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文档简介
荣昌东邦城市广场D组团工程塔吊工程安全专项施工方案安全专项施工方案编制人:审核人:审批人:重庆山海建设(集团)有限公司2013.12.9
目录第一节、工程概况 2一、工程概况 2二、施工平面布置 2三、施工要求 2四、技术保证条件 2第二节、编制依据 4第三节、施工计划 5一、施工进度计划 5二、材料与设备计划 5第四节、施工工艺技术 6一、技术参数 6二、工艺流程 6三、施工方法 6四、检查验收 7第五节、施工安全保证措施 8一、组织保障 8二、技术措施 9三、监测监控 10四、应急预案 10第六节、劳动力计划 12一、专职安全生产管理人员 12二、所需劳动力安排 12第七节、计算书及相关图纸 13一、【计算书】 13二、附图 32三、附件QTZ63(CF5013)管式塔机基础附件QTZ40(标准节1600)塔机基础
第一节、工程概况一、工程概况重庆荣昌东邦城市广场D组团工程位于重庆市荣昌县主城区兵马滩组团(北部新区)核心商圈的中心地带,建设工程概况:工程名称:东邦城市广场D区工程地点:重庆市荣昌县主城区兵马滩组团施工单位:重庆山海建设(集团)有限公司监理单位:重庆恒佳工程技术咨询有限公司建设单位:重庆东邦房地产开发有限公司设计单位:深圳市建筑设计研究总院有限公司重庆分公司本次设计为D组团位于A08地块内的南端,地块呈方形,南北约125米东西约142米;东侧为已建成五星级酒店和SOHO区,本次设计D组团建筑面积68905.38㎡,建筑工程等级:大型,设计使用年限:50年。D-1栋为24F/-2F层,高77.5米;D-2栋为24F/-2F层,高81.6米,建筑相对高程±工程概况表:项目名称重庆荣昌东邦城市广场-D组团项目所在地重庆市荣昌县主城区兵马滩组团项目业主方重庆东邦房地产有限公司建筑性质商住楼D组筑面积地上50045.740m最大建筑高度81.6m/-9.18m地下18859.64m最大建筑层数24层/负二层建筑总用地面积建筑总面积68905.38m2建筑抗震设防分类类别为标准设防重点设防建筑场地类别I、II建筑抗震设防烈度6度主要结构体系框肢剪力墙结构、框架结构是否高切坡否是否超限建筑否人防保护等级为异地建设最高日用水量587.38m最高日污水量523.0m电力安装总容量5890kVA总冷/暖负荷2045KW动力负荷概算总造价拟建建筑物名称±0.000标高(m)层数高度(m)结构类型工程等级地下层数/标高(m)单柱最大荷载kN拟用基础形式D1318.4024/-281.6/-9.18框肢剪力墙结构-2F/309.22桩基础D2318.4024/-277.5/-9.18框肢剪力墙结构-2F/309.22桩基础5#车库及商业楼318.403/-214.4/-9.18框架-2F/309.22独立基础东邦城市广场-D组团基础由人工挖孔桩基、独立基础、条形基础及地抬梁等组成。二、施工平面布置三、施工要求1、确保塔吊在使用周期内安全、稳定、牢靠。2、塔吊在搭设及拆除过程中要符合工程施工进度要求。3、塔吊施工前对施工人员进行技术交底。严禁盲目施工。四、技术保证条件1、安全网络2、塔吊的搭设和拆除需严格执行该《专项施工方案》。
第二节、编制依据1、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-20102、《施工组织设计》及其建筑、结构施工图纸3、关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知(建质[2009]87)4、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20026、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20117、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-20018、QTZ60塔式起重机《使用说明书》9、QTZ40塔式起重机《使用说明书》
第三节、施工计划(1)基础施工阶段:重点抢建D1、D2栋基础,检出工程由深后浅原则,按D1、D2栋挖孔桩→D1、D2栋地梁→完成基础地坪垫层→5#车库及商业基础施工顺序依次流水施工⑵主体施工阶段:以D1、D2栋主楼为主线组织施工,因前期工期较紧,D1、D2栋组织进行平行流水施工,主楼小节拍流水,5#车库及商业主体结构在完成D1、D2栋12层施工后根据后浇带划分施工段穿插流水进行。⑶装饰施工阶段:组织装饰工程与安装工程的立体交叉施工。二、材料与设备计划1、钢材、水泥、砂、石子、外加剂等原材料进场时,按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定作材料性能检验。2、焊接材料的品种、规格、性能等符合国家产品标准和设计要求。焊条等焊接材料与母材的匹配符合设计要求及现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。
第四节、施工工艺技术一、技术参数QTZ63型【矩形板式基础】承台长l(m)5承台宽b(m)5承台高h(m)1.35承台混凝土强度等级C35承台混凝土自重γc(kN/m3)25承台上部覆土厚度h'(m)0承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度δ(mm)40QTZ40型【矩形板式基础】承台长l(m)4承台宽b(m)4承台高h(m)1.3承台混凝土强度等级C35承台混凝土自重γc(kN/m3)25承台上部覆土厚度h'(m)0承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度δ(mm)40二、工艺流程预埋锚栓或地下节—安装基础节或过渡节—安装一节标准节—安装爬升架—安装回转机构平台—安装塔顶—安装平衡臂—安装一块平衡重及拉杆—安装起重臂及拉杆—安装全部平衡重—利用爬升架安装标准节—调整安全装置—检查验收—塔机运转。三、施工方法1、基础施工前按塔机基础设计及施工方案做好准备工作,必要时塔机基础的基坑采取支护及降排水措施。2、基础的钢筋绑扎和预埋件安装后,按设计要求检查验收,合格后方可浇捣混凝土,浇捣中不得碰撞、移位钢筋或预埋件,混凝土浇筑合格后及时保湿养护。基础四周应回填土方并夯实。3、塔吊基础砼标号C35,安装塔机时基础混凝土达到80%以上设计强度,塔机运行使用时基础混凝土达到100%设计强度。4、基础混凝土施工中,在基础顶面四角作好沉降及位移观测点,并作好原始记录,塔机安装后定期观测并记录,沉降量和倾斜量不超过规范要求。5、基础的防雷接地按现行行业标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的规定执行。四、检查验收1、地基土检查验收(1)、塔机基础的基坑开挖后按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的规定进行验槽,检验坑底标高、长度和宽度、坑底平整度及地基土性是否符合设计要求,地质条件是否符合岩土工程勘察报告。(2)、基础土方开挖工程质量检验标准符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的规定。(3)、地基加固工程在正式施工前进行试验段施工,并论证设定的施工参数及加固效果。为验证加固效果所进行的荷载试验,其最大加载压力不小于设计要求压力值的2倍。(4)、经地基处理后的复合地基的承载力达到设计要求的标准。检验方法按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79的规定执行。(5)、地基土的检验符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的有关规定,必要时检验塔机基础下的复合地基。2、基础检查验收(1)、基础的钢筋绑扎后,作隐蔽工程验收。隐蔽工程包括塔机基础节的预埋件或预埋节等。验收合格后方浇筑混凝土。(2)、基础混凝土的强度等级符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件,在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。(3)、基础结构的外观质量没有严重缺陷,不宜有一般缺陷,对已出现的严重缺陷或一般缺陷采用相关处理方案进行处理,重新验收合格后安装塔机。(4)、基础的尺寸允许偏差符合下表规定:项目允许偏差(mm)检验方法标高±20水准仪或拉线、钢尺检查平面外形尺寸(长度、宽度、高度)±20钢尺检查表面平整度10、L/1000水准仪或拉线、钢尺检查洞穴尺寸±20钢尺检查预埋锚栓标高(顶部)±20水准仪或拉线、钢尺检查中心距±2钢尺检查注:表中L为矩形或十字形基础的长边。(5)、基础工程验收符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定。
第五节、施工安全保证措施一、组织保障安全保证体系二、技术措施1、塔机的安装(1)、准备工作:清理场地,汽车吊进场,备好常用工具及测量仪器,备好常用工具及测量仪器,配好有关工作人员。(2)、将基础节或过渡节通过高强度螺栓和基础紧固,安装一个加强标准节,调整塔身垂直度≤1/1000。注意基础节上有爬梯的一面塔身要与建筑物垂直。(3)、塔身标准节,用汽车吊安装。标准节与基础节用高强螺栓连接。(4)、用汽车吊安装活动节(含液压装置的爬升架)。(5)、用汽车吊安装转盘(上下支座、回转机械、回转支承)。(6)、用汽车吊安装塔尖(包括二节拉杆、滑轮)。(7)、用汽车吊安装平衡臂。(8)、汽车吊安装司机室。(9)、用汽车吊安装现场组装好的大臂(包括含小车、以及拉杆)。(10)、用汽车吊安装满载平衡箱中的平衡重块。(11)、调整好安全装置,通电试运转起重力矩限制器、起重量限制器、调整高速和低速档、幅度限制器、起升高度限位器、回转限位器。(12)、通过液压装置调整活动节加标准节使塔身不断上升,有指挥和备专管人员在白天操作。2、塔机的拆卸将塔机旋转至裙房屋顶或空地上进行拆卸,保证该区域无影响拆卸作业的任何障碍。拆卸顺序与安装顺序相反,即后装的先拆,先装的后拆。具体步骤如下:(1)、通过爬升架液压装置调整塔身高度,即降低高度并逐节取下标准节。(2)、每下降一段即拆掉一层连墙附着架附着杆。(3)、塔身降至最低,用钢管支架支牢吊臂及平衡臂,人工用起重架及葫芦卸下平衡臂(先卸一块),分段卸下吊臂并人工移到边上。(4)、取下平衡箱及平衡臂。(5)、卸下司机室、塔尖、转盘等回转机构。(6)、卸下活动节、标准节、基础节。(7)、利用汽车吊和卡车吊运塔机各部件。(8)、拆除混凝土承台。3、维护与保养:(1)、机械的制动器应经常进行检查和调整制动瓦和制动轮的间隙,以保证制动的灵活可靠,其间隙在0.5-1mm之间,在摩擦面上不应有污物存在,遇有异物即用汽油洗净。(2)、减速箱、变速箱、外啮合齿轮等部分的润滑指标进行添加或更换。(3)、要注意检查个部钢丝绳有无断股和松股现象,如超过有关规定,必须立即更换。(4)、经常检查各部位的联结情况,如有松动,应予拧紧,塔身联结螺栓应在塔身受压时检查松紧度,所有联结销轴必须带有开口销,并需张开。(5)、安装、拆卸和调整回转机械时,要注意保证回转机械与行星减速器的中心线与回转大齿圈的中心线平行,回转小齿轮与大齿轮圈的啮合面不小于70%,啮合间隙要合适。(6)、在运输中尽量设法防止构件变形及碰撞损坏;必须定期检修和保养;经常检查节构联结螺栓,焊缝以及构件是否损坏、变形和松动。4、塔吊的操作使用(1)、塔顶的操作人员必须经过训练,持证上岗,了解机械的构造和使用方法,必须熟知机械的保养和安全操作规程,非安装维护人员未经许可不得攀爬塔机。(2)、塔机的正常工作气温为-20~40度,风力不得大于6级。(3)、在夜间工作时,除塔机本身备有照明外,施工现场应备有充足的照明设备。(4)、在司机室内禁止存放润滑油,油棉纱及其他易燃易爆物品冬季用电炉取暖时更要注意防火,原则上不许使用。(5)、塔顶必须定机定人,专人负责,非机组人员不得进入司机室擅自进行操作。在处理电气故障时,须有维修人员二个以上。(6)、司机操作必须严格按“十不吊”规则执行。(7)、塔上与地面用对讲机联系。三、监测监控塔吊基础沉降观测半月一次。垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定,当架设附墙后,每月一次(在安装附墙时必测)。当塔机出现沉降,垂直度偏差超过规定范围时,须进行偏差校正,在附墙未设之前,在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正,校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身,顶塔身之前,塔身用大缆绳四面缆紧,在确保安全的前提下才能起顶塔身当附墙安装后,则通过调节附墙杆长度,加设附墙的方法进行垂直度校正。四、应急预案1、目的提高整个项目组对事故的整体应急能力,确保意外发生的时候能有序的应急指挥,为有效、及时的抢救伤员,防止事故的扩大,减少经济损失,保护生态环境和资源,把事故降低到最小程度,制定本预案。2、应急领导小组及其职责应急领导小组由组长、副组长、成员等构成。(1)领导各单位应急小组的培训和演习工作,提高应变能力。(2)当发生突发事故时,负责救险的人员、器材、车辆、通信和组织指挥协调。(3)负责准备所需要的应急物资和应急设备。(4)及时到达现场进行指挥,控制事故的扩大,并迅速向上级报告。3、应急反应预案(1)事故报告程序事故发生后,作业人员、班组长、现场负责人、项目部安全主管领导应逐级上报,并联络报警,组织抢救。(2)事故报告事故发生后应逐级上报:一般为现场事故知情人员、作业队、班组安全员、施工单位专职安全员。发生重大事故时,应立即向上级领导汇报,并在1小时内向上级主管部门作出书面报告。(3)现场事故应急处理施工过程中可能发生的事故主要有:机具伤人、火灾事故、雷击触电事故、高温中暑、中毒窒息、高空坠落、落物伤人等事故。火灾事故应急处理:及时报警,组织扑救,集中力量控制火势。消灭飞火疏散物资减少损失控制火势蔓延。注意人身安全,积极抢救被困人员,配合消防人员扑灭大火。触电事故处理:立即切断电源或者用干燥的木棒、竹竿等绝缘工具把电线挑开。伤员被救后,观察其呼吸、心跳情况,必要时,可采取人工呼吸、心脏挤压术,并且注意其他损伤的处理。局部电击时,应对伤员进行早期清创处理,创面宜暴露,不宜包扎,发生内部组织坏死时,必须注射破伤风抗菌素。高温中暑的应急处理:将中暑人员移至阴凉的地方,解开衣服让其平卧,头部不要垫高。用凉水或50%酒精擦其全身,直至皮肤发红,血管扩张以促进散热,降温过程中要密切观察。及时补充水分和无机盐,及时处理呼吸、循环衰竭,医疗条件不完善时,及时送医院治疗。其他人身伤害事故处理:当发生如高空坠落、被高空坠物击中、中毒窒息和机具伤人等人身伤害时,应立即向项目部报告、排除其他隐患,防止救援人员受到伤害,积极对伤员进行抢救。4、应急通信联络项目负责人:龚成涛手机全员:张恒手机术负责人:王锋手机院救护中心:120匪警:110火警:119通信联系方式应在施工现场和营地的显要位置张贴,以便紧急情况下使用。
第六节、劳动力计划一、专职安全生产管理人员搭设过程中,因处在施工高峰期,各施工班组在交叉作业中,故应加强安全监控力度,现场设定若干名安全监控员。水平和垂直材料运输必须设置临时警戒区域,用红白三角小旗围栏。谨防非施工人员进入。同时成立以项目经理为组长的安全领导小组以加强现场安全防护工作,本小组机构组成、人员编制及责任分工如下龚成涛(项目经理)——组长,负责协调指挥工作;向建波(施工员)——组员,负责现场施工指挥,技术交底;张恒(安全员)——组员,负责现场安全检查工作;二、所需劳动力安排预计塔吊开始时间2013.12.20预计塔吊运行时间(日)300作息时间(上午)8:00~12:00作息时间(下午)14:00~16:00砼工程量(m3)9000建筑面积(m2)68800木工(人)80钢筋工(人)50砼工(人)20架子工(人)15水电工(人)15其它工种(人)40
第七节、计算书及相关图纸【计算书】矩形板式基础计算书一、塔机属性塔机型号QTZ63(CF5013)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构圆钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最小起重荷载Qmin(kN)1.3最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kN·m)Max[60×11.5,1.3×50]=690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)12.14平衡块自重G4(kN)89.4平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.82、风荷载标准值ωk(kN/m2)工程所在地重庆重庆基本风压ω0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.4塔帽形状和变幅方式锥形塔帽,小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数βz工作状态1.59非工作状态1.64风压等效高度变化系数μz1.32风荷载体型系数μs工作状态1.79非工作状态1.64风向系数α1.2塔身前后片桁架的平均充实率α00.35风荷载标准值ωk(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.59×1.79×1.32×0.2=0.72非工作状态0.8×1.2×1.64×1.64×1.32×0.4=1.363、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)401.4+60=461.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.72×0.35×1.6×43=17.34倾覆力矩标准值Mk(kN·m)37.4×22+3.8×11.5-19.8×12.14-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×17.34×43)=527.74非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1=401.4水平荷载标准值Fvk'(kN)1.36×0.35×1.6×43=32.75倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)37.4×22-19.8×12.14-89.4×11.8+0.5×32.75×43=231.634、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk1=1.2×401.4=481.68起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk=1.4×60=84竖向荷载设计值F(kN)481.68+84=565.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk=1.4×17.34=24.28倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×12.14-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×17.34×43)=824.59非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'=1.2×401.4=481.68水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'=1.4×32.75=45.85倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(37.4×22-19.8×12.14-89.4×11.8)+1.4×0.5×32.75×43=418.78三、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m)5基础宽b(m)5基础高度h(m)1.35基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重γc(kN/m3)25基础上部覆土厚度h’(m)0基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度δ(mm)40地基参数地基承载力特征值fak(kPa)1914基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3基础埋深的地基承载力修正系数ηd1.6基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)19基础埋置深度d(m)1.5修正后的地基承载力特征值fa(kPa)1955.8地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)20基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基础倾斜方向的基底宽度b'(mm)5000基础及其上土的自重荷载标准值:Gk=blhγc=5×5×1.35×25=843.75kN基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.2Gk=1.2×843.75=1012.5kN荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)=37.4×22+3.8×11.5-19.8×12.14-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×17.34×43/1.2)=471.82kN·mFvk''=Fvk/1.2=32.75/1.2=27.29kN荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:M''=1.2×(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)=1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×12.14-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×17.34×43/1.2)=746.3kN·mFv''=Fv/1.2=45.85/1.2=38.21kN基础长宽比:l/b=5/5=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。Wx=lb2/6=5×52/6=20.83m3Wy=bl2/6=5×52/6=20.83m3相应于荷载效应标准组合时,同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩:Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=527.74×5/(52+52)0.5=373.17kN·mMky=Mkl/(b2+l2)0.5=527.74×5/(52+52)0.5=373.17kN·m1、偏心距验算相应于荷载效应标准组合时,基础边缘的最小压力值:Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(461.4+843.75)/25-373.17/20.83-373.17/20.83=16.38kPa≥0偏心荷载合力作用点在核心区内。2、基础底面压力计算Pkmin=16.38kPaPkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy=(461.4+843.75)/25+373.17/20.83+373.17/20.83=88.03kPa3、基础轴心荷载作用应力Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.4+843.75)/(5×5)=52.21kN/m24、基础底面压力验算(1)、修正后地基承载力特征值fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=1914.00+0.30×19.00×(5.00-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=1955.80kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算Pk=52.21kPa≤fa=1955.8kPa满足要求!(3)、偏心作用时地基承载力验算Pkmax=88.03kPa≤1.2fa=1.2×1955.8=2346.96kPa满足要求!5、基础抗剪验算基础有效高度:h0=h-δ=1350-(40+14/2)=1303mmX轴方向净反力:Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.400/25.000-(471.815+27.292×1.350)/20.833)=-8.046kN/m2Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.400/25.000+(471.815+27.292×1.350)/20.833)=57.877kN/m2假设Pxmin=0,偏心安全,得P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((5.000+1.600)/2)×57.877/5.000=38.199kN/m2Y轴方向净反力:Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.400/25.000-(471.815+27.292×1.350)/20.833)=-8.046kN/m2Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.400/25.000+(471.815+27.292×1.350)/20.833)=57.877kN/m2假设Pymin=0,偏心安全,得P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((5.000+1.600)/2)×57.877/5.000=38.199kN/m2基底平均压力设计值:px=(Pxmax+P1x)/2=(57.88+38.2)/2=48.04kN/m2py=(Pymax+P1y)/2=(57.88+38.2)/2=48.04kPa基础所受剪力:Vx=|px|(b-B)l/2=48.04×(5-1.6)×5/2=408.32kNVy=|py|(l-B)b/2=48.04×(5-1.6)×5/2=408.32kNX轴方向抗剪:h0/l=1303/5000=0.26≤40.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5000×1303=27200.12kN≥Vx=408.32kN满足要求!Y轴方向抗剪:h0/b=1303/5000=0.26≤40.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5000×1303=27200.12kN≥Vy=408.32kN满足要求!6、地基变形验算倾斜率:tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001满足要求!四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400Φ14@245基础底部短向配筋HRB400Φ14@245基础顶部长向配筋HRB400Φ14@245基础顶部短向配筋HRB400Φ14@2451、基础弯距计算基础X向弯矩:MⅠ=(b-B)2pxl/8=(5-1.6)2×48.04×5/8=347.07kN·m基础Y向弯矩:MⅡ=(l-B)2pyb/8=(5-1.6)2×48.04×5/8=347.07kN·m2、基础配筋计算(1)、底面长向配筋面积αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=347.07×106/(1×16.7×5000×13032)=0.002ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.002)0.5=0.002γS1=1-ζ1/2=1-0.002/2=0.999AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=347.07×106/(0.999×1303×360)=741mm2基础底需要配筋:A1=max(741,ρbh0)=max(741,0.0015×5000×560)=4200mm2基础底长向实际配筋:As1'=4428mm2>A1=4200mm2(2)、底面短向配筋面积αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=347.07×106/(1×16.7×5000×13032)=0.002ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.002)0.5=0.002γS2=1-ζ2/2=1-0.002/2=0.999AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=347.07×106/(0.999×1303×360)=741mm2基础底需要配筋:A2=max(741,ρlh0)=max(741,0.0015×5000×560)=4200mm2基础底短向实际配筋:AS2'=4428mm2>A2=4200mm2(3)、顶面长向配筋面积基础顶长向实际配筋:AS3'=4428mm2≥0.5AS1'=0.5×4428=2214mm2满足要求!(4)、顶面短向配筋面积基础顶短向实际配筋:AS4'=4428mm2≥0.5AS2'=0.5×4428=2214mm2满足要求!(5)、基础竖向连接筋配筋面积基础竖向连接筋为双向Φ16@500。五、配筋示意图矩形板式基础配筋图矩形板式基础计算书一、塔机属性塔机型号QTZ40塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)30塔机独立状态的计算高度H(m)33塔身桁架结构圆钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)17.45起重臂自重G1(kN)29.8起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)15小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)40最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)7最小起重荷载Qmin(kN)9最大吊物幅度RQmin(m)42最大起重力矩M2(kN·m)Max[40×7,9×42]=378平衡臂自重G3(kN)16平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)60平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.82、风荷载标准值ωk(kN/m2)工程所在地重庆重庆基本风压ω0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.4塔帽形状和变幅方式锥形塔帽,小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数βz工作状态1.59非工作状态1.64风压等效高度变化系数μz1.23风荷载体型系数μs工作状态1.8非工作状态1.66风向系数α1.2塔身前后片桁架的平均充实率α00.35风荷载标准值ωk(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.59×1.8×1.23×0.2=0.68非工作状态0.8×1.2×1.64×1.66×1.23×0.4=1.293、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)17.45+29.8+3.8+16+60=127.05起重荷载标准值Fqk(kN)40竖向荷载标准值Fk(kN)127.05+40=167.05水平荷载标准值Fvk(kN)0.68×0.35×1.6×33=12.57倾覆力矩标准值Mk(kN·m)29.8×15+3.8×42-16×6.3-60×11.8+0.9×(378+0.5×12.57×33)=324.66非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1=127.05水平荷载标准值Fvk'(kN)1.29×0.35×1.6×33=23.84倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)29.8×15-16×6.3-60×11.8+0.5×23.84×33=31.564、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk1=1.2×127.05=152.46起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk=1.4×40=56竖向荷载设计值F(kN)152.46+56=208.46水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk=1.4×12.57=17.6倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(29.8×15+3.8×42-16×6.3-60×11.8)+1.4×0.9×(378+0.5×12.57×33)=494.97非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'=1.2×127.05=152.46水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'=1.4×23.84=33.38倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(29.8×15-16×6.3-60×11.8)+1.4×0.5×23.84×33=116.54三、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m)4基础宽b(m)4基础高度h(m)1.3基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重γc(kN/m3)25基础上部覆土厚度h’(m)0基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度δ(mm)40地基参数地基承载力特征值fak(kPa)1000基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3基础埋深的地基承载力修正系数ηd1.6基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)19基础埋置深度d(m)1.5修正后的地基承载力特征值fa(kPa)1036.1地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)20基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基础倾斜方向的基底宽度b'(mm)5000基础及其上土的自重荷载标准值:Gk=blhγc=4×4×1.3×25=520kN基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.2Gk=1.2×520=624kN荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)=29.8×15+3.8×7-16×6.3-60×11.8+0.9×(378+0.5×12.57×33/1.2)=160.55kN·mFvk''=Fvk/1.2=23.84/1.2=19.87kN荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:M''=1.2×(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)=1.2×29.8×15+3.8×7-16×6.3-60×11.8)+1.4×0.9×(378+0.5×12.57×33/1.2)=291.82kN·mFv''=Fv/1.2=33.38/1.2=27.81kN基础长宽比:l/b=4/4=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。Wx=lb2/6=4×42/6=10.67m3Wy=bl2/6=4×42/6=10.67m3相应于荷载效应标准组合时,同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩:Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=324.66×4/(42+42)0.5=229.57kN·mMky=Mkl/(b2+l2)0.5=324.66×4/(42+42)0.5=229.57kN·m1、偏心距验算(1)、偏心位置相应于荷载效应标准组合时,基础边缘的最小压力值:Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(167.05+520)/16-229.57/10.67-229.57/10.67=-0.1<0偏心荷载合力作用点在核心区外。(2)、偏心距验算偏心距:e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(324.66+23.84×1.3)/(167.05+520)=0.52m合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:a=(42+42)0.5/2-0.52=2.31m偏心距在x方向投影长度:eb=eb/(b2+l2)0.5=0.52×4/(42+42)0.5=0.37m偏心距在y方向投影长度:el=el/(b2+l2)0.5=0.52×4/(42+42)0.5=0.37m偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离:b'=b/2-eb=4/2-0.37=1.63m偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离:l'=l/2-el=4/2-0.37=1.63mb'l'=1.63×1.63=2.67m2≥0.125bl=0.125×4×4=2m2满足要求!2、基础底面压力计算荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值Pkmin=-0.1kPaPkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(167.05+520)/(3×1.63×1.63)=85.78kPa3、基础轴心荷载作用应力Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(167.05+520)/(4×4)=42.94kN/m24、基础底面压力验算(1)、修正后地基承载力特征值fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=1000.00+0.30×19.00×(4.00-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=1036.10kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算Pk=42.94kPa≤fa=1036.1kPa满足要求!(3)、偏心作用时地基承载力验算Pkmax=85.78kPa≤1.2fa=1.2×1036.1=1243.32kPa满足要求!5、基础抗剪验算基础有效高度:h0=h-δ=1300-(40+14/2)=1253mmX轴方向净反力:Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(167.050/16.000-(160.554+19.867×1.300)/10.667)=-9.494kN/m2Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(167.050/16.000+(160.554+19.867×1.300)/10.667)=37.684kN/m2假设Pxmin=0,偏心安全,得P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((4.000+1.600)/2)×37.684/4.000=26.379kN/m2Y轴方向净反力:Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(167.050/16.000-(160.554+19.867×1.300)/10.667)=-9.494kN/m2Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(167.050/16.000+(160.554+19.867×1.300)/10.667)=37.684kN/m2假设Pymin=0,偏心安全,得P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((4.000+1.600)/2)×37.684/4.000=26.379kN/m2基底平均压力设计值:px=(Pxmax+P1x)/2=(37.68+26.38)/2=32.03kN/m2py=(Pymax+P1y)/2=(37.68+26.38)/2=32.03kPa基础所受剪力:Vx=|px|(b-B)l/2=32.03×(4-1.6)×4/2=153.75kNVy=|py|(l-B)b/2=32.03×(4-1.6)×4/2=153.75kNX轴方向抗剪:h0/l=1253/4000=0.31≤40.25βcfclh0=0.25×1×16.7×4000×1253=20925.1kN≥Vx=153.75kN满足要求!Y轴方向抗剪:h0/b=1253/4000=0.31≤40.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×4000×1253=20925.1kN≥Vy=153.75kN满足要求!6、地基变形验算倾斜率:tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001满足要求!四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400Φ14@240基础底部短向配筋HRB400Φ14@240基础顶部长向配筋HRB400Φ14@240基础顶部短向配筋HRB400Φ14@2401、基础弯距计算基础X向弯矩:MⅠ=(b-B)2pxl/8=(4-1.6)2×32.03×4/8=92.25kN·m基础Y向弯矩:MⅡ=(l-B)2pyb/8=(4-1.6)2×32.03×4/8=92.25kN·m2、基础配筋计算(1)、底面长向配筋面积αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=92.25×106/(1×16.7×4000×12532)=0.001ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.001)0.5=0.001γS1=1-ζ1/2=1-0.001/2=1AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=92.25×106/(1×1253×360)=205mm2基础底需要配筋:A1=max(205,ρbh0)=max(205,0.0015×4000×560)=3360mm2基础底长向实际配筋:As1'=3573mm2<A1=3360mm2(2)、底面短向配筋面积αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=92.25×106/(1×16.7×4000×12532)=0.001ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.001)0.5=0.001γS2=1-ζ2/2=1-0.001/2=1AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=92.25×106/(1×1253×360)=205mm2基础底需要配筋:A2=max(205,ρlh0)=max(205,0.0015×4000×560)=3360mm2基础底短向实际配筋:AS2'=3573mm2<A2=3360mm2(3)、顶面长向配筋面积基础顶长向实际配筋:AS3'=3573mm2≥0.5AS1'=0.5×3573=1786mm2满足要求!(4)、顶面短向配筋面积基础顶短向实际配筋:AS4'=3573mm2≥0.5AS2'=0.5×3573=1786mm2满足要求!(5)、基础竖向连接筋配筋面积基础竖向连接筋为双向Φ10@500。五、配筋示意图矩形板式基础配筋图二、附图
附录资料:不需要的可以自行删除承台施工方案及计算书一、工程概况莆田市华林经济开发区樟林大桥工程位于莆田市城厢区华亭镇下花村与樟林村之间,路线全长1060m,工程包括全长848m的樟林大桥及两岸桥头212m的引道路基。樟林大桥的建成将对连接木兰溪南北两岸的交通产生积极的意义。本工程施工区桥址岸上地势较为平坦,地表标高在2.16~13.05m桥址横跨木兰溪,河面宽约220m,水深约4~6m,为常年流水性河道平、枯水季节河水流速较为缓慢,河岸两侧未进行临时性砌坡护岸,河岸地面高程介于7.28~9.48m(黄海高程),高出河面平均水位标高约为1.50~3.50m二、机械设备名称规格数量吸泥机2台履带吊35t2台救生艇8t1柴油发电机120KW1台水泵100m25台电动空压机4L-20/82台电动卷扬机8t-10t2台交、直流电焊机500A8台磁力钻ZLC-231台导链20T18套三、劳动力组织装吊工10人;电焊工12人;潜水员2人;钳工3人;普工18人,合计45人。四、时间计划单个承台时间计划:拆除工作平台7天;套箱拼装、下沉、定位7天;水下砼封底3天;封底砼育龄期7天;抽水及焊接支撑8天;切割钢护筒、破桩头及检桩10天;承台钢筋7天;承台砼1天;合计50天。五、施工方案(一)钢套箱作用、几何尺寸①钢套箱作用:钢套箱作用是为了实现承台的干施工,其侧板为浇筑封底砼及承台砼的侧模,同时钢套箱顶面也作为砼浇筑的操作面。根据承台施工作业时段的水文特征及施工工艺要求,拟定抽水水位为+8.5m,水位达到+9.0m时即停止施工。②钢套箱结构图附后。(二)施工工艺流程钢套箱施工工艺流程图如下:钢套箱施工工艺流程图测量孔位钢测量孔位钢套箱设计分块制作分块制作搭设工作平台检测护筒外围搭设工作平台检测护筒外围分节拼装分节拼装钻孔平台拆除钻孔平台拆除内支撑焊接内支撑焊接钢护筒割除钢护筒割除钢钢套箱吊安下水入水自沉入水自沉锚石定位钢锚石定位钢套箱套套箱定位固定(三)钢套箱设计钢吊箱设计条件:承压水头分析:悬浮下沉阶段:此时段受水侧压力较小。封底砼施工阶段:此时段水位差较小,受水侧压力较小。抽水阶段:此时段钢套侧压力最大,作为侧壁结构设计的依据。验算此工况按6m水位压力差验算,拟定抽水水位为+8.5m。施工要求:设计需考虑各方面因素,为此分两节设计。钢套箱内部布置两层内支撑。3、工况验算及结果钢套箱计算分钢套箱吊装阶段、浇注封底砼阶段、钢吊箱抽水阶段三种工况进行。钢套箱吊装阶段及浇筑砼阶段此两阶段一是自身沉重,设计时满足要求,二是侧壁所承受的内外水头差所产生的水压力较小,因此此两阶段不作为钢套箱本身和钢套箱侧壁结构的最不利荷载阶段,可不必验算。而钢套箱在浇注封底砼后,即抽水阶段。此阶段作为钢套箱侧壁结构设计的控制状态。(四)钢套箱施工测量1.钢护筒中心坐标、倾斜方向及倾斜度测定①钢护筒中心坐标测定:实测各墩桩位坐标。②钢护筒倾斜度,倾斜方向测定:采用垂球法或水平尺靠护筒测得。③中心坐标、倾斜方向及倾斜度精确分析:根据所实测的护筒中心坐标和测得的倾斜方向及倾斜度求得钢套箱封底砼底处护筒中心坐标。2.钢套箱就位及检查利用锥形导向装置套入护筒后,测量人员严格检查套箱侧板的平面位置和垂直度,如不满足要求,应重新定位,以保证钢套箱顺利下沉。(五)钢套箱施工钢套箱施工前准备工作①利用吸泥机将封底混凝土底标高以上的泥和卵石等清理出去。②钻孔平台拆除及工作平台的搭设:钢吊箱加工及运输①钢吊箱加工制作,经检查合格后,分块分批,运输到浮吊吊钩位置下方,进行刚性拼装。②验收标准:平面尺寸误差:≤±5cm,内孔尺寸误差:≤±3cm对角线误差:≤±10cm,底板预留孔误差:≤±1cm③运输:钢套箱加工完成后,先在岸上进行预拼装,检查螺栓孔位置是否正确、防水胶垫是否漏水、几何尺寸是否满足要求,检验合格后,拆开钢套箱,分批分块运输到吊车吊钩下方进行刚性拼装。每个钢套箱分5片分别吊装,岸上采用25吨吊车吊上平板车,再运到墩位置后采用35吨履带吊进行拼装。eq\o\ac(○,4)钢套箱拼装下沉a、准备工作①拼装前清除原钻孔平台所有物资,割除原钢护筒上的牛腿,每个护筒制作一个三角形导向架。②在水面以上适当位置(根据施工时水位确定)每个钢护筒外侧水平线上各安装一个牛腿。此牛腿主要用于钢吊箱水上拼装支撑用。③钢吊箱四周与钢护筒对应位置各设置一个平面固定环,以便钢套箱分片水上组拼时临时固定钢套箱。b、拼装①用吊车分片两点起吊钢套箱四周面板,每块面板采用平面固定环临时固定在钢套箱上,临时固定环与钢套箱的连接长短可连接,所有面板调整到位后再固定。②钢套箱全部拼装完成后,焊接钢套箱内第二层内支撑,同时在每个钢护筒顶面以下10厘米内外侧各焊一个牛腿,内外侧牛腿均用20T导链与钢套箱底横梁连接,外侧倒链主要防止钢套箱变形和下沉,内侧导链主要用于套箱下沉,同时采用4个20T导链分别吊于4根小钢管桩相应部位,上游和下游采用φ21.5钢丝绳分别作为下拉缆和斜拉缆。③钢套箱面板与面板接触面均需安装防水胶垫,严禁钢套箱漏水。c、钢套箱下沉①钢套箱组拼对拉完后,同时缓慢拉动20T导链,上提钢套箱使其悬空,同时割除钢套箱底下牛腿,然后缓慢拉动20T导链使钢套箱下沉,因上游水流影响,钢套箱入水后在水流作用下钢吊箱底与护筒紧密迭合,影响钢套箱下沉,因此在上游迎水位置设置钢丝绳作下拉缆,利用2个10T葫芦调整下拉缆,钢套箱迎水面采用δ=20mm钢板焊接吊耳。②钢套箱下沉就位后,带紧20T导链,立即施焊钢套箱的一层内支撑并与钢护筒焊接固定,以稳定钢套箱,始终保持钢套箱在封底砼完成前不因水位的上涨而上浮。③钢套箱第一层内支撑与钢护筒形成整体后,由潜水员入水拆除20T导链。钢套箱利用第一层内支撑悬挂于钢护筒上。(六)水下封底混凝土施工钢套箱下沉到位后,需进行水下封底砼施工,为了保证按期完成封底施工,确定了“泵送砼,分舱开灌,一次到位”的施工工艺,准备工作如下:水下封底施工工艺①封底砼的选择:本桥中采用的封底C20砼可选用钻孔桩水下砼,坍落度为18-22cm,7天强度达到30Mpa,实际封底施工时,混凝土各项性能指标均应满足要求,封底7天后抽水。②分舱方式、施工平台、导管和料斗、砼输送方式的选择:封底砼施工分舱:钢套箱按井字形分9个舱。施工平台:选用第一层内支撑作为封底砼施工平台。导管:选用δ=6mm的钢板卷制而成内径ф300mm的导管,法兰盘连接。料斗:采用1m3左右料斗。砼输送方式:采用2台砼输送车水平输送,由三一泵(60m3/h)直接输送到封底现场。③封底砼浇筑顺序与工艺:封底砼浇筑采用先护筒舱,对称浇筑,一次一舱及时补料的原则,一般浇筑分封底(首灌)阶段,正常浇筑阶段,结束阶段。2、封底施工①施工准备:钢套箱下沉到位并固定后,即可进行浇筑平台的搭设,平台由10×10cm方木和竹排组成,它支承于第一层内支撑上,完成导管料斗和导管夹具以及输送泵和泵管就位,接通电源试泵,35T履带吊吊就位于钢吊箱范围内负责导管首灌拔塞及导管提升和拆除。②人员组织:根据工艺特点设立了搅拌工段,负责砼生产和运输;设立泵送工段,及时处理因堵管而需拆管、接管及提管,保证砼连续灌注;测量人员负责封底砼顶标高控制;设立指挥中心,由指挥中心统一指挥封底施工的各项工序作业。③封底施工:封底施工开始后,输送泵连续向料斗泵送砼,待料斗满时,指挥人员下达拔塞指令,砼经导管流向一个舱,待首灌成功,连续向舱供料,直至设计标高,提升导管,同样进行其他各舱封底,直至全部完成。每个舱首灌前,测量人员对该舱导管进行测量,保证开灌时导管底口距套箱底15cm。(七)承台施工承台施工工艺流程图附后。1、钢套箱内抽水封底砼浇筑完成后7天开始抽水,用清水泵(扬程20m,流量100m3/h)同时抽水,水位每下降1m,停抽30min,检查套箱有无异常情况。2、清渣,割护筒及凿桩头箱内水抽完后,检查套箱漏水情况,并及时堵漏,着手进行高于承台的砼清除,待完成后,割除设计桩顶标高处以上钢护筒,倒运上岸,进行桩头凿除工作。3、承台钢筋、预埋件承台钢筋工作量较大,钢套箱不大且箱内有支撑系统因此给承台钢筋绑扎带来一定麻烦。承台钢筋绑扎完后,预埋以上工序结构物的钢筋和加固模板的预埋件。4、承台砼浇筑①承台砼配比及要求:承台砼采用的砼应由商混拌合站试验室严格设计其配合比,并要求和易性、可靠性达到施工要求,坍落度18-22cm,初凝时间4-5h。②承台砼浇筑顺序:考虑到钢套箱受力,浇筑时从中间开始,往四周扩散,然后又按顺序回来,力求钢套箱均匀受力,浇筑过程中用插入式振捣棒振捣,振捣点呈梅花形布置。③承台砼浇筑:采用泵输送,分两次浇筑。④承台砼散热及养护:由于承台浇筑是无水作业,承台砼散热成为主要问题,砼配合比设计时采用矿渣水泥,以减少水化热。根据经验,大体积混凝土内外温差控制在25℃以内,可避免混凝土出现温度收缩裂缝,为此拟采取“内排外保”的措施:a、“内排”:尽快排出混凝土内部热量,降低混凝土内部温度。在混凝土浇注以前,预先在混凝土内按设计要求布置钢管作散热管。混凝土灌注中和灌注后每隔2h换冷水循环散热一次,可降低混凝土内部温度5~8℃,待混凝土内外温差降至25b、“外保”:在混凝土表面采取保温措施,控制混凝土内外温差及表面与空气温差,避免出现深层裂纹和表面裂纹。冷却水管布置图见设计图。(八)安全保证措施(1)配足通讯工具,确保统一指挥。进入施工现场人员,按规定配带好安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。(2)在通航的江河上进行施工前,与当地航政部门联系,商定有关航运和施工的安全事项,并通报有关单位,在航道上按规定设置航标进行导航。(3)所以施工人员必须配戴安全帽,水上作业必须穿戴救生衣。(4)当出现六级以上大风时,停止工作,如确有需要继续作业时,采取有效措施。(5)水上作业人员必须穿好救生衣,并站在适当位置,以防落水。(6)施工中需要封航时,必须与航务部门联系,在航道上做好封航标志,办理封航手续并通知相关单位。(7)由于潜水作业较多,墩位上下游各1200米范围内设置明显标志,标明潜水作业时间,请当地居民在此期间内不要到河面上炸鱼,确保潜水员安全。有潜水作业时,要派出防护人员上下游进行防护。(8)由于水上焊接作业较多,电缆电线必须经常检查,避免漏电。施工用电设备实行一机一闸一漏一箱。漏电保护装置与设备相匹配。(9)从事作业人员,定期进行体格检查,不适宜作业的人员,不得从事此项工作。作业人员必须戴安全带,穿防滑鞋。不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋、易滑鞋和裙子上班进入施工现场。(10)根据具体情况使用符合要求的脚手架、脚手板、吊架、梯子、跳板、安全带等,按安全有关规定在高空、临空处、水上作业平台设置栏杆或安全网等安全设施。悬挂的梯子挂在牢固处,挂钩与承载结构物捆绑牢靠。(11)在水上作业平台上作业,原则上不进行双层作业,无法避免时,上下交替施工,设置隔离措施,并设专人进行防护。上层不停止时,下层不准进入现场;下层人员没有完全撤出时,上层不准施工,以确保人身安全。高处作业佩带工具袋,小型材料放入袋内,较大的工具用绳拴好,不得随便乱放,防止落下伤人。(12)夜间进行作业时,必须在现场有足够的照明设备,在危险地带等处设有明显的标志。(13)危险地点悬挂按照《安全色》和《安全标志》规定的标牌,夜间有人经过的坑、洞、施工作业危险地带设红灯示警。严禁无关人员随意出入现场。(14)起吊重物时,起落速度应均匀,动作要平稳,禁止忽快忽慢,不准紧急制动。放置吊运的重物时,要注意地面的平整,防止斜歪倾倒。六、围堰计算书(一)本设计计算书适用于樟林大桥主桥S1#、N1#承台围堰。1.围堰形成选定:依据设计图纸,主墩S1#、N1#河底标高分别为2.55m和3.45m,而承台封底砼厚度为1m,且承台底标高(含1m封底砼)为1.5m。因此选用无底钢围堰,围堰侧模兼做承台模板。
2、围堰设计原则:依据项目部现有材料,结合承台棱角为弧形,所以套和模板要分块制作,块与块之间通过螺栓连接。套箱模板采用S=5mm钢板;横肋采用[10槽钢;加劲肋采用80×8mm钢板,纵肋采用2[20槽钢;内支撑选用2I20b工字钢作内圈梁,型号为I40b工字钢作内支撑杆。围堰结构布置详见“围堰设计图”.(二)设计依据1、《公路桥涵设计通用规范》(JTQD60—2004)2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025—86)3、《钢结构设计规范》(GB50017—2003)4、《简明施工计算手册》第二版5、《路桥施工计算手册》6、《樟林大桥施工图》(三)计算工况及计算荷载组合.计算横板侧压力,分三种情况计算套钢模板侧压力。第一种工况:围堰下沉到位,水下灌注封底砼,此时围堰内外水面高度一致,内外水压平衡,围堰承受1m砼的侧压力。第二种工况:封底砼达到设计强度要求,抽出围堰内水,围堰承受最高静水压力及流水压力。第三种工况:借助承台砼,此时围堰承受外侧静水压力,流水压力及新浇砼的压力。1.计算第一种工况:封底砼对围堰的侧压力根据砼对围堰横板的侧压力公式Pm=k×r×hm进行计算。(路桥施工计算手册第173页)其中:①当V/T≤0.035时,hm=0.22+24.9×V/T(V—砼浇筑时速度取hm=0.22+24.9×0.2/20=0.47mK取1.2,r取24KN/m3故Pm=k×r×hm=1.2×24KN/m3×0.47m=13.54KN/m3=13.54KPa查若倾倒砼容量大于0.8m3的运输器具倾倒时取砼冲击力6KPa,则侧压力PM1=Pm×P冲由于水下封底砼灌注时,水压力由外平衡,故只考虑砼侧压力PM1=19.54KPa。为了安全起见,采用对拉螺杆措施,防止胀模。2.计算第二种工况:本桥位处最高水位为8.5m则:①静水压力P静=r×h=10×6=60KPa(r—水的比重10KN/m3,h=8.5-2.5=6m)KN/m3;V流水速度,取2m/s;A—围堰阻水面积,取1×1=1m2;g—重力加速度,取9.8m/g2;K是形状系数,取k=1.5)则③因此静水压力和流水压力如图所示:3、计算第三种工况:①若不考虑砼浇筑过程对围堰侧压力影响,只考虑水压力,则最大水压力为Pmax=63.1KPa②若外侧无水压力,依据《公路桥涵施工技术规范》,荷载组合砼侧压力+倾倒砼侧压力,分别计算如下:新浇砼对围堰的侧压力:a.Pmax=0.22t0Yk1kV1/2=0.22×0.75×25×1.2×1.15×0.21/2=2.5KPa注:t0—初疑时间取45min;r—砼的容重;k1—外加剂影响系数,取1.2;k2—坍落度修正系数,取1.15;V—砼浇筑速度,取0.2m/h)b.Pmax=krh(h—有效压头高度)当V/T≤0.035时;h=0.22+24.9V/T=0.22+24.9×0.2/20=0.47m则Pmax=1.2×25×0.47=14.1KPa经计算,新浇砼对围堰的侧压力取Pmax=14.1KPa倾倒砼时冲击力产生的水平荷载取6.0KPa综上计算可知,承台砼浇筑时最大压力为围堰外侧水压力,故套和设计取Pmax=63.1KPa作为控制荷载。(四)校核封底砼的厚度(见简明施工计算手册)、h=(3.5kMmax/bfct+D<ch其中:k—安全系数,取2.65;b—板宽,取1m;fct砼抗拉度(C20),取1200t/m2;D—水下砼与井底泥土掺混需增厚度,取d=0.3—0.5mMmax=αρλ12(其中λ1计算跨度取较小者10.5m;α弯矩系数,L1/L2=10.5/14.5=0.7241/L2;故α取0.0729P—静水压力形成的荷载,取60KN/m(取单位宽度荷载)Mmax=0.0729×60×10.52=4822KN/m故h=3.5×2.65×482/1×1200+D=0.61m+(0.3—0.5m)h=0.91—1.11(基本符合强度要求)(五)面板强度及挠度计算拟采用δ=5mmA3钢板作套箱面板,则1.强度验算(见简明施工计算手册)Lx=0.35mLy=0.4m则Lx/Ly=0.875查表可得Kx=0.06Ky=0.055故Mx=Mmax=KxqLx2(其中q=63.1KN/m—单位宽度)=0.06×63.1×0.352=0.464KN/mσmax=Mmax/W=0.464×103N/m/(1×0.0052/6)=111.36Mpa<[σ ]=145Mpa2.挠度验算Wmax=Kf(FL4/B0)=0.0016×63.1×103×0.354/2.3×103=6.6×10-4=0.66mm<[W]=L/500=0.7m(满足要求)其中Kf—挠度计算系数,F—最大侧压力,L—面板短边,B0—构件刚度B0=Eh3/12(1-V2)=2×1011×0.0053/12×(1-0.32)=2.3×103N/m(六)计算横向加进肋的强度横肋采用[10槽钢,其W=39.7×10-6m3横肋按简支梁承受均布荷载计算,计算跨经L取35cm,最大均布荷载q=63.1KN/m×0.4=25.24KN/m则RA=RB=1/2×25.24×0.35=4.42KN/mMmax=1/8qρ2=1/8×25.24×0.352=0.386KN/m故σmax=Mmax/W=0.386×103/39.7×10-6=9.7KN/m挠度Wmax=5qρ4/384EI=5×25.24×0.354/384×2×1011×198.3×10-8<[σ]=145Mpa(满足要求)=1.24×10-4=0.12mm<[W]=L/500=0.7mm(满足要求)剪应力I=Q/A=4.42×103/12.74×10-4=3.5Npa<[I]=85Mpa(满足要求)横肋按连续梁计算:则:弯矩Mmax=KMqL2(其中K=0.077,q=63.1×104=25.24KN/m,L=0.35m)弯曲应力σmax=Mmax/W=0.238×103/39.7×10-6=5.99Mpa<[σ]=145Mpa剪力:Q=Kvqρ=0.607×25.24×0.35=5.36KN则剪应力I=Q/A=5.36×103/12.74×10-4=4.2Mpa<
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