1 挡水子堤设计
1.1 工程设置
本次设计的挡水子堤位于铁岭市城区段辽河干流堤防,工程布置为可活动式挡水子堤,起点桩号0+000m,终点桩号8+580m,总长8580m。子堤由固定式混凝土墩柱和活动式挡板两部分组成。子堤结合铁岭市城市景观进行设计,活动挡板为工厂统一加工,结构及尺寸统一的标准挡板。设计路顶高程以上挡水子堤高度为1.25m。
1.2 结构设计
子堤砼结构设计
混凝土结构设计由墩柱、桩顶承台、灌注桩三部分组成。
墩柱
墩柱位于承台之上,单排布置,间距4m。承台每隔16m设伸缩缝,伸缩缝处设分缝墩。中、边墩断面尺寸为35cm×30cm,缝墩断面尺寸为35cm×20cm,缝宽20mm,缝内填闭孔塑料泡沫板。柱高为1.25m。混凝土强度等级为C20,抗冻等级F200。墩柱上游两侧预留51mm×51mm的开口槽,槽内预埋角钢L56×5,预埋角钢底部外侧焊接短角钢L40×25×4(长100mm)作为楔挡,形成靴槽。
承台
承台宽1000mm、高550mm,其中地面以上部分250mm。承台连接下部灌注桩并
直接为上部挡板提供挡水承压面。承台混凝土等级为C20,抗冻等级F200。承台基础下为水泥砂浆垫层50mm,水泥砂浆强度等级为M10。
灌注桩
按当地1.1m的冻土深度要求,采用钢筋混凝土灌注桩基础。桩径450mm,单排布置,沿堤防轴线方向间距4m,桩深1.1m,柱底深度达到人行道地面以下1.4m。桩顶嵌入承台50mm,而缝墩处桩顶与承台底部简支对接,形成滑动面。承台边缘至桩最小径距为130mm。
子堤挡板设计
活动子堤由钢中柱和弧形钢挡板组成。
钢中柱
相邻两中墩之间设置一根固定式钢中柱,将中墩间隔一分为二,布置成两块挡板,钢中柱则同时作为栏杆的中间支撑。
钢中柱采用工字钢(100×100×6×8),底部焊接在承台面上的预留角钢上,柱高1.05m,底部外侧焊接短角钢L40×25×4(长100)作为楔挡,形成靴槽。挡水时,迎水侧安装拉线,拉线上设花篮螺栓,以调节松紧。
挡板
为方便拆装、仓储,活动挡板设计成工厂统一加工的通用标准尺寸板块。
挡板为加肋弧形钢板结构,宽12mm,高1000mm,呈弧形,凸面向迎水侧。
钢板(厚度2mm)将其弯成矢高273mm的弧形,左右两边各预留50mm宽的止水承压面。加筋肋布置在挡板迎水侧,为等肢角钢L40×3,弯成与角钢板相同的弧形,与挡板背面的夹板以半圆头铆钉和钢板固定在一起,并与板左右两侧竖向边框(等肢角钢L40×3)焊接起来,形成一个封闭的框架结构,增加挡板的刚度,减小变形。
止水
挡板侧边采用“L”型止水橡皮,底部采用“P”型止水橡皮。
止水橡皮以压板和螺栓固定在挡板加劲肋板上,由作用在板中部向后、下方的花篮螺栓施加预压力,同时,结合靴槽内木楔子塞紧固定,将挡板连同止水压紧在墩柱及钢中柱的承压面上。
防腐措施
挡板钢结构采用热喷涂防腐。钢中柱、拉线、花篮螺栓、普通螺栓预埋件均采用热镀锌防腐,预埋件外露部分应在除锈后涂油漆防护。
拆装使用
汛期可根据洪水预报,在洪峰到来之前安装固定挡板,抵御洪水,汛期过后,将挡板拆下进行检修、维护、保养,之后送进防汛物资专用储备库房储存备用,确保下次防汛使用。
2 施工技术要求
2.1 结束管理
2.1.1 施工人员必须认真学习和执行有关技术规程、规范,制定具体的工程施工计划及依据子堤设计和相应施工技术规范制定相应的施工技术细则。
2.1.2 施工单位应严格按照施工图纸及相应的规程、规范施工,使本工程达到优质、经济、安全。
2.2 施工技术要求
挡水子堤施工应堤防工程达到设计要求后,并经相关部门验收合格方可进行。依据本工程设计方案和相应施工技术规范,对施工过程每一道工序中的各种情况应及时详细记录,在上一分部工程验收合格后,方能进行下一分部工程的施工。
如遇到与设计文件不符的情况时,必须及时与业主、设计、监理单位取得联系,以便制定处理措施,不得擅自处理。
2.2.1 混凝土施工的有关要求
墩柱、承台、灌注桩等钢筋混凝土强度等级为C30,抗冻等级F200,垫层为M10水泥砂浆垫层。水泥采用普通硅酸盐水泥。施工严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204--92)相关规定执行,并且做相应的检测试验,做好有关记录。
混凝土浇筑完后应及时采取有效的养护措施。模板应在混凝土强度达到设计强度70%
以上时方可拆除,并根据锚固情况,分批拆除。
2.2.2 橡胶止水
橡胶止水要采用正规厂家生产的合格产品,应严格按照图纸施工。橡胶止水带为50×5(宽×厚),要求采用正规厂家生产的合格产品,新胶含量≥50%。
橡胶止水带铺垫时应平整,采取措施防止变形和撕裂,止水带表面的油渍、砂粒等污物应清除干净。
止水带各项指标应满足:
抗伸强度:≥15MPa
扯断伸长率:≥380%
压缩永久变形:70℃×24h ≤35% 23℃×168h ≤20%
撕裂强度:≥30KN/m
脆性温度:≤-45℃
2.2.3 灌注桩
要求造孔、清孔、下设钢筋笼、灌注桩砼须达到设计要求。
造孔:必须保证主机机身处于水平状态,保证导向架保持垂直。桩位偏差不得大于10mm,造孔时应固臂,防止塌孔。
清孔:须做好清孔,浇筑砼前应再次清孔。
砼浇筑:符合相关施工规程、规范。
灌注桩混凝土强度等级为C20,抗冻等级F200。
2.2.4 活动子堤
子堤挡板为工厂化工构造尺寸统一的标准挡板,为镀锌钢板本材为碳素结构钢,要求按设计说明书和图纸施工,全部材料均应符合正规厂家的合格产品,符合国家标准。
2.3 建立健全验收制度
验收是施工建设中的程序,应当建立严格的工程验收制度。在整个工程施工中,施工单位应建立专职质量检查小组,制定检查制度。质检人员必须做经常性的检查和控制。工程须成立工程验收小组应该及时分部分项和阶段进行验收。验收合格后,方能进行下一道工序的施工。确保工程质量。
2.4 其他未尽事宜参照下列规范或相应技术标准执行
1)《堤防工程施工规范》(SL260-98)
2)《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(SL/T225-98)
3)《水利水电建设工程验收规程》(SL223-2008)
4)《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)
5)《水工混凝土试验规程》(DL/T5150-2001)
6)《水工混凝土钢筋施工规范》(DL/T5169-2002)
7)《水电水利工程模板施工规范》(DL/T5100-2000)
8)《水工混凝土外加剂技术规程》(DL/T5100-1999)
9)《水工建筑物止水带技术规范》(DL/T5215-2005)
10)钢结构施工相关规范及施工相关规定