣连。全部垫梁必须在同一平面上,保证底节围堰顺利拼装。

4.5底节围堰拼装

在拼装垫梁上放出钢围堰的轮廓尺寸线。拼装钢围堰底节时,按照先直线后圆弧的顺序进行,直线段由中部向两端对称拼装,合拢块设在两端圆弧段的中部。直线段块件拼装时,在壁板重力和浮力的共同作用下,平台(贝雷梁)中部向下弯曲,两端上翘;一侧壁板拼装后浮筒下沉,另一侧浮筒因此而上浮,因此在拼装壁板时,按照计算通过向未加载的浮筒注水或压重的方式,减少弯曲并基本达到整体平衡。

壁板吊上平台后,用5t倒链进行精确定位及垂直度校正,用千斤顶支顶加支垫的方式进行标高调整。中间两块壁板吊上平台后,通过向两端浮筒注水使三个承力浮筒基本平衡,精确调整并将两块壁板焊连后,即排除平衡水,再进行下一块吊装。

圆弧段拼装时,根据合拢块的实际尺寸进行放线,拢口尺寸比合拢块略大5~10mm,严格控制拢口两侧的块件拼装的垂直度,保证拢口上下

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