CN116752829A - 海上测风塔拆除施工方法 - Google Patents

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CN116752829A CN202310744758.5A CN202310744758A CN116752829A CN 116752829 A CN116752829 A CN 116752829A CN 202310744758 A CN202310744758 A CN 202310744758A CN 116752829 A CN116752829 A CN 116752829A
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Abstract

本发明涉及一种海上测风塔拆除施工方法,海上测风塔包括三根下端埋入淤泥层以下的3根钢管砼桩,位于3根钢管砼桩的上部水平设置有两层共6根连接钢管,位于3根钢管砼桩的上端设置有混凝土承台,混凝土承台周侧设置有靠船及防撞型钢,且其中一侧设置有向下延伸的钢爬梯,混凝土承台的台面上设置有测风塔塔体及承台栏杆,包括以下步骤:测风塔塔体拆除:拆除测风仪器和测风塔架;拆除承台栏杆、钢爬梯、靠船及防撞型钢;在混凝土承台上分两层钻孔,在钻孔内填塞无声膨胀剂,并用空压机凿除,抓斗挖泥船抓渣;在3根钢管砼桩泥面以下3m基槽挖泥,进行钢管砼桩水下切割;将3根钢管砼桩、6根连接钢管整体吊装拆除。该方法有助于拆除退役的海上测风塔结构,保护海洋生态环境,节约有限的海域资源、削减企业的经济压力。

Description

海上测风塔拆除施工方法
技术领域
本发明涉及一种海上测风塔拆除施工方法。
背景技术
海上测风塔是为了收集海上风速、气压、气温等气象数据而建造的结构,为风能资源勘探和风电场设计提供数据支持。国内第一批建成的海上测风塔通常采用的是混凝土承台桩基础型式。但随着海上风电场的建设完成,海上测风塔就变成了退役状态。海上测风塔需要定期进行维护和保养,由于它们通常位于海洋难以到达的远离陆地的位置,因此维护和保养的成本非常高,而且不仅仅需要人力和物力投入,还需要有相应的船只、设备等作为保障,这也给企业带来了一定的经济压力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海上测风塔拆除施工方法,该方法有助于拆除退役的海上测风塔结构,不仅可以保护海洋生态环境,还可以节约有限的海域资源、削减企业的经济压力。
本发明的技术方案在于:一种海上测风塔拆除施工方法,其中海上测风塔包括三根下端埋入淤泥层以下并伸入强风化花岗岩层的3根钢管砼桩,位于3根钢管砼桩的上部水平设置有两层共6根连接钢管,所述连接钢管的两端与相邻的两钢管砼桩相连接,位于3根钢管砼桩的上端设置有混凝土承台,所述混凝土承台周侧设置有靠船及防撞型钢,且其中一侧设置有向下延伸的钢爬梯,混凝土承台的台面上设置有测风塔塔体及承台栏杆,包括以下步骤:
(1)测风塔塔体拆除:拆除测风仪器和测风塔架;
(2)拆除承台栏杆、钢爬梯、靠船及防撞型钢;
(3)在混凝土承台上分两层钻孔,钻孔深为混凝土承台1/2厚度,在钻孔内填塞无声膨胀剂,并用空压机凿除,抓斗挖泥船抓渣;
(4)在3根钢管砼桩泥面以下3m基槽挖泥,之后进行钢管砼桩水下切割;
(5)将3根钢管砼桩、6根连接钢管整体吊装拆除。
进一步地,所述步骤(1)中,测风塔塔体拆除时,先拆除测风仪器,后拆除测风塔架,测风塔架分成15节分别进行解体拆除,每节平均高度6m,采用人工松懈钢管、角钢、钢板连接螺栓,由缆风溜绳送至混凝土承台表面,统一由位于测风塔基础边的2000t自航方驳船上的50t履带吊吊离承台混凝土表面;拆除作业应在6级风以下进行。
进一步地,所述步骤(2)中,由人工先采用氧气乙炔对承台栏杆、钢爬梯、靠船及防撞型钢进行切割,并由位于测风塔基础边的2000t自航方驳船上的50t履带吊进行拆除。
进一步地,所述步骤(3)中,
①施工人员登上混凝土承台后,首先在承台顶面植入高强度膨胀螺丝作为固定海上高空作业工作人员安全绳的固定点;
②在固定切割设备位置的混凝土承台顶面植筋,锚固钢板,作为焊接型钢的基座,采用向下延伸搭设施工平台;
③分别在混凝土承台顶面及侧面采用人工钻孔,每个钻孔中心间距为20cm,钻孔深度为1.15m;
④在钻孔中埋设无声膨胀剂;
⑤混凝土承台的钢筋混凝土破碎前所有工作人员撤离承台;
⑥表面第一层钢筋混凝土结构在无声膨胀剂破碎后,采用空压机针对未碎裂的混凝土进行补充凿除;第二层钢筋混凝土结构在无声膨胀剂破碎后,采用凿岩机针对未碎裂的混凝土进行补充凿除;
⑦两层钢筋混凝土碎渣分别采用抓斗挖泥船抓渣至自航泥驳船上运离风电场。
进一步地,所述步骤(4)中,钢管砼桩水下切割由水下切割专业队伍派遣专业潜水员完成,为了避开钢管砼桩内钢筋混凝土填芯段,钢管桩水下切割前需要对钢管砼桩泥面以下3m范围基槽采用抓斗挖泥船进行挖泥施工,钢管砼桩割除底标高为-16m。
进一步地,所述步骤(5)中,分别在3根钢管砼桩的桩顶以下垂直距离3.5m位置处人工对称焊接两个吊耳,钢结构焊接施工人员站在离海平面4.8m位置处的连接钢管上铺设的简易槽钢钢平台上进行操作;该工作需要赶潮水作业;所述吊耳包括吊耳板,所述吊耳板的两侧分别焊接有环形板,吊耳板的两侧分别焊接有一对与钢管砼桩外壁相连接的加劲板;所述吊耳采用Q345C钢,焊条采用E50型,直角角焊缝高度hf=12mm。
进一步地,单个吊耳结构承载力检算如下:
根据港口工程桩基规范(JTS167-4-2012),吊耳采用两点吊,吊耳板的设计按照附录C的规定进行设计,吊耳的尺寸:B=(2.4~2.6)d(B-吊耳板宽度、取500mm),d-吊耳孔直径取200mm,δ≥B/20(δ-吊耳板厚度、取25mm),a=(0.7~1.05)d(a-孔顶至吊耳板顶距离、取200mm);
①吊耳孔壁局部受压承载力检算:
符合要求;
②吊耳孔壁受拉承载力检算:
符合要求;
式中
δcj——孔壁局部受压承载力MPa;
α——动力系数,取1.3;
γg——荷载分项系数,取1.35;
P——吊耳板荷载标准值N,取单桩重力的1/2
P=89t/2=44.5t=445KN=445000N;
fcj——局部紧接承压强度设计值MPa,Q345C取170;
δtj-—孔壁受拉|承载力MPa;
R——吊耳孔半宽mm,取250;
ftj——孔壁受拉强度设计值MPa,Q345C取225;
③角焊缝强度检算:吊耳板与桩身的焊接采用直角角焊缝,焊缝计算强度参考《水运工程钢结构设计规范》(JTS152-2012),直角角焊缝的高度取为hf=12mm;
角焊缝的计算高度:he=0.7hf=8.4mm;
角焊缝的计算长度:每条焊缝取其实际长度减去2hf,lw=2×(500-12×2)=952mm;
正面角焊缝的强度设计值增加系数:βf=1.0;
角焊缝的强度设计值二级焊缝,查表取值为200Mpa,
焊缝承受的最大拉力取钢管重量的1/2,P=89t/2=44.5t=445KN=445000N垂直于焊缝长度方向的正应力:
符合要求;
沿焊缝长度方向的剪应力:
符合要求。
正应力和剪应力共同作用下,符合要求;焊缝满足钢结构连接设计要求。
进一步地,三根钢管砼桩水下切割一次性完成,此项拆除施工作业期间钢管砼桩之间的连接钢管不能拆除;采用起重船主钩、6根12m长度的钢丝绳,6个55t卸扣结合吊
耳将3根钢管砼桩与连接钢管、吊耳、卸扣组合钢结构整体垂直吊离水面。
进一步地,潜水员在水面采用起重船副钩、2根20m长度的φ65mm钢丝绳、2个150t卸扣分别在钢管砼桩桩底以上1/3L钢管桩长度处对其中两根钢管砼桩进行捆桩,其中两根钢管砼桩捆桩处设置与桩顶以下3.5m位置处同样的吊耳各1个,将钢管砼桩与连接钢管整体进行90度翻转后处于水平状态时,将其落驳于4000t自航方驳船甲板上。
进一步地,采用起重船主钩、副钩、3根12m长度的φ43mm钢丝绳,3个55t卸扣结合吊耳分别将三根钢管砼桩进行水平解体拆除,并吊装至另外一艘2000t自航方驳船甲板上运输回岸;同时采用氧气乙炔割除、钢丝绳、卸扣按顺序分别解除水平向6根连接钢管,每根连接钢管在使用氧气乙炔割除时均采用位于4000t自航方驳上的50t履带吊及1根φ43mm钢丝绳、1个55t卸扣进行安全保护,并在连接钢管割除后将其吊离至另外一艘2000t自航方驳船甲板上运输回岸。
与现有技术相比较,本发明具有以下优点:该方法有助于拆除退役的海上测风塔结构,不仅可以保护海洋生态环境,还可以节约有限的海域资源、削减企业的经济压力,并促进海洋环境持续可持续发展。
附图说明
图1为本发明的海上测风塔结构示意图;
图2为本发明的混凝土承台俯视图;
图3为本发明的测风塔爬梯、靠船及防撞型钢的布置图;
图4为本发明的吊耳结构示意图;
图5为本发明的图4的D-D剖视图;
图中:10-钢管砼桩11-C20微膨胀砼 20-连接钢管 30-混凝土承台 31-靠船及防撞型钢 32-钢爬梯 33-测风塔塔体 41-吊耳板 42-环形板 43-加劲板 44-吊耳孔。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更浅显易懂,下文特举实施例,并配合附图,作详细说明如下,但本发明并不限于此。
参考图1至图5
其中海上测风塔采用钢管砼桩与钢筋混凝土基础形式,包括三根正三角形布置且下端埋入淤泥层以下并伸入强风化花岗岩层的3根钢管砼桩10,桩顶中心距9.0m,直径为1200mm,壁厚为20mm,斜度为5:1,以强风化岩基为持力层,桩长约为37.6m,桩内高程-16.0m以上灌注C20微膨胀砼11。位于3根钢管砼桩的上部水平设置有两层共6根400连接钢管20,所述连接钢管的两端与相邻的两钢管砼桩相连接,位于3根钢管砼桩的上端设置有混凝土承台30,所述混凝土承台周侧设置有靠船及防撞型钢31,且其中一侧设置有向下延伸的钢爬梯32,混凝土承台的台面上设置有测风塔塔体33及承台栏杆34,测风塔塔体为90m高的铁塔结构。
拆除工程数量如下:
上述海上测风塔的拆除施工方法,包括以下步骤:
(1)测风塔塔体拆除:拆除测风仪器和测风塔架;
(2)拆除承台栏杆、钢爬梯、靠船及防撞型钢;
(3)在混凝土承台上分两层钻孔,钻孔深为混凝土承台1/2厚度,在钻孔内填塞无声膨胀剂,并用空压机凿除,抓斗挖泥船抓渣;
(4)在3根钢管砼桩泥面以下3m基槽挖泥,之后进行钢管砼桩水下切割;
(5)将3根钢管砼桩、6根连接钢管整体吊装拆除。
本实施例中,所述步骤(1)中,测风塔塔体拆除时,先拆除测风仪器,后拆除测风塔架,由于测风塔架高度为90m,测风塔架分成15节分别进行解体拆除,每节平均高度6m,采用人工松懈钢管、角钢、钢板连接螺栓,由缆风溜绳送至混凝土承台表面,统一由位于测风塔基础边的2000t自航方驳船上的50t履带吊吊离承台混凝土表面;拆除作业应在6级风以下进行。拆除作业施工周期为10天。
本实施例中,所述步骤(2)中,由人工先采用氧气乙炔对承台栏杆、钢爬梯、靠船及防撞型钢进行切割,并由位于测风塔基础边的2000t自航方驳船上的50t履带吊进行拆除。拆除作业施工周期为4天。
本实施例中,所述步骤(3)中,由于混凝土承台自重531.5t、较重且较厚,厚度为2300mm,无声膨胀剂(也称静态爆破剂、无声破碎剂、岩石膨胀剂)是一种粉状的高效安全的破碎材料,使用中无声、无震、无飞石、无毒气、无粉尘、无冲击波,是炸药爆破的理想替代产品,产品标准归类于《水泥制品》中,代号为:JC506-92,属安全级普通材料产品,可以和普通货物一样购买、运输和使用。拆除作业施工周期为15天。
①施工人员登上混凝土承台后,首先在承台顶面植入高强度膨胀螺丝作为固定海上高空作业工作人员安全绳的固定点;
②在固定切割设备位置的混凝土承台顶面植筋,锚固钢板,作为焊接型钢的基座,采用向下延伸搭设施工平台;
③分别在混凝土承台顶面及侧面采用人工钻孔,每个钻孔中心间距为20cm,钻孔深度为1.15m;
④在钻孔中埋设无声膨胀剂;
⑤混凝土承台的钢筋混凝土破碎前所有工作人员撤离承台;
⑥表面第一层钢筋混凝土结构在无声膨胀剂破碎后,采用空压机针对未碎裂的混凝土进行补充凿除;第二层钢筋混凝土结构在无声膨胀剂破碎后,采用凿岩机针对未碎裂的混凝土进行补充凿除;
⑦两层钢筋混凝土碎渣分别采用抓斗挖泥船抓渣至自航泥驳船上运离风电场。
本实施例中,所述步骤(4)中,钢管砼桩水下切割由水下切割专业队伍派遣专业潜水员完成,根据设计图纸为了避开钢管砼桩内钢筋混凝土填芯段,钢管桩水下切割前需要对钢管砼桩泥面以下3m范围基槽采用抓斗挖泥船进行挖泥施工,钢管砼桩割除底标高为-16m。施工周期为15天。
本实施例中,3根钢管桩(3根,¢1.2m,斜率5:1,泥面以下3m切割,含桩内钢筋混凝土(填芯范围:桩顶至泥面以下3m))重量共计267t,每根重量89t;连接钢管(¢0.4m,高程0m和5.4m各3根,共6根)重量为12.1t。
拆除施工步骤及顺序如下:分别在3根钢管砼桩(L单根斜长度=26.82m)的桩顶以下垂直距离3.5m位置处人工对称焊接两个吊耳,钢结构焊接施工人员站在离海平面4.8m位置处的连接钢管上铺设的简易槽钢钢平台上进行操作;该工作需要赶潮水作业;所述吊耳包括吊耳板41,吊耳板上设置有吊耳孔44,所述吊耳板的两侧分别焊接有环形板42,吊耳板的两侧分别焊接有一对与钢管砼桩外壁相连接的加劲板43;所述吊耳采用Q345C钢,焊条采用E50型,直角角焊缝高度hf=12mm。吊耳的结构图见图4和图5。
单个吊耳结构承载力检算如下:
根据港口工程桩基规范(JTS167-4-2012),吊耳采用两点吊,吊耳板的设计按照附录C的规定进行设计,吊耳的尺寸如下:
B=(2.4~2.6)d(B-吊耳板宽度、取500mm),d-吊耳孔直径取200mm,δ≥B/20(δ-吊耳板厚度、取25mm),a=(0.7~1.05)d(a-孔顶至吊耳板顶距离、取200mm)。
①吊耳孔壁局部受压承载力检算:
符合要求。
②吊耳孔壁受拉承载力检算:
符合要求。
式中
δcj——孔壁局部受压承载力MPa;
α——动力系数,取1.3;
γg——荷载分项系数,取1.35;
P——吊耳板荷载标准值N,取单桩重力的1/2
P=89t/2=44.5t=445KN=445000N;
fcj——局部紧接承压强度设计值MPa,Q345C取170;
δtj——孔壁受拉|承载力MPa;
R——吊耳孔半宽mm,取250;
ftj——孔壁受拉强度设计值MPa,Q345C取225;
③角悍缝强度检算:吊耳板与桩身的悍接采用直角角悍缝,悍缝计算强度参考《水运工
程钢结构设计规范》(JTS152-2012),直角角焊缝的高度取为hf=12mm。
④角焊缝的计算高度:he=0.7hf=8.4mm;
角焊缝的计算长度:每条焊缝取其实际长度减去2hf,lw=2×(500-12×2)=952mm;
正面角焊缝的强度设计值增加系数:βf=1.0;
角焊缝的强度设计值二级焊缝,查表取值为200MPa;
焊缝承受的最大拉力取钢管重量的1/2,P=89t/2=44.5t=445KN=445000N
垂直于焊缝长度方向的正应力:
符合要求。
⑤沿焊缝长度方向的剪应力:
符合要求。
正应力和剪应力共同作用下,符合要求。
因此,焊缝满足钢结构连接设计要求。
本实施例中,三根钢管砼桩水下切割一次性完成,此项拆除施工作业期间钢管砼桩之间的连接钢管不能拆除;采用(800t)起重船主钩、6根12m长度的钢丝绳(绳径:43mm、丝径:2mm,6×37+1股,公称抗拉强度为170kg/mm2,单根钢丝绳破断拉力:118500kg,钢丝绳与钢管桩的起吊夹角≥60°),6个55t卸扣结合吊耳将3根钢管砼桩(1#钢管桩、2#钢管桩、3#钢管桩(267t))与连接钢管(12.1t)、吊耳(477.18kg)、卸扣(212.4kg)共计279.789t的组合钢结构整体垂直吊离水面。
本实施例中,潜水员在水面采用起重船(800t)副钩、2根20m长度的φ65mm钢丝绳(绳径:65mm、丝径:3mm,6×37+18股,公称抗拉强度为200kg/mm2,单根钢丝绳破断拉力:266500kg,钢丝绳与钢管桩的起吊夹角≥60°)、2个150t卸扣分别在1#、2#钢管砼桩桩底以上8.940m位置1/3L钢管桩长度处对其中两根钢管砼桩进行捆桩,其中两根钢管砼桩捆桩处设置与桩顶以下3.5m位置处同样的吊耳各1个,将钢管砼桩与连接钢管整体进行90度翻转后处于水平状态时,将其落驳于4000t自航方驳船甲板上(L船甲板净长=36m>L钢管桩倒放长度=26.82m、B船甲板净宽=22m>B钢管桩两根桩平躺倒放宽度=9m+26.82m×0.2×2+1.2m=20.928m,可以满足施工需要)。
本实施例中,采用起重船(800t)主钩、副钩、3根12m长度的φ43mm钢丝绳(绳径:43mm、丝径:2mm,6×37+1股,公称抗拉强度为170kg/mm2,单根钢丝绳破断拉力:118500kg,钢丝绳与钢管桩的起吊夹角≥45°),3个55t卸扣结合吊耳分别将三根钢管砼桩进行水平解体拆除,并吊装至另外一艘2000t自航方驳船甲板上运输回岸;同时采用氧气乙炔割除、钢丝绳、卸扣按顺序分别解除水平向6根连接钢管,每根连接钢管在使用氧气乙炔割除时均采用位于4000t自航方驳上的50t履带吊及1根φ43mm钢丝绳(绳径:43mm、丝径:2mm,6×37+1股,公称抗拉强度为170kg/mm2,单根钢丝绳破断拉力:118500kg)、1个55t卸扣进行安全保护,并在连接钢管割除后将其吊离至另外一艘2000t自航方驳船甲板上运输回岸。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,设计出不同形式的海上测风塔拆除施工方法并不需要创造性的劳动,在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型,皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种海上测风塔拆除施工方法,其中海上测风塔包括三根下端埋入淤泥层以下并伸入强风化花岗岩层的3根钢管砼桩,位于3根钢管砼桩的上部水平设置有两层共6根连接钢管,所述连接钢管的两端与相邻的两钢管砼桩相连接,位于3根钢管砼桩的上端设置有混凝土承台,所述混凝土承台周侧设置有靠船及防撞型钢,且其中一侧设置有向下延伸的钢爬梯,混凝土承台的台面上设置有测风塔塔体及承台栏杆,其特征在于,包括以下步骤:
(1)测风塔塔体拆除:拆除测风仪器和测风塔架;
(2)拆除承台栏杆、钢爬梯、靠船及防撞型钢;
(3)在混凝土承台上分两层钻孔,钻孔深为混凝土承台1/2厚度,在钻孔内填塞无声膨胀剂,并用空压机凿除,抓斗挖泥船抓渣;
(4)在3根钢管砼桩泥面以下3m基槽挖泥,之后进行钢管砼桩水下切割;
(5)将3根钢管砼桩、6根连接钢管整体吊装拆除。
2.根据权利要求1所述的海上测风塔拆除施工方法,其特征在于,所述步骤(1)中,测风塔塔体拆除时,先拆除测风仪器,后拆除测风塔架,测风塔架分成15节分别进行解体拆除,每节平均高度6m,采用人工松懈钢管、角钢、钢板连接螺栓,由缆风溜绳送至混凝土承台表面,统一由位于测风塔基础边的2000t自航方驳船上的50t履带吊吊离承台混凝土表面;拆除作业应在6级风以下进行。
3.根据权利要求1所述的海上测风塔拆除施工方法,其特征在于,所述步骤(2)中,由人工先采用氧气乙炔对承台栏杆、钢爬梯、靠船及防撞型钢进行切割,并由位于测风塔基础边的2000t自航方驳船上的50t履带吊进行拆除。
4.根据权利要求1、2或3所述的海上测风塔拆除施工方法,其特征在于,所述步骤(3)中,
①施工人员登上混凝土承台后,首先在承台顶面植入高强度膨胀螺丝作为固定海上高空作业工作人员安全绳的固定点;
②在固定切割设备位置的混凝土承台顶面植筋,锚固钢板,作为焊接型钢的基座,采用向下延伸搭设施工平台;
③分别在混凝土承台顶面及侧面采用人工钻孔,每个钻孔中心间距为20cm,钻孔深度为1.15m;
④在钻孔中埋设无声膨胀剂;
⑤混凝土承台的钢筋混凝土破碎前所有工作人员撤离承台;
⑥表面第一层钢筋混凝土结构在无声膨胀剂破碎后,采用空压机针对未碎裂的混凝土进行补充凿除;第二层钢筋混凝土结构在无声膨胀剂破碎后,采用凿岩机针对未碎裂的混凝土进行补充凿除;
⑦两层钢筋混凝土碎渣分别采用抓斗挖泥船抓渣至自航泥驳船上运离风电场。
5.根据权利要求1所述的海上测风塔拆除施工方法,其特征在于,所述步骤(4)中,钢管砼桩水下切割由水下切割专业队伍派遣专业潜水员完成,为了避开钢管砼桩内钢筋混凝土填芯段,钢管桩水下切割前需要对钢管砼桩泥面以下3m范围基槽采用抓斗挖泥船进行挖泥施工,钢管砼桩割除底标高为-16m。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的海上测风塔拆除施工方法,其特征在于,所述步骤(5)中,分别在3根钢管砼桩的桩顶以下垂直距离3.5m位置处人工对称焊接两个吊耳,钢结构焊接施工人员站在离海平面4.8m位置处的连接钢管上铺设的简易槽钢钢平台上进行操作;该工作需要赶潮水作业;所述吊耳包括吊耳板,所述吊耳板的两侧分别焊接有环形板,吊耳板的两侧分别焊接有一对与钢管砼桩外壁相连接的加劲板;所述吊耳采用Q345C钢,焊条采用E50型,直角角焊缝高度hf=12mm。
7.根据权利要求6所述的海上测风塔拆除施工方法,其特征在于,单个吊耳结构承载力检算如下:
根据港口工程桩基规范(JTS167-4-2012),吊耳采用两点吊,吊耳板的设计按照附录C的规定进行设计,吊耳的尺寸:B=(2.4~2.6)d(B-吊耳板宽度、取500mm),d-吊耳孔直径取200mm,δ≥B/20(δ-吊耳板厚度、取25mm),a=(0.7~1.05)d(a-孔顶至吊耳板顶距离、取200mm);
①吊耳孔壁局部受压承载力检算:
符合要求;
②吊耳孔壁受拉承载力检算:
符合要求;
式中
δcj——孔壁局部受压承载力MPa;
α——动力系数,取1.3;
γg——荷载分项系数,取1.35;
P——吊耳板荷载标准值N,取单桩重力的1/2
P=89t/2=44.5t=445KN=445000N;
fcj——局部紧接承压强度设计值MPa,Q345C取170;
δtj——孔壁受拉承载力MPa;
R——吊耳孔半宽mm,取250;
ftj——孔壁受拉强度设计值MPa,Q345C取225;
③角焊缝强度检算:吊耳板与桩身的焊接采用直角角焊缝,焊缝计算强度参考《水运工程钢结构设计规范》(JTS152-2012),直角角焊缝的高度取为hf=12mm;
角焊缝的计算高度:he=0.7hf=8.4mm;
角焊缝的计算长度:每条焊缝取其实际长度减去2hf,lw=2×(500-12×2)=952mm;
正面角焊缝的强度设计值增加系数:βf=1.0;
角焊缝的强度设计值二级焊缝,查表取值为200MPa;
焊缝承受的最大拉力取钢管重量的1/2,P=89t/2=44.5t=445KN=445000N
垂直于焊缝长度方向的正应力:
符合要求;沿焊缝长度方向的剪应力:
符合要求。
正应力和剪应力共同作用下,符合要求;焊缝满足钢结构连接设计要求。
8.根据权利要求6所述的海上测风塔拆除施工方法,其特征在于,三根钢管砼桩水下切割一次性完成,此项拆除施工作业期间钢管砼桩之间的连接钢管不能拆除;采用起重船主钩、6根12m长度的钢丝绳,6个55t卸扣结合吊耳将3根钢管砼桩与连接钢管、吊耳、卸扣组合钢结构整体垂直吊离水面。
9.根据权利要求8所述的海上测风塔拆除施工方法,其特征在于,潜水员在水面采用起重船副钩、2根20m长度的φ65mm钢丝绳、2个150t卸扣分别在钢管砼桩桩底以上1/3L钢管桩长度处对其中两根钢管砼桩进行捆桩,其中两根钢管砼桩捆桩处设置与桩顶以下3.5m位置处同样的吊耳各1个,将钢管砼桩与连接钢管整体进行90度翻转后处于水平状态时,将其落驳于4000t自航方驳船甲板上。
10.根据权利要求9所述的海上测风塔拆除施工方法,其特征在于,采用起重船主钩、副钩、3根12m长度的φ43mm钢丝绳,3个55t卸扣结合吊耳分别将三根钢管砼桩进行水平解体拆除,并吊装至另外一艘2000t自航方驳船甲板上运输回岸;同时采用氧气乙炔割除、钢丝绳、卸扣按顺序分别解除水平向6根连接钢管,每根连接钢管在使用氧气乙炔割除时均采用位于4000t自航方驳上的50t履带吊及1根φ43mm钢丝绳、1个55t卸扣进行安全保护,并在连接钢管割除后将其吊离至另外一艘2000t自航方驳船甲板上运输回岸。
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