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【关键词】自行式;仰拱栈桥;机械化
0.引言
某新建铁路客运专线全长857公里,某标段线路总长62km,总投资42.35亿元,标段中有3座长度大于4000米的隧道,工期紧,施工难度大,工序间施工干扰严重。总结多年隧道施工经验,经过现场调研,反复论证,引进了24米自行式仰拱栈桥,使掌子面、仰拱、二次衬砌能同时施工,大大提高了施工工效,加快施工进度、降低成本、确保施工安全。
1.自行式仰拱栈桥
1.1自行式仰拱栈桥结构
为确保仰拱与拱墙衬砌混凝土防水系统统一,仰拱每循环施工长度和衬砌一致,仰拱施工缝和拱墙衬砌施工缝保持在同一位置。确定栈桥净跨度为24米,考虑两端搭接及坡道,确定栈桥总长为28米。在衬砌前,通过仰拱栈桥的主要施工设备为装载机、自卸汽车、挖掘机等,根据设备的空载重量、重载重量确定以自卸汽车重载时作为自行式仰拱栈桥的验算荷载,考虑一定的安全系数取45吨。
自行式仰拱栈桥由栈桥主体、液压系统、电气控制系统、走行系统等各部分组成。
栈桥主桥主体尺寸:长28米,主桥宽3.9米,高1.5米。
主桥主体构成:桥底部沿隧道纵向平行布置8根40b#工字型钢,其上沿隧道横向布置4根20#槽钢和6根20b#工字型钢,两侧是箱型结构,中间用25#工字型钢支撑 连接。各种型钢作为不同厚度的板组成,具体尺寸如下:
液压系统包括各升降油缸及相关液压泵站、管路;电气系统负责控制各系统的运作,主要由各种继电器、开关、断路器等构成。
行走系统由电机减速机、传动链条、箱体、行走轮等构成。共有4组,分别置于栈桥主体端部两侧,以实现栈桥主体的自动行走。行走装置可以实现横向和纵向行走,灵活方便。
1.2仰拱栈桥行走原理
为满足移动要求,在栈桥两端设置移动行走机构,并设置限位预警装置;行走时,栈桥两端坡桥的抬起、放下由液压系统执行机构完成。自行式仰拱栈桥主要由主桥、行走装置、液压系统、电气系统、限位装置和报警系统等组成。栈桥移动时使用电机驱动,通过齿轮条传动,带动走行轮在走行轨道上移动,其工作步骤如下:启动装于栈桥端部的主桥升降油缸,使栈桥坡桥离地,然后由工人配合,将栈桥行走轨道向前拖动,轨道拖至尽头后,收缩主桥升降油缸,启动走行电机。栈桥在轨道上向前移动,移动至轨道尽头后,重复以上步骤,直至栈桥就位(栈桥横向移动与此类同)。栈桥就位后,主桥升降油缸顶起,使走行轮不受力,待固定后,将前后坡桥放下。
1.3自行式仰拱栈桥施工工序
1.3.1自行式仰拱栈桥施工顺序
(1)仰拱开挖分成左右两部分,先进行一半的开挖。
(2)第一个循环先将左边或者右边的仰拱开挖好,栈桥停放在没有开挖的一侧;将运渣车停放在栈桥上,挖掘机在需开挖的面上,开挖时从栈桥的前端向后端开挖,挖掘机一直停在仰拱标高面上,这样就能保证挖掘机能向运渣车里面装渣。
(3)将其中一侧开挖好后,操作栈桥使得栈桥横移到已经开挖好的那一侧,同样将运渣车停放在栈桥上,挖掘机在需开挖的面上,开挖时从栈桥的前端向后端开挖,挖掘机一直停在仰拱标高面上,这样就能保证挖掘机能向运渣车里面装渣;此时仰拱开挖和仰拱衬砌可以同步进行。
(4)同样重复以上过程完成下一个循环的仰拱施工。
1.3.2施工工艺流程图
1.4与简易栈桥的比较
施作仰拱对掘进干扰大一直是国内隧道钻爆法施工中未能很好解决的一大难题。目前,大多数钻爆法施工的隧道采用半侧施作或简易栈桥的方法进行仰拱施工。但是由于传统栈桥采用的是固定结构,适应性、灵活性差,不但仰拱施工质量难以控制,而且开挖、衬砌不能同步进行,导致劳动强度高、安全事故频发、功效非常低,大大影响了隧道施工速度。施工企业为了完成任务,不得不在隧道狭小的空间里密集配备资源,单一推进掌子面掘进的同时,无法很好的兼顾其他作业面的良好进展,导致二次衬砌的跟进难以保证。采用自行式仰拱栈桥与简易栈桥相比,虽然制造或购置费用使成本有所提高,但由于有效提高生产效率,加快了进度,特别是长隧道的情况下,会起到降低工程施工成本的作用;同时,由于提高了机械化程度,无须人工移动栈桥,大大提高了施工作业的安全性。
1.5采用自行式仰拱栈桥施工的优点
(1)减少施工干扰:仰拱栈桥的成功使用,减少了掌子面开挖施工运输和仰拱施工之间的干扰,掌子面所施工的工装料具可以从栈桥上通过,不影响栈桥下部仰拱施工;同时,栈桥跨度大,为仰拱施工提供了流水作业工作面,提高了施工效率。
(2)该仰拱栈桥易于拼装,施工中行走灵活,能实现纵向及横向移动,移动就位方便,提高了工效。
(3)为仰拱下仰拱作业提供了足够的空间,可以有效地组织起流水施工。
(4)施工安全性高。采用型钢加工制作的仰拱栈桥,结构稳定,安全可靠;在栈桥一侧设置一条可以自动折叠人行通道,采用人员和设备分开通过的方式;桥下设置防护网,保证栈桥下施工作业人员安全。
(5)在完成一个工作面后,在不需要拆卸的情况下利用其行走设施就可以滑动至下一个工作面,节约了传统栈桥重复拼装时间,确保了隧道施工的安全性,避免了人员伤亡事故的频繁发生。
2.自行式仰拱栈桥的实际使用为实现各工序正常、有序施工,节余施工时间,提高隧道施工整体工作效率,使用自行式仰拱栈桥,满足了在安全质量可控的情况下,最大的体现工期成本优势。同时,使用自行式仰拱栈桥时,应注意:
(1)操作栈桥移动人员,必须经过培训并考核合格才能进行作业。
(2)仰拱栈桥就位时,要注意安设的平整性及安设宽度符合设计要求,保证车辆行车安全及不同轮距车辆均能正常通过。
(3)应根据现场实际情况确定车辆通过栈桥时的限速,以保证工作时仰拱栈桥的稳定性及安全性;施工人员在栈桥下作业时严禁车辆通过,以确保作业人员安全。
(4)在栈桥两侧桁架外侧布设安全防护网,防止石渣坠落伤到下方施工操作人员。自行式仰拱栈桥上不的参与混凝土及杂物应及时清理,以保持栈桥上部的清洁。
3.结语
关键字:悬臂导向架定位栈桥钢管桩
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1. 引言
赤道几内亚Mbini大桥位于Wele河入海口东侧500m左右的,在入海口西侧便是大西洋,由于入海口东侧大西洋水下有暗礁[1],大型施工船只不能到达桥位处,因此采用钓鱼法施工临时钢栈桥。同时,桥位处水深流急,在临时钢栈桥的施工过程中受大西洋潮汐影响较大,钢管桩的定位成了施工过程中的难题,本文通过对实际施工过程中的3种钢管桩的定位方案进行对比,总结分析了悬臂导向定位钢管桩具有安全稳定、简单易行、适用范围广、定位精准等特点。
2.钢栈桥的结构
赤道几内亚Mbini大桥临时钢栈桥跨径设计为12m,采用Φ60cm钢管桩[2]作为基础,采用I40工字钢作为桩顶横梁,纵梁采用6根HW400宽面工字钢,采用间距5cm的倒扣[20槽钢作为桥面板。结构示意图如图1、图2所示。
图1 HW400梁、[20a桥面板安装
图2 护栏安装完成
Mbini钢栈桥采用单工作面逐跨推进的作业方式进行,利用履带吊配合震动沉桩锤直接在已经搭设成型的栈桥上施沉下一排钢管桩基础,依次逐跨施工。
3.钢管桩定位方案的比选
根据WELE河水文地质情况,结合施工环境、设备配置情况,考虑三种备选定位施工方案。
方案一:采用型钢加工形成一整体悬臂定位导向架。
方案二:利用河水流速较小,潮位平稳时期插打钢管桩。
方案三:利用型钢加工成活动定位架,利用起重设备吊放于桩位处定位。
着重对以上三种施工方案进行工艺、工期、经济等方面的比较,其结果详见表1。
表1方案工艺、工期、技术经济指标比较
项 目
方 案 优 点 缺点
方案一 技术可行、能够精确定位,便于测量控制和施工 悬臂长度较大(本项目为12m),导向架设计要有足够的刚度
方案二 工艺简单,无投入 受河床地形、潮汐时间限制较大,存在不稳定性因素,测量控制较难
方案三 工艺较简单,投入少 受潮汐时间限制较小,存在不稳定性因素,受河床地形限制,无法纠偏,测量控制较难
根据以上三种方案比较结果,方案一在技术上可行、施工方便、定位精确,在工期、经济技术效益等方面有明显优势因此选择悬臂导向架方案。
4.悬臂导向架的设置
⑴悬臂导向架的结构
钢管桩的准确定位是钢栈桥顺利施工的重要保证。由于水上沉桩施工采用吊车起吊钢管桩,全站仪无法进行水中钢管桩的实时定位测量,因此我们在施工中设计了悬臂导向架,通过定位导向架来间接定位钢管桩。具体方法:采用4根20号槽钢制作成宽度为45cm、高度为20cm的悬臂导向架,用来抵抗导向架自重和钢管桩下沉时对导向框的摩擦力两者共同作用产生的弯矩[3],长度根据钢栈桥的跨度来确定,本栈桥标准跨度12米,导向架的长度为18米。在导向架的端部一侧焊接一正方形固定框,尺寸根据钢管桩的直径确定(比钢管桩直径略大1-2cm)。固定框用来固定钢管桩,采用2根20号单槽钢焊接在悬臂导向架的一侧,另一侧,利用槽钢与两根单槽钢用销轴连接到一起,一段销轴固定,另一端可以取掉销轴,打开槽钢,便于钢管桩进出定位框。
⑵钢管桩的定位测量
在进行下一跨的钢管桩位置放样时,首先按照设计桩位沿栈桥走向相邻两排钢管桩外切线方向放出设计桩位方向线,两钢管桩与方向线的切点分别定为A点和B点,按照设计图纸计算出A、B两点的距离。同样,在导向架上确定两点:A’点、B’点, 使B’点位于导向架与方形框重合边的中心,使A’点和B’点距离等于A、 B两点距离,确定出A’点。最后,利用吊车将导向架吊起安放在A、B两点方向线上,并使A与A’点重合,在桥面上焊接固定导向架。固定完成测量人员检验导向架固定框上的任意一角点坐标,若误差在允许范围内,就可以利用导向架进行沉桩施工。
导向架定位钢管桩测量控制如图3,悬臂导向架的定位安装见图4,利用悬臂导向架定位施沉钢管桩见图5:
图3 钢管桩测量控制示意图
图4 悬臂导向架的定位安装
图5 利用悬臂导向架定位钢管桩
⑶导向架的固定
施工时利用吊车将悬臂导向架吊到已经测量并放好线的安装位置就位,之后再导向架的尾端,焊接三块加劲钢板,一块在导向架的尾端,另两块在导向架尾部两侧各一,加劲板一端与导向架焊接,另一端与栈桥桥面焊接。再在导向架与栈桥前部跨端相接触的位置两侧各焊接一块加劲钢板,防止导向架翘起。固定牢固即可进行钢管桩的施沉。
⑷导向架拆除
钢管桩施工完成后即可拆除导向架,拆除导向架时利用气割割断加劲钢板与栈桥的连接后,即可利用吊车将导向架吊起放于吊车后面已施工完成跨栈桥上。
5. 结论
施工过程中悬臂导向架的测量定位是在已经搭设好的栈桥桥面上进行的,减少了测量定位的难度、缩短了测量耗费的时间,钢管桩定位精度高,竖直度控制好。
从Mbini大桥栈桥施工来看,自采用悬臂导向架后6名工人可1天施工完成一跨栈桥,使施工速度加快,具有较好的经济效益。
采用悬臂导向架定位钢管桩的施工时间不受涨落潮、水流速限制,具有安全可靠,便于实施的特点。
由于悬臂导向架具有以上优点,因此值得在中
小跨径栈桥施工中推广应用。
参考文献
1.《赤道几内亚Mbini大桥施工图设计》第三册《地勘、测量》2010年11月 中国路桥工程有限责任公司
2.《港口工程桩基规范》JTJ254-98
3.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》ITI025-86
【关键词】钢管桩;承载力;施工技术
0.前言
拟建的广西大冲邕江特大桥位于南宁市青秀区长塘镇德福村大冲屯旁边,跨越邕江及湘桂铁路,是南宁外环高速公路的控制工程,施工期为2010年8月至2012年8月,该桥主桥为193+332+113米高低塔混凝土斜拉桥,引桥为2×(3×40)米预应力混凝土先简支后连续小箱梁,桥梁全长888米,施工期间水深约为8米,根据地质钻探资料显示,河床地质情况如下:
①水深8米。
②岸例:0~7m为粘土,硬塑浅黄色,韧性及干强度。
③7m~9.8m为粉砂,灰色,含少量粘土及腐殖质,饱和,稍密。
④北侧河床:0~0.3m为粉土,软塑,黄色,含大量粉砂及少量砾石,韧性及干强度低。
⑤0.3m~33.4m中风化泥岩,紫红,灰黑色,泥质结构,中厚层状,构造岩石较软,岩体较破碎较完整,裂隙较发育,钻进慢,岩石呈短柱状块状。
1.水上平台设计方案
根据现场施工需要,8#墩采用施工钢栈桥。根据现场地形地貌并结合荷载使用要求,经过现场勘查,结合桩基平台需要钢栈桥规模拟定为栈桥全长130m,标准跨径为12m,桥面净宽均为6m,钢栈桥结构如下:
①基础结构为:钢管桩基础。
②下部结构为:工字钢模纵梁。
③上部结构为:贝雷片纵梁。
④桥面结构为:装配式公路钢栈桥用桥面板。
⑤防护结构为:小钢管护栏。
2.钢管桩受力计算
单墩布置单排3根钢管桩径?529mm,壁厚10mm,横向间距2.2m,桩顶布置2根[32b]字钢横梁,管桩与管桩之间用[20b]槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85),沉入桩的承载力容许值:[Ra]=1/2(∪∑aili+αAOR)。
由于该公式只适用于混凝土管桩或者闭口的钢管桩,对于本方案中的敞口式钢管桩,该公式是否适合,规范没有说明。
因为敞口式钢管桩管壁较薄,钢管桩沉入过程中,桩端土的一部分被挤向,一部分涌入管内形成“土塞”,土塞受到管壁摩阻力作用将产生一定压缩,可以增加桩基的端承力,从而提高单桩的垂直承载力,由于公路桥梁规范没有用于空心钢管桩承载力的专用计算公式,因此钢管桩承载力可采用《建筑桩基技术规范》的钢管桩竖向承载力计算公式进行计算,根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定钢管桩竖向极限承载力标准时,计算式如下:
Quk+Qpk=λδ∪∑qsik+λpqpk×Ap
U—桩身周长;
qsik—桩侧向第i层土的极限侧阻力标准值;
qpk—极限端阻力标准值;
λp—桩端闭塞效应系数,对于闭口钢管桩,λp=1;
对于敞口钢管桩,按下式进行算:
钢管立柱受力验算.
受力模式分析:500KN汽车位于墩位处时钢管承担最大作用力,中间1根受力最大为430.3KN。根据勘测资料,钢管立柱持力层为泥岩,强度为15MPa。
综上所述:墩位下部结构采用单排3根钢管立柱满足使用要求。
钢管桩抗压稳定性验算。
3.结语
钢管桩施工技术目前已得到广泛应用,但钢管桩施工时一些指标在公路桥涵施工技术规范中没有数据可依,施工时应满足基本的规范要求,要求做到多借鉴、多实验、多总结,确保工程质量达到新的高度。
【参考文献】
[1]广西壮族自治区南宁外环公路№3合同段施工合同、施工图设计.
[2]公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000.
[3]路桥施工计算手册.
[4]钢结构计算手册.
关键词:大洋河特大桥;桩基工程;经济分析
中图分类号:TU997文献标识码: A
1工程概况
大洋河特大桥位于下游感潮河段,水文地质情况非常复杂,每天早晚涨落潮各两次,最位3.2米,最低潮位-0.8米,水位落差达4米,最大水深9米。在水中墩施工中采用了一系列科学的施工方法,取得了圆满成功。
2桩基工程施工经济比较
2.1栈桥
在主桥一侧搭设钢栈桥,为全桥水中墩基础施工奠定了基础。钢栈桥采用钢管桩基础,64式军用梁作为桥跨。这种施工方案费用低廉,简便易行,适合于有潮汐的大洋河中施工。
2.2平台
采用施工平台与栈桥相连作为整个大洋河桥水中墩施工的基本条件。施工平台采用钢管桩及型钢搭设。此方案坚固结实,完全满足施工要求,易于操作。采用“栈桥+平台”的施工方法在现场取得了最大效果,与采用打桩船或起重船的方法相比有明显的优势:
2.2.1大洋河属有潮汐的河流,虽有水,但不能行大船,若采用打桩船或起重船需租用,从水中墩开始施工到梁下部结构完毕时间为一年,所需费用较大。但采用栈桥将大洋河两岸相连,两岸施工材料及设备可以通过栈桥运输,比采用船只运输更为方便易行。
2.2.2将栈桥搭设在施工平台的上游而且与其连为一体的施工方案安全、可靠;根据调查翻阅有关气象资料显示,大洋河每年3月处于冰凌期,冰凌由于海水涨潮由下游向上游冲击,破坏力量较大,落潮自上游向下游冲击破坏力量较小,8月处于汛期,将栈桥与施工平台连为一体,增加了栈桥整体稳固性,因为栈桥全长380m,每跨为两根单桩承重,竖向荷载靠磨察力可满足施工要求,但横向抗冲击性能差,尤其是3月冰凌期的冰块冲击和8月汛期的水中杂物;施工平台为矩形群桩,稳定性、抗冲击性能较好。因此将栈桥搭设在施工平台的上游而且与其连为一体的方案既节约资金又安全可靠、切实可行。
2.2.3“栈桥+平台”施工方案均采用常用材料搭设,除64式军用梁需租用外,其他均可就近取材。
2.2.4施工平台设计为I40工字钢双层横垫梁,平台面为I16工字钢结合枕木平台面,利于钢围堰的沉放、平台面、横垫梁的拆除,简便易行;另外,利用平台钢管桩和钻孔桩的钢护筒(钢围堰沉放导向架),搭设钢围堰拼装、沉放的负平台,利用I40工字钢简式门架沉放钢围堰,降低重心,增加安全系数方案,经济可行。具体经济对比见下表:
项目名称 初步设计方案 最终采用方案
11#-16#水中墩施工平台 钢管桩基础, I40工字钢横垫梁, I16工字钢结合枕木平台面。 管桩基础, I40工字钢双层横垫梁, I16工字钢结合枕木平台面;管桩搭设负平台、拼装、沉放钢围堰。
设备材料采用 各种钢材: 485.54 T,10t浮吊:2台,运输船:2艘,300马力机动舟:1艘,65t履带吊:1台。 各种钢材:566.46T,10t浮吊:1台,运输船:2艘,300马力机动舟:1艘,65t履带吊:1台。
效益比较 一、材料费用:
I16工字钢:9.84 t*6*3500元/T=20.66万元
I40工字钢:10.34 t*6*3500元/T=21.71万元
L75角钢:2.4 t*6*3500元/T=5.04万元
φ529钢管桩:56.66 t*6*3500元/T=118.9万元方木:19.66m3*6*1500元/ m3=17.69万元
二、搭拆工费:50000元/座 *6 =30万元
三、机械费用:24万元
四、其他费用:5万元
总计费用:243万元 一、材料费用:
I16工字钢:11.48t*6*3500元/T=24.11万元
I40工字钢:12.06 t*6*3500元/T=25.33万元
L100角钢:4.4 t*6*3500元/T=9.24万元
φ529钢管桩:56.66 t*6*3500元/T=118.9万元枕木:2016根*25元/根(不含残值20元/根)=5.04万元
二、搭拆工费:75000元/座 *6 =45万元
三、机械费用:18万元
四、其他费用:8万元
总计费用:253.62万元
注: 施工费用增加10.62万元,但水中墩钻孔桩施工工期提前35天, 节约间接费用56万元,钢围堰拼装、沉放施工工期提前25天,节约间接费用120万元,确保合同工期及后续工作顺利进行。
2.3钢围堰
大洋河特大桥10-16#水中墩施工,原设计采用双壁钢围堰,现场加工,汽车运输,25t汽车吊配合八三式军用墩拼装,射水吸泥沉放,后经多次检算、对比、论证、经济比较,钢围堰下部6m采用双壁上部5m采用单壁,场地制作,施工平台上65t履带吊配合简式门架拼装沉放。和土石围堰、木质围堰相比,具有节省材料、轻便,操作简便,施工速度快等优点,具体经济对比见下表:
项目名称 初步设计方案 最终采用方案
11#-16#水中墩施工钢围堰 采用双壁钢围堰,履带吊配合八三式军用墩拼装沉放。 单双壁结合钢围堰,履带吊配合简式门架拼装沉放。
设备材料采用 各种钢材:1553.86 T,浦沅25t汽车吊:1台,65t履带吊:1台,八三军用墩:16套,Q5PS砂石泵: 12台,NL200-16污水泵: 12台,8t加长东风汽车: 1台。 各种钢材: 993.86 T,65t履带吊:2台,门式支架:6套,导链:20个,Q5PS砂石泵: 12台,NL200-16污水泵: 12台,8t加长东风汽车: 1台
效益比较 一、材料费用:
δ8mm钢板:60.17t*14*3500元/T=294.83万元
各种型钢:50.82t*14*3650元/T=259.69万元
八三军用墩(16套,47.94t/套,使用6个月)
①租赁费:47.94*16*6*150元/月.T=69.03万元
②搭拆工费:47.94*16*400元/T=30.68万元
③运输进出库费:47.94*16*250元/T=19.18万元
二、施工费用
1钢围堰加工费用:110.99*14*2100元/T=326.31万元
2沉放费用:155.38万元
三、机械费用:122万元
四、其他器材:10万元
五、其他费用:85万元
总计费用:1372.1万元 一、材料费用:
δ8mm钢板:40.17t*14*3500元/T=196.83万元
各种型钢:30.82t*14*3650元/T=157.49万元
门式支架钢材:20t*7*3650元/T=51.1万元
二、钢围堰加工费用:
70.99*14*2100元/T=208.71万元
三、沉放费用:77万元
四、机械费用:146万元
五、其他器材:5万元
六、其他费用:65万元
总计费用:907.13万元
注: 节约费用464.97万元,工期提前45天,确保合同工期及后续工作顺利进行。
2.4浅滩深基坑施工
在浅滩段进行深基础施工,基坑侧壁极为不稳。施工中采用钢管桩支护配合井点降水的施工方案,有效解决了粉细砂地质条件下的侧壁稳定问题。具体经济对比见下表:
项目名称 初步设计方案 最终采用方案
6-9、19-24墩陆地深基坑施工钢管桩 采用钢板桩。 采用自制钢管桩配合降水井。
设备采用 DZJ60振动桩锤1台,65t履带吊1台,φ150mm水泵4台。 DZJ60振动桩锤1台,65t履带吊1台,30KVA交流电焊机,φ150mm水泵4台,φ450mm旋转钻机1台。
效益比较 一、材料费用:
拉森IV钢板桩:71.61t*5*9000元/T=322.25万元
其他型钢:10.8*5*3650元/T=19.7万元
接头等加工费用: 2.3万元
封底砼:45m3*20*400元/m3=36万元
二、机械费用:28.64万元
总计费用:408.89万元 一、材料费用:
鞍山奥通产的φ429钢管桩:54.78 t *5*3650元/T=99.97万元
其他型钢: I16工字钢13.53*2*3650元/T=9.8万元
L100角钢6.18*2*3450元/T=4.3万元
焊接锁扣加工费用: 6.3万元
井点降水:7.4万元
抛填片石:45m3*20*50元/m3=4.5万元
二、机械费用:13.46万元
总计费用: 145.73万元
注: 节约费用263.16万元,工期提前30天,确保合同工期及后续工作顺利进行。
工程规模及主要施工方法介绍
该工程的建设规模为建设50000DWT煤炭进口泊位一个(兼顾70000DWT船舶靠泊)和4000DWT煤炭水上转运出口泊位一个,以及相应的配套设施。码头主体工程由码头靠船平台、输煤栈桥、汽车支线引桥、转运站及配套工程组成。
输煤栈桥长1385.423m,其中主桥长362m,引桥长1023.423m,主桥宽9.8m。主桥上部结构采用采用现浇预应力砼变截面的连续箱梁,单箱单室截面,主桥分3个T构,同时采用3对贝雷片拼装的挂篮进行对称悬浇,合拢段施工模板采用导梁法。主桥下部结构采用双薄壁墩,最大高度为24m,采用翻模法施工,基础采用承台钻孔灌注桩基础,桩基为8根桩长超100m直径φ200cm的钻孔桩,采用水上搭钻孔平台反旋环旋转钻机施工,承台采用水下钢套箱法施工。栈桥引桥上构主要采用30m预应力砼简支转连续T梁,T梁之间设横隔板。预应力梁板构件均采用陆上预制水上采用SDLB30m/100t架桥机安装或300t浮吊安装。栈桥引桥T梁下部构造采用双柱墩,钻孔桩基础,桩柱间设置系梁;汽车支线引桥为单幅单车道检修车通道,桥梁平面位于圆曲线上,上部结构为20m预应力砼简支转连续空心板与现浇单箱单室钢筋混凝土弯箱梁;下部构造桥墩采用桩柱式桥墩,钻孔灌注桩基础。弯箱梁施工采用钢抱箍托架支撑法。
分析该工程难点有以下几点:①工程结构形式多样,施工方法、施工工艺多,工序转换快,如水上沉桩施工、水上钻孔桩施工、水上大型预制构件安装、钢吊箱承台施工、水上高墩身与高立柱翻模施工、主桥主梁挂篮悬浇施工、高层建筑满堂支架梁板施工等等,工程质量、安全风险大。②位于东南沿海区域,极易受台风的影响,对工程建设的组织和安全带来不利的因素,增大工程施工的难度。③桥址处受潮汐影响明显,必须赶潮作业,施工组织难度加大。④水上作业点多面广。
建立健全质量保证体系
质量监理工作开展前首先在监理组织机构的基础上建立健全质量保证体系。严格按照监理部制订的监理程序办事,确保监理部与承包商的质保体系控制无盲点,质量控制工作始终在规定的轨道运行。重点做好以下工作:
制定科学合理的监理规划,建立质量管理体系,制定一系列监理程序,明确质量控制目标、质量控制要点。①监理部必须实行总监全面负责的质量管理体系,建立由总监、副总监、各专业监理工程师和现场监理员等全员参与的全面质量控制管理体系。②为了有效的实施质量监控管理,监理部必须建立符合监理规范及工程现场实际情况、具备可操作性的工作制度,如图纸会审制度、技术交底制度、材料检验制度、工程质量整改制度、隐蔽工程验收制度、分部分项工程验收制度及例会制度等等。③质量管理工作必须坚持程序化,制定原材核定、施工阶段质量控制、隐蔽工程验收、竣工阶段验收及质量问题(事故)处理等监理工作流程,实施监理过程中严格按以上流程进行监督控制。
制定详细的分部分项工程监理实施细则,并由总监理牵头对监理人员进行监理技术交底,做到现场监理工作标准化、规范化。如编制钻孔桩、立柱与墩身、空心板与T梁预制安装、主桥挂篮悬浇等监理实施细则。
总监定期主持召开监理工作内部质量会议,全部监理人员参与,对质量控制情况进行介绍交流,对下部质量控制如何开展进行安排。
严把工程开工关,重点审查施工方案及落实
各单位工程开工前,监理部敦促施工单位及时上报《施工组织总体设计》,监理部都对施工方案的合理性、可行性进行了详细的审核,并对关键工序和施工方案进行重点审核,保证《施工组织总体设计》满足工程质量要求。
各分项工程开工前,监理结合分项工程特点,重点审查了施工工艺、质量技术保证措施能否达到质量标准要求,不能达到要求的坚决不同意开工。重大施工方案由监理部组织业主、施工、设计等单位召开专题会议进行审定。确保了施工方案的可行性、合理性和质量的可靠性,为保证工程实体质量打下了良好的基础。如对连续刚构挂篮施工合拢工艺,在合拢前,组织业主、设计代表、监控单位、施工单位项目和公司技术负责人对合拢工艺进行技术研讨会,合拢顶撑采用外刚性支撑,顶撑以应力控制为主,墩顶位移为辅,施工中注意卸载与砼浇筑工作的同步性,临时约束必须解除,确保整个合拢工作顺利完成。
严把工程测量关
测量是在工程质量监理中对工程的位置和几何尺寸进行控制和检查的重要手段,必须把好测量监理关。一般水工项目对结构物测量定位的精度要求不高,该工程因为是特大型桥梁,测量精度要求相对高许多。
工程开工前,监理部对施工单位导线控制网和基准点按照特大型桥梁的控制网要求进行独立的复核和验收,并在施工期每隔一年或根据施工进展情况分阶段进行复核。
严把图纸审核关,对设计图纸路线和各结构物的平面位置和高程都进行了理论验算。
施工中随时抽查、校核重要工程项目的施工测量数据,特别是桩基位置放样、主桥挂篮施工的线形监控及合拢前联测工作,以便及时发现问题,避免因测量基础数据有误导致工程质量缺陷。
严格把好工程实体的验收关,利用测量器具量测结构物位置、尺寸,不符合要求的进行整修,无法整修的要求承包人进行返工或报废处理。
主桥挂篮同时施工时中,定期进行联测确保主桥线形和合拢精度。
严把工程试验关
试验是监理人员确认各种原材料和工程质量的主要手段,试验工作好坏关系到整个工程的结构安全,工程监理的试验工作的原则是“以数据为准,用数据说话”。在施工中监理部加强对原材料控制、工程半成品、成品控制,建立了完善的档案系统,如原材料台帐、混凝土试压台帐,以此为硬指标进行工程全方位的质量监控,确保了进场材料源稳定,质量可靠。
对每道工序的监理,包括材料性能,各种配合比、标准试验,工程结构的强度、密实度等,都要有数据。严格控制施工单位原材料控制、工程半成品、成品控制的质量,执行进场报验制度,检查其出厂合格证、材质报告或复检报告,按照规范要求对其进行抽检、见证取样,进行平行试验和旁站试验,从源头上杜绝了不合格原材料的使用。
严格把好混凝土配合比审核关,确保配合比设计满足设计及施工要求。施工过程中加强对混凝土生产过程进行旁站,并按要求进行见证取样或抽检。
做好混凝土强度的验收评定工作,发现偏差及时调整,确保混凝土质量稳定。如在空心板预制阶段,有一片板施工时因气温低,砼试件现场制作好后没有及时覆盖保温,造成砼试件28天强度不足,监理要求施工单位采取超声波-回弹综合评定法和钻芯取样法进行检测,结果满足设计要求,通过该质量问题引起了大家的高度重视,在以后的冬季混凝土施工中施工单位加大了对混凝土的覆盖保温保湿工作的投入,确保这种情况不再发生。
加强对承包人工地试验室、试验工作的管理和旁站监督保证其试验数据真实可靠。
加强过程控制,强化现场工序质量监控
该工程的质量要求高、施工工艺多、工序转换快、点多面广,监理部在质量控制方面,坚持事前、过程控制的原则,各专业监理工程师和监理员每天多人次对现场进行巡视,及时、敏锐捕捉施工不规范的苗头,果断、有力地处理违规情况,做到防微杜渐、惩前毖后。
重视每个结构物首件工程施工,在施工中严格按照审批的施工方案进行详细监督工艺实施情况及技术与生产结合情况,在施工后及时进行评价及总结,做到以点带面,规范施工中体系、物资、工艺等各环节。①始终坚持“工序质量监理确认制”,上道工序未经监理检查、签证认可,不得进入下道工序施工,对发现的质量问题和存在的质量通病均及时采取口头和业务联系单的形式通知施工单位进行了整改。②对隐蔽工程、关键工序严格进行全方位的旁站,坚决杜绝施工单位隐瞒、监理人员不知情的情况发生,对发现问题坚决进行返工。③理解设计意图,督促施工单位“按图施工”,按图、按标准进行监理,注意处理好各工序之间的衔接工作。④充分利用测量、试验手段,加强对现场质量工作的验收和评价,对存在的疑问进行检测。
加强监理力度,加强有效控制
对施工中某些“反复抓、抓反复”的质量通病,加强监理力度,加强有效控制,对发生问题首先就事论事,认真查找质量问题发生的原因,追究相关人员责任,改进施工方案;其次,触类旁通,分析会导致该类问题发生的其他各种因素,及时交流推广,避免问题的再次发生。对质量问题提出后,加强跟踪、监督、处理力度。
结束语