翼墙实心方块安装.docx
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翼墙实心方块安装.docx
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翼墙实心方块安装
1、工程概况
西方直立式翼墙采用素混凝土方块重力式结构,混凝土方块分4层,底层为C1、C2,倒二层为2B2,倒三层为3B1,顶层为4A1、1A2、2A3,下三层高2.5m,顶层高2.3m,整个西翼墙共有方块14块。
最大方块尺寸为7.8m×4m×2.5m,计76.5方/块,191.3t。
基床顶高程为—7.8m,第四层方块的顶高程为+2.0m。
方块全部采用素混凝土,设计强度C40。
2、水文条件
潮位特征值
最高潮位:
▽+3.97m最大潮差:
6.84m
最低潮位:
▽-3.75m最小潮差:
1.30m
平均潮位:
▽+0.285m平均涨潮历时:
6h7min
平均高潮位:
▽+2.35m平均落潮历时:
6h16min
平均低潮位:
▽-1.83m平均潮差:
4.20m
设计水位
设计高水位:
▽+4.71m;(100年一遇高潮位)
设计低水位:
▽-3.87m;(100年一遇低潮位)
校核高水位:
▽+6.11m;(最高天文潮+100年一遇增水)
校核低水位:
▽-4.43m;(最低天文潮-100年一遇减水)
设计基准洪水位:
▽+8.85m;(DBF)
3、船机设备
安装方块采用500T的大型起重工程船舶“粤工起9”,设左右并列双主钩,每钩起重能力为250T,钩距4M,设100T副钩一个,起吊跨度主钩为27M/500T,副钩为53M/100T。
另配2000t方驳一艘,抛锚艇一艘,交通船2艘,潜水船1艘。
4、吊具选择
4.1吊索
钢丝绳具有重量轻、挠性好、使用灵活、韧性好、能承受冲击载荷、高速运行中没有噪音、破断前有断丝预兆等优点。
钢丝绳是把很多根直径为0.3~3mm的高强度碳素钢钢丝先拧成股,再把若干股围绕着绳芯拧成绳的。
钢丝绳种类很多,按绕捻方法不同可分为左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻四种,起重作业中常用右交互捻钢丝绳。
按钢丝绳芯材料不同可分为麻芯、石棉芯和金属绳芯三种,起重作业中常采用麻芯钢丝绳,麻芯中浸有润滑油,起减小绳股及钢丝之间的摩擦和防腐蚀的作用。
按钢丝表面处理不同又可分为光面和镀钵两种,起重作业中常用光面钢丝绳。
按钢丝绳绳股及丝数不同可分为6×19、6×37和6×61三种,起重作业中最常用的是6×19和6×37钢丝绳。
钢丝绳在同直径时公称抗拉强度越低,每股绳内钢丝越多,钢丝直径越细,则绳的挠性越好,但钢丝绳易磨损。
反之,每股绳内钢丝直径越粗,则钢丝绳挠性越差,钢丝绳耐磨损。
因此,不同型号的钢丝绳,它的使用范围也不同。
根据起重吊装作业的实际需要,一般情况下,钢丝绳的选用可考虑以下原则:
(1)6×19钢丝绳用做缆风绳、拉索及制作起重索具,一般用于受弯曲载荷较小或遭受磨损的地方。
(2)6×37钢丝绳用于起重作业中捆扎各种物件、设备及穿绕滑车组和制作起重用索具。
适用于绳索受弯曲时。
(3)6×61钢丝绳用于绑扎各类物件。
绳刚性较小,易于弯曲,用于受拉不大的地方。
设计
方块质量191.3t(计200t),吊装时动载系数取1.1,方块吊装采用2根吊索,4个马腿,即每根吊索串2个马腿,属4点吊,马腿盒砼强度等级为C45。
吊索受力的计算:
每边吊索上钢丝绳的受力:
s=Q/(n*sinβ)
β―――吊索与水平线之间的角度,不得小于30°,最好介意45°—60°
Q―――吊重
n———吊索根数,计算时常减少一根计算
s=Q/(n*sinβ)
=200/(1*sin50°)
=261KN
钢丝绳的安全系数
为了保证起重作业的安全,钢丝绳许用拉力只是其破断拉力的几分之一。
破断拉力与许用拉力之比为安全系数。
下表列出了不同用途钢丝绳的安全系数。
使用情况
安全系数
使用情况
安全系数
用做缆风绳、拖拉绳
3.5
机械驱动起重设备
5-6
人力驱动起重设备
4.5
用做吊索(无弯曲)
6-7
用做捆绑吊索
8~10
用做载人升降机
14
每根吊索拉力为261KN,取6倍安全系数,则每根吊索理论拉力为1566KN,选取抗拉强度为1550MP,Φ56mm(6×37)的钢丝绳(破断拉力为1825KN)制作吊索。
钢丝绳的标记
目前在起重机上所采用的钢丝绳主要是普通型结构钢丝绳,绳6×19和绳6×37。
按照国家标准《圆股钢丝绳》(GB1102一74)的规定,钢丝绳的标记方法如下:
如本设计采用钢丝绳6×37-56.0-155-I一甲一光一右交GB1102-74。
这表示该圆股钢丝绳由6股捻制,股的结构形式为点接触,每股有37根钢丝,纤维绳芯,钢丝绳直径56mm,由公称抗拉强度1550MPa的I号甲组光面钢丝制成,钢丝绳的捻向为右交互捻。
GB/T8918-1996《钢丝绳》中6×37钢丝绳规格参数:
钢丝绳的破断拉力
直 径
钢丝绳的抗拉强度/MPa
钢丝绳
/mm
钢丝
/mm
1400
1550
1700
1850
2000
钢丝破断拉力总和/kN
36.5
1.7
705.00
780.50
856.00
931.50
1005.00
39.O
1.8
790.00
875.00
959.50
1040.00
1125.00
43.O
2.O
975.50
1080.00
1185.00
1285.00
1390.00
47.5
2.2
1180.00
1305.00
1430.00
1560.00
—
52.O
2.4
1405.00
1555.00
1705.00
1855.00
—
56.O
2.6
1645.00
1825.00
2000.00
2175.00
—
4.2吊装方法
吊环吊装
倒丁字吊杆(马腿吊)
方块的吊运,当方块的数量较少、重量较轻或方块为空心方块时,可考虑采用埋设吊耳的方法,但一般多采用倒丁字吊杆(俗称马腿)的方法。
倒丁字吊杆(马腿吊)与吊环工艺比较之优点:
1)因马腿盒和马腿孔成槽,每个方块均节省砼方量,直接节省施工成本。
2)若采用吊环吊装,每个方块需设吊环4个,每个吊环长6m,35块共需直径65mm圆钢近23t。
3)方块预制时,马腿孔成槽模板加固简单,加固材料可固转,吊环加固较繁琐,且加固材料不可固转。
4)马腿吊装工艺避免了日后吊环锈蚀而损坏方块砼之缺点。
所以方块采用马腿吊装
四点吊180t、360t重方块的倒丁字杆的外形尺寸
4.3方块模板安装
用吊机吊模板就位安装,用拉螺栓和顶螺栓联接。
拉对角线,调整对角线相同,符合规范要求后,在模板内将底模,用原浆纸铺上四层,确保不漏浆,使方块不能粘结底模,安放千斤顶盒。
倒丁字吊杆方法是在浇筑混凝土之前,在模板内设置四个预制马腿盒和孔芯模。
在模板外起吊吊孔芯插入吊孔盒内,掰动丁字吊杆,使吊孔盒芯与吊孔盒成为一起,吊吊孔芯及吊孔盒一起入模板内,根据方块重心安放在吊点位置上,将吊孔盒芯固定在模板上沿,使浇筑混凝土时位置不移动。
马腿盒用细石混凝土或水泥砂浆制成。
起吊方块时,其强度一般须达到25Mpa。
马腿盒可为圆形或方形,其式样见图4-4-9,图中a、b尺寸决定于到丁字吊杆尺寸,c一般为40~50。
孔芯模如下图所示,可以是木模或钢模。
其下部尺寸a1、b1应略小于马腿盒顶部a、b尺寸,高度h视方块高度而定。
芯模固定、拔出装置见图4-4-11。
如用钢模只需在其表面涂以脱模剂;如用木模,则应以水泥袋纸或钉薄铁皮,以利拔出。
倒丁字吊装流程:
1)根据起重船扒杆高度,选用长60m、直径56mm的优质钢丝绳2根制作吊索,首先把每2个马腿串入1根钢丝绳,并分别固定于钢丝绳的L/4和3L/4长度处,然后将每根钢丝绳的两端插接直径1m的琵琶结,钢丝绳搭接长度不小于0.7m,吊装时将每根吊索的两端琵琶结和中间挂起重船大钩。
2)为了挂钩、摘钩方便,且便于控制方块,在吊索上设吊架,使吊索过吊架后,成垂直状态,吊架用2根[20槽钢对焊制作,吊架距马腿端部高度约6m。
3)在方块预制之前,先预制马腿盒,每个方块设4个马腿盒,在方块预制支模时,将预制好的马腿盒安放到位,并将表面涂好黄油的马腿孔成槽模板支立在马腿盒上,然后定位固定,方块砼终凝后,将马腿孔模板抽出,以形成马腿孔。
4)吊方块时,吊装指挥人员指挥起重船颠钩使马腿端部落入方块马腿盒内,施工人员转动马腿手柄90°后起吊;水下方块安装就位后,两名潜水员水下各把握一个马腿,转动90°后,起重船起钩,使吊索发生串动,该2个马腿端部脱离马腿盒,但不脱出马腿孔,潜水员再把握剩余2个马腿,起重船少许颠钩,潜水员转动马腿手柄90°后,起重船起钩,使4个马腿脱离马腿盒。
5、方块运输
在方块底部设顶升孔,放置50t液压千斤顶,将方块顶起后,用木块均匀支垫。
横移时方块下放置水平拖车,由5t装载机拉拖车拖运至码头前沿以备吊安。
然后由起重船将混凝土方块吊装到2000t方驳上,驳运至安装现场。
方块运输用方驳,后安的方块放里侧,先安的放外侧,对称放置,对称取用。
有风浪时,注意加固。
风浪大时,加固。
6、方块安装顺序
顺岸式与突堤式码头,一般由一端开始向另一端安装,当码头较长时可由中间附近开始向两端安装。
在平面上,先安外侧,后安内侧;在立面上,大致可分为以下几种疾病安装形式:
以单块为单元的阶梯式安装
以段(安变形缝划分)为单元的分层逐层式安装
以几段为单元的阶梯式安装
以整个码头为单元的长段分层式安装
上述几种形式中,依次前者比后者传给地基的荷载较为集中,当地基土的压缩系数变形较大时,前者安装后的墙身易产生不均与的沉降;但在安装时,前者移锚次数少,安装效率高。
因此,应根据地基土的特征、码头长度、分段长度和层数,以及后续工序安排和风浪条件等因素按照不均匀沉降小、受风浪破坏少、安装效率高和有利于后续施工的原则来安排码头方块的安装顺序。
本工程采用以整个码头为单元的长段分层式安装。
7、方块安装定位的几种方法
7.1水下基准线法
水下基准线定位的方法是重力式方块码头最常用、最原始的方块安装定位方法之一,其原理为:
在水下基床上设置基准线,基准线与方块底部设计前沿线的距离为一常数,安装时的前沿线控制潜水员只要在水下控制这个距离在规范允许偏差范围内即可,同时需水上采用导杆测量进行校核。
7.2前沿线参照物控制法
前沿线参照物控制法也是方块安装常用的方法之一,其原理就是先安装一参照物,这个参照物可以作为测量平台,也可以作为定位的前视点或定位安装的参照物体。
7.3水上基准线法
水上基准线法,其原理是在码头的两端部各安装一物体,以此两点连线为前沿线基准点实行方块安装水上定位。
7.4测量架(杆)定位法
测量架(秆)定位法,其原理就是通过在方块顶部固定可移动式的测量定位架,陆上用多台仪器同时观测和采集数据进行准确定位的方法。
7.5延伸线定位法
延伸线定位法,其原理是在端部第一个方块完成后,安装其它方块时,方块的前沿—个角点紧挨着已安装好的方块,位置只需通过潜水员水下探摸即可,另一角点是通过陆上2台全站仪观测伸出水蘧导杆的上、下两个点的三维坐标,可以推知水下焦点的三维坐标,从而达到定位的效果。
几种定位方法的比较
方块安装受涨落潮及水流的影响,在涨落潮特别是大潮时的影响更大,安装基本上在小潮或大潮时的平潮时进行,几种测量定位方法优缺点的比较见表1。
项目
受自然条件的影响
定位精度
安装定位难度
安装效率
投入
水下基准线法
较大
较差
较小
较好
较少
前沿线参照物控制法
较小
较好
较小
较好
较大
水上基准线法
较小
较好
较小
最好
很大
测量架(杆)定位法
较小
高
较大,需配合的船机、人员较多
最差
很大
延伸线定位法
较大
较好
较小
好
很少
通过以上方法优缺点的比较,我们采用测量架(杆)定位法与延伸线定位法相结合的测量方法,在每一段每一层的开始方块采用测量架进行准确定位,以后的方块采用延伸线法进行定位,这样既保证了安装质量,也加快了安装进度。
测量架定位原理
测量架定位法,其原理是通过固定在方块顶面三个不同部位的钢架作为测量观测架,在方块入水前测量观测架顶部三个反光片及方块四个角点坐标,可得出方块与观测架间的相对关系;方块入水安装过程中,再次测量观测架反光片坐标,
利用观测架与方块间的相对位置固定的关系,通过计算机软件数据处理,可计算出方块四个角点的坐标。
测量架布置见图2。
测量工艺
方块顶部设3根测量杆出水,测量杆不必与方块垂直,但要与方块相对位置同定(即为刚体结构),岸上架设3台全站仪(靠近设置),利用电脑进行控制,瞬间同步测出3根测量杆顶部反射片的坐标,并根据先前得出的测量杆与方块角点坐标的关系,利用空间坐标换算方式来反算出方块此时的角点坐标。
指挥人员根据坐标,指挥超重船实施移位安装。
施工工艺流程
台车运输方块至引桥端方驳安北侧测量架起重船移船挂吊带方驳安南侧测量架方块下水架设连杆方块提升放至已安好的
内码头方块顶部测方块四个角点及测量架三个反射片坐标方块下水实时跟踪定位安装进行潜水探摸得出方块与相邻方块的错牙和缝宽误差情况逐一起吊架运至方驳抽吊带移船进行下一块方块安装。
延伸线定位法安装方块施工工艺
采用Φ50mm无缝钢管,钢管刚度要求在钢丝绳收紧后中间变形1/200,钢管长度按实际需要确定,在底部焊接专用卡件,两侧设Φ1.5mm的钢丝绳,上口用紧张器接紧,在测量杆拉直的细钢丝绳上间距2m粘贴2片反射贴片,并用钢尺量出导杆底盘到最上端反射贴片的钢丝绳长度,测量时,由潜水员将导杆底盘卡件置于方块角点上,使细钢丝绳底部与方块角点重合,在陆域施工控制点上设立2台全站仪,在测杆插立时的随机状态下,瞬间同步采集多组数据,再根据导杆上细钢丝绳的直线性,采用投影线段的相似几何求解水下点的角点坐标。
优点
1)借助全站仪精密定位,可使被检测的点位有足够的精度;
2)可在瞬间采集水下被测点的三维坐标;
3)在使用中对几何垂直度无需要求,这是最可取的特性。
缺点
水深大时,延伸杆要有一定的刚度,用人工持杆有一定的困难,延伸杆倾斜不能过大,宜控制在30。
以内。
改进
取消钢管,用钢丝绳代替,上部用小三角架固定两滑轮,三角架直接放置在吊架上,卡件用绳索拴固。
钢丝绳一端系在卡件上,另一端穿过滑轮,用重锤拉紧。
方块安装施工注意事项
1)方块在距基床20cm进行细定位,顺序为:
调整扭角东西位置再调整扭角南北位置;
2)方块精确安装后,在解扣前,需对前沿2个角点坐标测3遍,取平均值作为方块角点的实际坐标;
3)方块竖向吊槽内上口需打磨成圆弧角;
4)第2,3层方块可根据下层及相邻方块,由潜水控制缝宽、错牙进行安装,间隔l~2块进行测量定位,不必每块都测;
5)在安装测量架时动船需小心,不得碰撞测量架;
6)3个测量架间需用连杆固定,以减少测量架的摆动。
8、方块块体安放允许偏差
序号
项目
允许偏差
(mm)
检验单元和数量
单元测点
检验方法
1
临水面与施工准线偏差
50
逐件检查
2
用经纬仪检查顶部两角
2
相邻方块临水面错台
30
1
用钢尺测量,取大值
3
相邻方块顶面高差
30
逐层逐段检查
1
4
砌缝宽度
15
逐段检查
1
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