高速公路鋼圍堰施工方案#湖南#鋼圍堰加工方案#鋼圍堰封底施工

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1、 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第3合同段 鋼圍堰施工技術(shù)交底 長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第3合同段項(xiàng)目經(jīng)理部 二0一0年一月 目錄 一、編制依據(jù) 1 二、鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 2 1、概述 2 1.1、工程概述 2 1.2、氣象水文條件 3 1.3、地質(zhì)條件 4 2、施工工藝 6 3、鋼圍堰施工概述 7 3.1、施工準(zhǔn)備 7 3.2、鋼圍堰施工過程 7 4、施工起重設(shè)備 7 4.1、加工起重設(shè)備 7 4.2、施工起重設(shè)備 7 5、主橋鋼圍堰施工 8 5.1、主橋鋼圍堰設(shè)計(jì)條件 8 5.2、鋼圍堰結(jié)構(gòu) 8

2、 5.3、鋼圍堰加工 9 5.4、鋼圍堰下放前基坑開挖 15 5.5、鋼圍堰拼裝 20 5.6、鋼圍堰夾壁砼澆注 32 5.7、鋼圍堰定位 33 5.8鋼圍堰內(nèi)基坑清理 36 5.9、鋼圍堰封底 36 5.10、鋼圍堰抽水 46 5.11、鋼圍堰觀測(cè) 47 5.12、鋼圍堰施工防護(hù)措施 47 三、組織體系 50 四、質(zhì)量安全環(huán)保措施 53 1、鋼圍堰施工注意事項(xiàng) 53 2、質(zhì)量保證措施 53 2.1、質(zhì)量保證體系 53 2.2、質(zhì)量保證組織 53 2.3、質(zhì)量保證措施 54 3、安全措施 56 3.1、安全保證體系 56 3.2、安全保證檢查程序 57

3、 3.3、安全保證措施 57 五、資源、進(jìn)度計(jì)劃 62 1、機(jī)械計(jì)劃 62 2、人員計(jì)劃 63 3總體進(jìn)度計(jì)劃 64 一、編制依據(jù) 1、湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）項(xiàng)目土建工程招標(biāo)文件 2、湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）——兩階段施工圖設(shè)計(jì) 3、國家和交通部現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、導(dǎo)則、規(guī)程、辦法等，主要有： 1)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000） 2)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ F80/1-2004） 3)《市政橋梁工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(DBJ08－225－97) 4)《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（JTJ076-95） 5)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)

4、計(jì)規(guī)范》（GB50017—2003） 6)《港口工程荷載規(guī)范》（JTJ254－98） 7)《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL/T5039-95） 8)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(50010-2002) 9)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002） 10)《混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2000） 11)《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007） 12)《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026—93） 13)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》 14)《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》（第二版） 4、項(xiàng)目相關(guān)部門批準(zhǔn)的相關(guān)文件。 二、鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 1、概述 1.1、工程概述 本合同

5、段工程為湖南省長沙至湘潭高速公路（京珠高速公路復(fù)線）湘江特大橋湘江主橋及湘江西岸引橋部分土建工程，工程?hào)|起于長沙市望城縣新康鄉(xiāng)洪家洲西側(cè)湘江河漫灘，主橋橫跨湘江主航道，引橋跨湘江西岸大堤，西止于新康鄉(xiāng)譚落湖，距離望城縣城約8km。 主橋58#主墩處河床面標(biāo)高為14.72m,59#主墩處河床面標(biāo)高為15.89m，P57、P60和P61墩處河床標(biāo)高分別為22.39m、21.62m和26.63m，西岸堤頂標(biāo)高為35.957m。 工程起止樁號(hào)為K112+183.1~K113+458.1，其中江上段長約505m，陸上段長770m，橋跨組合為（115+195+115）m+（45+70+45）m+2（4

6、30）m＋3（530）m，全長共1275m。 主橋結(jié)構(gòu)：左右幅分離，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，采用掛籃懸臂逐塊段施工，下部結(jié)構(gòu)主墩采用矩形雙薄壁墩身，基礎(chǔ)采用直徑2.5m鉆孔摩擦樁，矩形下臥式承臺(tái)，邊墩墩身采用矩形單薄壁墩，基礎(chǔ)采用直徑1.8m的鉆孔摩擦樁，矩形下臥式承臺(tái)。邊墩處各設(shè)置一道D320型伸縮縫。 主橋各墩58#、59#承臺(tái)均為矩形截面，其中58#墩承臺(tái)頂標(biāo)高+13.0m，底標(biāo)高+8.5m，承臺(tái)厚4.5m；59#墩承臺(tái)頂標(biāo)高+18m，底標(biāo)高+13.5m，承臺(tái)厚4.5m。兩墩均為下臥式承臺(tái)，采用鋼圍堰施工。鋼圍堰是承臺(tái)干施工的臨時(shí)擋水結(jié)構(gòu)以及承臺(tái)混凝土澆注時(shí)的側(cè)模，水中基礎(chǔ)全

7、部施工完成后拆除鋼圍堰。 根據(jù)變更，58#墩承臺(tái)頂標(biāo)高調(diào)整為+18m，底標(biāo)高為+13.5m，承臺(tái)厚4.5m。 主橋鋼圍堰采用無底、雙壁結(jié)構(gòu)，堰壁厚度1.5m。主墩鋼圍堰總高度18m，韌腳1.5m，擋浪板高度1.5m，設(shè)計(jì)頂標(biāo)高+28.5m，底標(biāo)高+10.5m，重量為569t。在圍堰壁腔內(nèi)澆筑3m高C20的夾壁砼，共計(jì)380m3。主墩圍堰封底砼厚度為2.5m，混凝土方量為1211m3。封底混凝土為整體式一次性澆筑，在承臺(tái)施工中另行加入模板進(jìn)行左、右幅隔離，施工承臺(tái)。 主墩鋼圍堰承臺(tái)平面布置圖如圖1.1-1，主墩鋼圍堰施工承臺(tái)平面結(jié)構(gòu)形式如圖1.1-2所示。 圖1.1-1 鋼套箱立面布置

8、圖 圖1.1-2 鋼套箱平面布置圖 1.2、氣象水文條件 1.2.1、氣象條件 本項(xiàng)目所在地氣候處在中亞熱帶向北亞熱帶的過渡地帶，溫暖濕潤，也是北方冷空氣頻繁入境的“風(fēng)口”所在，因此冬季冷空氣長驅(qū)直入，春夏冷暖氣流交替頻繁，夏秋晴熱少雨，秋寒偏寒。多年平均氣溫16.5~17℃，一月平均氣溫3.8~4.7℃，七月平均氣溫29℃左右。年平均降水量1200~1302毫米。無霜期258~275天。雨多集中于3~8月，約占全年降雨量的69%，年均蒸發(fā)量1238.1mm，年平均氣溫17.9℃，極端最高氣溫41.0℃，極端最低氣溫-11.8℃，年平均風(fēng)速1.9m/s，最大風(fēng)速25m/s。 1.2

9、.2、水文條件 橋位區(qū)所處湘江主航道水位及流量隨季節(jié)變化較大，受雨水控制明顯，每年3~9月為雨季，水量較豐，水位較高，并夾帶大量泥砂，10月~次年2月為枯水季節(jié)水量一般較小。 據(jù)調(diào)查，6~7月份水位最高，個(gè)別年份持續(xù)到8月份，其中1998年6月27日達(dá)最高為35.42m（國家85高程，以下標(biāo)高均采用此系統(tǒng)），9月份以后水位逐漸回落，直至11~12月份水位最低，2003年11月1日水位最低為21.29m（根據(jù)1992年~2006年上游30km長沙水文站統(tǒng)計(jì)數(shù)字，枯水期坡比萬分之0.57）。設(shè)計(jì)施工水位29.48m，2000年~2008年平均最高水位32.44m，2000年~2006年平均水位

10、27.42，平均最低水位24.02m；2007年全年水位均沒有超過28.14m，2008年全年水位超過28.14m僅7天，最高水位31.09m，目前水位約27.5m。 本區(qū)根據(jù)洪水流量、水位、過水面積推算水流流速約1.60m/s。 1.2.3、地震基本烈度 地震烈度：本橋所處地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，抗震設(shè)防烈度為VI度。 1.2.4、通航等級(jí) 本橋航道等級(jí)：內(nèi)河II（3）級(jí)。 1.3、地質(zhì)條件 1.3.1、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件 湘江特大橋湘江主橋跨越湘江河床，水面寬約600m。根據(jù)鉆探揭露及工程地質(zhì)調(diào)繪，橋址區(qū)土層包括第四系全新統(tǒng)沖積（Q4al）粉砂、粉質(zhì)黎土、園礫、細(xì)沙

11、、更新統(tǒng)沖積（Qp al）含砂粉質(zhì)黎土、園礫、礫砂、卵石和早第三系（E）礫巖等。 根據(jù)工程地址調(diào)繪及區(qū)域地址資料，橋址區(qū)無活動(dòng)結(jié)構(gòu)，場(chǎng)地穩(wěn)定性較好。 表1.1-1 工程地質(zhì)層組特征及承載力參數(shù)表 工程地質(zhì)單元體 磨阻力標(biāo)準(zhǔn)值qik(KPa) 承載力基本容許值fao (KPa) Q4al 粉砂 30 80 粉質(zhì)黏土 30 80 圓礫 120 350 中砂 60 250 Qpal 含砂粉質(zhì)黏土 80 300 圓礫 80 300 礫砂 120 350 卵石 160 500 E 礫巖 160 600 1.3.2、地基土條件分析及

12、評(píng)論 橋址區(qū)上部為稍密、局部為中密狀的粉砂、粉質(zhì)黏土、中砂等，中部為含砂粉質(zhì)黏土、圓礫等，其下為卵石，下部為礫巖。 2、施工工藝 鋼圍堰施工工藝見圖2-1。 鋼圍堰設(shè)計(jì)審批 鉆孔灌注樁施工 圍堰基坑開挖 圍堰分塊加工制作 拆鉆孔平臺(tái)除除除 分塊單元運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng) 護(hù)筒牛腿標(biāo)高放樣、焊接 鋼圍堰分塊拼裝焊接 千斤頂安裝、檢測(cè) 提升圍堰、割除牛腿、下放鋼圍堰 澆注夾壁混凝土 鋼圍堰注水、著床、定位 圍堰基底清理 封底平臺(tái)搭設(shè) 圍堰封底 圍堰抽水、承臺(tái)施工

13、圖2-1 鋼圍堰施工工藝圖 3、鋼圍堰施工概述 3.1、施工準(zhǔn)備 承臺(tái)鉆孔樁施工完畢后，拆除鉆孔平臺(tái)，在護(hù)筒上焊接鋼圍堰拼裝平臺(tái)以及導(dǎo)向裝置，拼裝平臺(tái)頂標(biāo)高+25m；導(dǎo)向裝置采用上、下雙層導(dǎo)向，上導(dǎo)向設(shè)置在鋼護(hù)筒上，主要控制圍堰頂部平面位置；下導(dǎo)向固定圍堰壁上，跟隨圍堰一起下沉，主要控制圍堰底部平面位置。 3.2、鋼圍堰施工過程 鋼圍堰均在后場(chǎng)分塊制作，經(jīng)檢驗(yàn)、試拼合格后汽車運(yùn)輸至60#墩臨時(shí)碼頭，通過運(yùn)輸船運(yùn)至施工墩位處。主橋鋼圍堰通過80t浮吊對(duì)稱拼裝焊接。焊接完成后，鋼圍堰用4臺(tái)100T和2臺(tái)200t連續(xù)提升千斤頂分節(jié)下放入水，澆注夾壁混凝土，注水吸泥下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。根據(jù)

14、入泥后具體情況進(jìn)行圍堰內(nèi)部及外圍基底拋填或清理施工，一次性澆注水下封底混凝土。封底砼達(dá)到強(qiáng)度后，抽干水進(jìn)行承臺(tái)的施工。 4、施工起重設(shè)備 4.1、加工起重設(shè)備 后場(chǎng)鋼圍堰加工起重設(shè)備采用一臺(tái)5T、一臺(tái)10T龍門吊和一臺(tái)50T汽車吊。 4.2、施工起重設(shè)備 主墩鋼圍堰施工起重設(shè)備采用80t浮吊及50T履帶吊施工。 5、主橋鋼圍堰施工 5.1、主橋鋼圍堰設(shè)計(jì)條件 工程鋼圍堰采用雙壁無底圍堰，施工水文條件按照二十年一遇考慮。 59#墩鋼套箱設(shè)計(jì)基本參數(shù) 1、鋼圍堰頂標(biāo)高 +28.5m 2、鋼圍堰底標(biāo)高 +10.5m 3、承臺(tái)底標(biāo)高 +13.5m 4、承臺(tái)頂標(biāo)高 +

15、18.0m 5、河床標(biāo)高 +17.2m 6、施工期高水位 +28.0m 7、施工期低水位 +22.5m 8、施工(抽水、澆注承臺(tái))水位 +25.5m 9、套箱下沉?xí)r水位 +22.5m 10、鋼筋混凝土容重 26kN/m3 11、混凝土的干容重 24kN/m3 12、濕砂的容重 17kN/m3

16、13、鋼圍堰內(nèi)口尺寸 16.6m36.1m 14、鋼圍堰外沿尺寸 19.6m39.1m 15、鋼圍堰壁厚 1.5m 16、鋼護(hù)筒直徑 2.85m 17、最大水流流速 1.6m/s 18、封底砼強(qiáng)度等級(jí) C25 19、封底砼厚度 2.5m 20、護(hù)筒與封底砼間的粘結(jié)力 f=135kN/m2 21、施工現(xiàn)場(chǎng)起吊能力 15 ton 22、夾壁砼頂標(biāo)

17、高 +13.5m （本方案以59#為例，58#按照此方案實(shí)施） 5.2、鋼圍堰結(jié)構(gòu) 鋼圍堰由壁體、刃腳、內(nèi)撐等三大部分組成。 壁體主要由隔艙板、箱梁、水平環(huán)板、橫向聯(lián)系撐及內(nèi)外壁板構(gòu)成。刃腳高度1.3m，擋浪板高1.5m，其它壁體結(jié)構(gòu)作成雙壁式。雙層板架結(jié)構(gòu)間距為1.0～1.2m，在雙層板架之間設(shè)置豎向箱形梁、垂直艙壁板作為一級(jí)支撐結(jié)構(gòu)，水平設(shè)置環(huán)形板作為二級(jí)支撐結(jié)構(gòu)。垂向設(shè)置次梁為三級(jí)支撐結(jié)構(gòu)。內(nèi)外壁之間通過橫向聯(lián)系撐和艙壁板連接而形成整體。 內(nèi)撐設(shè)置兩層，主要有縱向和橫向支撐，共同構(gòu)成平面框架，與鋼圍堰壁板一起形成較為完整的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系

18、。縱橫向支撐采用100010mm鋼管。 主墩鋼圍堰重575t（包括內(nèi)支撐和連通器）。 鋼圍堰尺寸及標(biāo)高如下表5.2-1。 表5.2-1 鋼圍堰尺寸及標(biāo)高表 墩號(hào) 項(xiàng)目 單 位 59# 圍堰型式 無底雙壁鋼圍堰 平面尺寸 m 39.119.6m 圍堰高度 m 18m 圍堰壁厚 m 1.5m 圍堰底標(biāo)高 m +10.5m 夾壁砼標(biāo)高 m +13.5m 封底砼厚度 m 2.5m 5.3、鋼圍堰加工 5.3.1、加工場(chǎng)地建設(shè) 鋼圍堰加工在鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)進(jìn)行，加工場(chǎng)前期主要工作為鋼護(hù)筒加工。鋼圍堰加工前需對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整理，用C20整

19、平出一塊加工區(qū)，加工區(qū)大小為40米8米。加工場(chǎng)內(nèi)設(shè)置10T龍門和3T龍門各一臺(tái)。 圖5.3-1 鋼圍堰加工場(chǎng)地平面布置 5.3.2、加工工藝及流程 鋼圍堰制作總體工藝采取先進(jìn)行散件下料加工，在場(chǎng)內(nèi)按設(shè)計(jì)分塊制作成塊件，再將塊件運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組拼焊接。 設(shè)計(jì)圖 施工圖 放樣 材料準(zhǔn)備 放樣檢查 樣板胎架制作 原材料矯正 劃線 下料 預(yù)加工 分段拼裝 焊接 矯正 分塊組裝 焊接 矯正 焊 接 材 料 輔 助 材 料 材料檢查 分節(jié)試裝 驗(yàn)收 焊接檢查、試漏 分塊檢查 焊接檢查 拼

20、裝檢查 圖5.3-2 鋼圍堰分塊制作工藝流程圖 5.3.3、壁體分塊 1）、分塊原則 鋼圍堰壁板分塊遵循以下原則： ① 塊件能滿足現(xiàn)場(chǎng)起重設(shè)備起吊要求。 ② 制作場(chǎng)地及出運(yùn)條件滿足要求。 ③ 汽車運(yùn)輸能具備每個(gè)塊件運(yùn)輸要求。 ④ 采用運(yùn)輸船能轉(zhuǎn)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。 ⑤ 壁板分塊盡量避開隔艙板，滿足隔艙注水要求。 ⑥ 在滿足以上要求的同時(shí)盡量減少分塊數(shù)量，以減少現(xiàn)場(chǎng)塊件拼裝工程量，加快塊件拼裝進(jìn)度。 2）、分塊 鋼圍堰總高度為18m，豎向分六節(jié)，分節(jié)長度3.5m+3m+3.2m+3.3+3.5+1.5m。 鋼圍堰水平方向分為10塊,分塊單元最重為13t。鋼圍堰分塊見圖5

21、.3-3。 圖5.3-3 主墩鋼圍堰分塊圖 5.3.4、壁體制作 1）、放樣及劃線 放樣是保證鋼圍堰質(zhì)量、提高勞動(dòng)效率、節(jié)約材料的重要工作之一。放樣在胎架上進(jìn)行，其主要作用是確定各構(gòu)件的實(shí)際形狀尺寸及相互間的相關(guān)關(guān)系。根據(jù)設(shè)計(jì)圖放樣繪制施工工藝圖作為板材、型材下料的依據(jù)和制作胎架的樣板。 2）、下料及預(yù)加工 a 板材下料采用半自動(dòng)切割機(jī)下料。 b 無論采用何種形式下料，其邊緣應(yīng)平整光潔無氧化物、缺棱等現(xiàn)象。 c 下料時(shí)需進(jìn)行構(gòu)件編號(hào)，并用記號(hào)筆書寫清楚。 3）、壁板制作 壁體的內(nèi)、外壁板由若干張鋼板組成，需預(yù)先拼制。拼板在平臺(tái)上進(jìn)行，先拼端接縫，后拼縱接縫，

22、拼好后雙面采用焊接。焊縫質(zhì)量須達(dá)到《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定的二級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)。 4）、水平框架制作 水平框架：包括水平環(huán)板、斜撐、連接板等構(gòu)件組成。拼裝前在平臺(tái)上按1:1放出框架的地樣，然后按地樣進(jìn)行組裝、焊接。 5）、立體分段組裝 壁板立體分段組裝包括內(nèi)、外壁板、豎向角鋼、隔艙板、水平框架、豎向加強(qiáng)桁架及鋼箱。 立體分段組裝應(yīng)在專用胎架上進(jìn)行，組裝時(shí)先將外壁板吊在胎架上定位，安裝豎向角鋼、吊裝水平框架、隔艙板，最后吊裝內(nèi)壁板，組裝程序：外壁板→外壁豎向角鋼→水平框架→隔艙板加強(qiáng)板→鋼箱→內(nèi)壁豎向角鋼→內(nèi)壁板→吊耳。裝配完畢后進(jìn)行外壁板與水平框架的焊接，然后吊離胎架，翻身進(jìn)行

23、內(nèi)壁板與水平框架的焊接。 圖5.3-4 鋼圍堰組拼胎座布置圖 5.3.5、鋼圍堰加工要求 1）、焊接工藝和材料要求 焊接材料：手工焊一般構(gòu)件選用E4303(J422)焊條。 ①基本要求 a 焊縫應(yīng)清除油污、氧化物等雜物； b 焊縫坡口型式應(yīng)符合技術(shù)要求，過渡性坡口需光順平滑。 c 施焊人員應(yīng)有操作證，并能按工藝技術(shù)要求熟練操作施工。 ②焊接程序 a 各階段施焊均應(yīng)選擇合理的焊接程序。 b 分塊焊接、總裝焊接均應(yīng)選用雙數(shù)焊工，從中央向四周對(duì)稱施焊，其焊接電流、焊接速度力求一致，以減少構(gòu)件的焊接變形。 ③ 材料技術(shù)要求 a

24、 各類材料的品種、規(guī)格、材質(zhì)均應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖的要求并有材質(zhì)證明或產(chǎn)品合格證。 b 不具備以上要求的材料不得投入生產(chǎn)。 圖5.3-5 焊縫坡口大樣圖 2）、加工規(guī)范要求 鋼圍堰制作材料均為Q235-B，材質(zhì)應(yīng)符合《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》(GB700-88)的規(guī)定。鋼圍堰制作應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)，《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50211-95）中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 焊縫質(zhì)量應(yīng)達(dá)到《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的二級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)。 3）、鋼圍堰加工尺寸 鋼圍堰分塊加工控制尺寸按照以下標(biāo)準(zhǔn)：

25、 壁體分塊長度： +20mm 壁體分塊寬度： +20mm 壁體厚度： +10mm 沿高度方向的傾斜度：<1/1000 4）、質(zhì)量檢驗(yàn)方法 a.焊縫探傷試驗(yàn) 用超聲波探傷儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊接的焊縫進(jìn)行探傷檢查，主要檢查壁板和環(huán)板的對(duì)接焊縫；對(duì)廠里加工的焊縫進(jìn)行抽檢探傷，按焊縫長度的20％進(jìn)行抽查。 b.煤油浸透試驗(yàn) 首先用水將白石灰調(diào)成石灰漿，均勻涂刷在焊縫一側(cè)，等石灰漿變干后用煤油涂刷焊縫另一側(cè)，通過看石灰漿是否被浸透變色來檢查焊縫是否有穿透性小孔。主要檢查現(xiàn)場(chǎng)施工的壁體焊縫和隔艙板焊縫。 5.3.6、壁體分塊運(yùn)輸 壁板分塊通過50T汽車吊15T平板汽車運(yùn)輸至60#墩臨時(shí)

26、碼頭拼裝大塊，再由浮吊運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。 在運(yùn)輸過程中，以及各分塊在起吊裝卸、擱置過程中，應(yīng)避免其變形。 5.4、鋼圍堰下放前基坑開挖 對(duì)圍堰下放到位時(shí)圍堰的受力情況進(jìn)行分析，圍堰靠自重不能下沉到位，需采取提前進(jìn)行基坑開挖，減小圍堰入土深度的辦法使圍堰下沉到位。 5.4.1、下沉系數(shù)的確定 圍堰重量為569T，G1＝5690KN； 圍堰壁體內(nèi)澆筑3m高的填壁砼，其重量為： G2＝（39.1+16.6）21.5（3-0.75）24=9023KN 圍堰壁內(nèi)注水高度為27-13.5＝13.5m，其重量為： G3＝（39.1+16.6）21.513.510=

27、22558KN 圍堰總重量為G＝G1+G2+G3＝37271KN 圍堰下沉到位所受浮力為： F＝（39.1+16.6）21.5（22.5-10.5）10＝20052KN 圍堰的下沉力為：N＝G-F＝17219KN 圍堰下沉到位所需克服的四周土體摩阻力為： Fm＝（39.1+19.6）2120（15.9-10.5）=72187KN 圍堰下沉系數(shù)＝N/Fm=0.24〈〈1。 結(jié)論：圍堰澆筑3m高填壁砼及壁倉注滿水后，僅靠自重不能下沉到位。 5.4.2、基坑開挖深度 圍堰下沉力所能克服的土體深度為： h=17529/[(39.12+19.62)120]=1.24m 圍

28、堰底口以上土層覆蓋厚度為17.2-10.5=6.7m。所以圍堰下放到位需提高開挖土深度為5.4-1.24=5.46m。 5.4.3、基坑開挖 由于鋼圍堰較輕，僅靠自重圍堰不能下沉到位，擬采用先開挖基坑5.46m，再下沉圍堰的施工方法。根據(jù)墩位處地質(zhì)情況的不同，擬采用不同的方式進(jìn)行開挖。圍堰入土的地層為粉砂層和圓礫層兩種。粉砂層采用氣舉反循環(huán)吸泥法開挖，圓礫層采用長臂挖機(jī)進(jìn)行開挖。 1）、氣舉反循環(huán)吸泥法 58#墩地層主要為粉砂層，采用2臺(tái)273mm空氣吸泥機(jī)射水吸泥。空氣吸泥機(jī)頭部設(shè)置高壓射水嘴，進(jìn)行射水破土。 空氣吸泥機(jī)主要由空壓機(jī)、吸泥管、供氣管、射水管、高壓水泵、吸泥器組成。空

29、氣吸泥機(jī)加工兩套。空氣吸泥機(jī)結(jié)構(gòu)如圖5.4－1所示。 圖5.4－1 空氣吸泥機(jī)結(jié)構(gòu)圖（mm） a.空壓機(jī) 空壓機(jī)采用1臺(tái)20m3/min的空壓機(jī)，一起向供氣管輸氣。 b.吸泥管 吸泥管采用27311.5的導(dǎo)管加工而成，吸泥管由直管、出泥彎管和橡膠軟管組成。單根總長18m，通過快速接頭連接。 c.供氣管 空壓機(jī)產(chǎn)生的空氣通過供氣管進(jìn)入空氣吸泥器。高壓氣體稀釋水后，密度減輕的水往上流，底部的泥砂、石子等覆蓋物被水流吸起經(jīng)吸泥管排出圍堰。供氣管直徑73，壁厚5mm，每節(jié)長9m，共2根長18m。供氣管采用法蘭盤聯(lián)結(jié)。供氣管用焊接在吸泥管上的加勁板固定。 d.射水管 遇到比較密實(shí)

30、的覆蓋層，需要進(jìn)行射水破土，射水管通過一根735的無縫鋼管供水到空氣吸泥器上部高壓水倉，再分成3根735的對(duì)稱吸泥管穿出吸泥器與吸泥管齊平。射水管出口頭直徑縮小為40。射水的固定方式與供氣管相似。 e.水泵 采用一臺(tái)高壓水泵向射水管供應(yīng)高壓水。水泵揚(yáng)程250m，流量250m3/h。 f.吸泥器 吸泥器為一個(gè)6008mm鋼管加工而成的空心柱，鋼管高0.6m，上下用14mm厚的鋼板密封，中間穿過吸泥管和射水管，頂部與供氣管相接，吸泥器結(jié)構(gòu)圖見圖5.4－2。 圖5.4－2 吸泥器結(jié)構(gòu)圖 吸泥器中間的吸泥管設(shè)置直徑20mm的氣孔氣孔與鋼管呈450向上夾角。 2）、長臂挖機(jī)開挖法

31、 59#墩圍堰入土地層均為圓礫層，擬采用長臂挖機(jī)進(jìn)行開挖。根據(jù)計(jì)算，挖至基坑底長臂挖機(jī)臂長至少需要20m。一個(gè)墩采用兩臺(tái)長臂挖機(jī)進(jìn)行開挖，挖機(jī)長臂挖機(jī)置于浮船上。 基坑開挖方式為兩臺(tái)挖機(jī)沿圍堰長邊方向從兩端分別進(jìn)行開挖。長邊開挖到位后，駁船移到短邊進(jìn)行開挖，開挖土用駁船運(yùn)至圍堰范圍以外。 基坑大面積開挖到位完后，采用空氣吸泥對(duì)基坑底及鋼護(hù)筒四周剩余土體進(jìn)行清理。 圖5.4-3 長臂挖機(jī)基坑開挖示意圖 圖5.4-4 長臂挖機(jī)基坑開挖平面布置圖 5.5、鋼圍堰拼裝 5.5.1、安裝拼裝支架 鉆孔樁施工結(jié)束后，拆除鉆孔平臺(tái)，將鋼護(hù)筒用φ

32、30cm鋼管平聯(lián)連成整體。在外側(cè)護(hù)筒上焊接圍堰拼接支架，支架采用2H45型鋼，采用上斜撐作為主要受力構(gòu)件，支架頂面標(biāo)高為+25m。 鋼圍堰的導(dǎo)向裝置采用上、下雙層導(dǎo)向。上導(dǎo)向架為固定導(dǎo)向，安裝在鋼護(hù)筒上，采用工28型鋼焊接而成，導(dǎo)向桿長3m；下導(dǎo)向桿為移動(dòng)導(dǎo)向，焊接在圍堰內(nèi)側(cè)底部，長度為1m。上、下導(dǎo)向裝置處于圍堰同一平面位置。 拼裝平臺(tái)平面布置見圖5.5-1。 圖5.5-1 圍堰拼裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖 5.5.2、首節(jié)鋼圍堰拼裝 1）、拼裝順序 鋼圍堰豎向兩層兩節(jié)進(jìn)行拼裝成大塊，鋼圍堰由80T浮吊從圍堰短邊向兩側(cè)長邊對(duì)稱拼裝。 圖5.5-2鋼

33、圍堰平面分塊拼裝順序 2）、拼裝方法 拼裝前，在拼裝支架上即H45上放樣出壁板拼裝輪廓線，及每相鄰塊件間的拼裝接線，并在外側(cè)輪廓邊線上焊制定位碼子，以此控制鋼圍堰下口線的平面位置。首節(jié)拼裝時(shí)，由于圍堰底部為刃腳段，需在支架處焊臨時(shí)牛腿作為圍堰支承點(diǎn)，同時(shí)在圍堰內(nèi)加焊臨時(shí)支撐。鋼圍堰上口固定及控制采用在鋼護(hù)筒外側(cè)焊接的導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置起到既對(duì)鋼圍堰壁體拼裝時(shí)的臨時(shí)支撐作用，同時(shí)也對(duì)鋼圍堰垂直度進(jìn)行控制。 圖5.5-3 圍堰拼接定位碼子布置 浮吊將壁板塊件吊起至安裝位置，下口通過定位碼子就位后，與定位碼子臨時(shí)焊接加以固定，上部用型鋼和護(hù)筒臨時(shí)焊接，通過測(cè)量?jī)x器校檢平面位置和垂直度，

34、校達(dá)到要求后，壁板與底板、壁板間進(jìn)行連接。 鋼圍堰拼裝接縫均采用焊接，圍堰的連接主要包括：a.面板的焊接；b.水平橫撐的焊接；c.水平環(huán)板的焊接；d.豎向加勁角鋼的焊接。 水平縫的焊接采用在圍堰內(nèi)、外壁用角鋼搭設(shè)三角支撐平臺(tái)的方法焊接。 圖5.5-4 鋼圍堰拼裝接縫布置圖（內(nèi)側(cè)布置參照外側(cè)） 3）、質(zhì)量要求 首節(jié)圍堰拼裝好后質(zhì)量要求如下。 頂面中心偏位：順橋向和橫橋向各20mm； 圍堰平面尺寸誤差：長、寬均為30mm； 節(jié)間錯(cuò)臺(tái)：2mm； 垂直度：<1/500H 焊縫質(zhì)量：焊縫均勻，不得有裂紋、未溶合、夾渣、未填滿弧坑和焊瘤等缺陷，且焊縫

35、外形均勻，成形良好，焊渣和飛濺物清除干凈； 焊縫等級(jí)：焊縫等級(jí)二級(jí)。 質(zhì)量檢驗(yàn)：焊縫探傷檢查（超聲波），煤油法檢查焊縫密水性。 5.5.3、圍堰接高、下放施工順序 第1、2層鋼圍堰拼裝完成后，接高第3、4層圍堰，接高后圍堰高度為13m，堰頂標(biāo)高為38m，圍堰總重量為421t。鋼圍堰短邊采用2臺(tái)200t、長邊4臺(tái)100t連續(xù)千斤頂逐步下放入水。首節(jié)鋼圍堰入水自浮后，澆筑壓艙砼，圍堰下放。接高圍堰第5節(jié)，下放圍堰入土，依靠向圍堰腔壁內(nèi)注水的措施使圍堰下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高。 圖5.5-5 鋼圍堰拼裝、接高及下放流程圖 5.5.4、圍堰下放支架施工 1）、下放支架的施工 鋼圍堰下放

36、支架采用在護(hù)筒頂上焊接型鋼支架作為主要受力構(gòu)件，鋼護(hù)筒頂用1cm鋼板搭設(shè)，作為下放支架的安裝平臺(tái)。下放支架主要采用H45型鋼焊接而成，具體結(jié)構(gòu)見設(shè)計(jì)圖。 2）、圍堰吊點(diǎn)的焊接 一個(gè)主墩圍堰下放設(shè)置6個(gè)下放點(diǎn)，分別位于左右幅4#、6#、8#鋼護(hù)筒上。下放支架采用在后場(chǎng)加工制作，現(xiàn)場(chǎng)拼裝焊接的方式。 圖5.5-6 鋼圍堰下放吊點(diǎn) 圖5.5-7 鋼圍堰下放支架平面布置圖 5.5.4、下放設(shè)備 1）千斤頂?shù)倪x擇 圍堰下放采用液壓提升系統(tǒng)，根據(jù)鋼圍堰重量及各吊點(diǎn)的荷載值，在圍堰長邊4個(gè)鋼護(hù)筒處各設(shè)置1臺(tái)額定提升力為100噸的千斤頂，每臺(tái)千

37、斤頂配置9根15.24強(qiáng)度為1860Mpa級(jí)的鋼絞線；圍堰短邊各設(shè)置1臺(tái)額定提升力為200噸的千斤頂2臺(tái)。每臺(tái)千斤頂配置19根15.24強(qiáng)度為1860Mpa級(jí)的鋼絞線。 鋼絞線依次穿過千斤頂、下放支架，與鋼圍堰上的吊點(diǎn)與構(gòu)件夾持器相連接構(gòu)成承力系。千斤頂結(jié)構(gòu)如圖5.5-8。 圖5.5-8 提升千斤頂及持力夾持器安裝圖 a.千斤頂所受荷載 根據(jù)圍堰下放程序，鋼圍堰各個(gè)階段最大增加重量450T，則每個(gè)千斤頂最大承載力為450/6＝75T，按100T控制。 b.鋼絞線的安全系數(shù) 按每個(gè)吊點(diǎn)受力100T計(jì)算，每臺(tái)千斤頂穿9根鋼絞線，其安全系數(shù)為： （9根/臺(tái)1臺(tái)20t/根）/100

38、t=1.8 滿足安全要求。 c.提升泵站 選用1臺(tái)LSDB105連續(xù)提升泵站，提升流量105L/min。 液壓系統(tǒng)的構(gòu)成必須滿足千斤頂分布的要求，適應(yīng)1#、2#、3#、4#、5#、6#吊點(diǎn)提升行程同步的要求，同時(shí)要求液壓系統(tǒng)自動(dòng)均衡同一吊點(diǎn)提升千斤頂?shù)某兄亓ΑＣ颗_(tái)泵站分別給6個(gè)吊點(diǎn)的6臺(tái)提升千斤頂供油，并分別給相應(yīng)的千斤頂?shù)闹鞲住A持器按控制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號(hào)調(diào)節(jié)供油。 2)千斤頂工作原理 利用連續(xù)千斤頂油缸的伸縮及上下兩個(gè)夾持器配合進(jìn)行持力交換，實(shí)現(xiàn)鋼圍堰的下放。 第一步緊下錨；所有下錨緊后進(jìn)入第二步縮缸，每臺(tái)千斤頂縮至1#位即停止縮缸，此時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)移到下錨；待所有千斤頂縮至1#

39、位后進(jìn)入第三步松上錨；待所有上錨松后進(jìn)入第四步伸缸，每臺(tái)千斤頂空載伸至3#位即停止伸缸；待所有千斤頂空載伸至3#位后進(jìn)入第五步緊上錨；待所有上錨緊后進(jìn)入第六步伸缸；每臺(tái)千斤頂伸至4#位即停止伸缸，此時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)移到上錨；待所有千斤頂伸至4#位后進(jìn)入第七步松下錨；所有下錨松后進(jìn)入第八步同步縮缸；此時(shí)千斤頂帶載下降，每臺(tái)千斤頂縮缸至2#位時(shí)即停止縮缸。待所有千斤頂縮至2#位則回到第一步緊下錨，從而完成一個(gè)循環(huán)。鋼圍堰下降千斤頂油缸行程的2/3距離。重復(fù)以上兩步工作，完成鋼圍堰下放。 鋼圍堰下降程序見圖5.5-9。 構(gòu)件 4 3 2 1 圖5.5-9 千斤頂工作原理

40、 3)下放設(shè)備安裝 千斤頂安裝在護(hù)筒外伸的下放支架上，其錨固端位于其正下方的鋼圍堰壁板，根據(jù)吊點(diǎn)荷載適當(dāng)加固吊點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)。為保證鋼絞線的合理受力，在安裝千斤頂和錨固端時(shí)務(wù)必使千斤頂上、下夾持器和圍堰上的錨固端在同一直線上。 千斤頂具體布置見圖5.5-10。 圖5.5-10 下放千斤頂布置立面圖 5.5.5、鋼圍堰下放 鋼圍堰下放由連續(xù)千斤頂、液壓油泵、高強(qiáng)度鋼絞線作為柔性吊桿，構(gòu)成完整的下放系統(tǒng)。該下放系統(tǒng)的特點(diǎn)在于其工作的連續(xù)性與同步性，多臺(tái)穿心千斤頂在油泵的控制下，將鋼圍堰平穩(wěn)地下放到預(yù)定位置。 在千斤頂、油泵安裝到位后，將鋼絞線的一頭穿過千斤頂、安全夾持器后安裝連接頭，

41、使安全夾持器處于打開狀態(tài)，然后下放鋼絞線，再將連接頭與鋼圍堰壁板牛腿連接。在鋼圍堰下放前，對(duì)提升系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，以確定每臺(tái)千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)處于良好狀態(tài)，并檢測(cè)各臺(tái)千斤頂伸縮行程是否一致。在開始下放前先根據(jù)各千斤頂在圍堰平衡下放時(shí)的荷載進(jìn)行逐一預(yù)拉。所有的千斤頂按照計(jì)算的荷載值完成預(yù)拉后，鎖緊下夾持器，將主頂活塞向下縮回到統(tǒng)一的高度位置，作為整個(gè)系統(tǒng)的下放起點(diǎn)。然后將圍堰提起3～5cm檢查圍堰上的錨固點(diǎn)及千斤頂夾持器的錨固和圍堰結(jié)構(gòu)是否正常。檢查無誤后割去圍堰的焊接牛腿正式開始下放。 當(dāng)鋼圍堰下放時(shí)，先由千斤頂?shù)南聤A持器夾緊鋼絞線，主頂活塞向上前進(jìn)，活塞到位后夾緊上夾持器，主頂活塞繼續(xù)向上前進(jìn)3

42、cm，打開下夾持器，主頂活塞向下回縮，鋼圍堰下放，主頂活塞回縮到位后，下夾持器再次夾緊鋼絞線，完成一次下放循環(huán)。通過液壓系統(tǒng)周而復(fù)始的動(dòng)作，使鋼圍堰下放到預(yù)定的位置。下放時(shí)液壓油泵是千斤頂?shù)膭?dòng)力源，由于每臺(tái)油泵供給各個(gè)千斤頂?shù)挠土肯嗟?，且在千斤頂上裝有行程開關(guān)，因而各千斤頂具有良好的同步性能。此外，在圍堰的壁體上設(shè)置若干個(gè)水準(zhǔn)儀，隨時(shí)觀察圍堰下放的同步性，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某點(diǎn)的標(biāo)高超過最大允許偏差時(shí)即對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整以保證圍堰的平衡下放。 5.5.6、安全保證 1）、千斤頂、鋼絞線提升（下放）能力保障 本系統(tǒng)共使用6臺(tái)千斤頂，全部千斤頂?shù)目偺嵘ㄏ路牛┠芰?00噸，千斤頂?shù)陌踩葹?00450＝1

43、.8，滿足液壓提升（下放）工程中安全要求。 鋼絞線共計(jì)74根，總提升能力為1480噸，使得柔性吊桿系統(tǒng)具有3倍以上安全系數(shù)，滿足液壓提升（下放）工程中安全要求。 2）、液壓系統(tǒng)過載和意外事故的保障 該液壓系統(tǒng)的工作壓力均低于千斤頂、油泵和閥件的額定壓力，使得上述設(shè)備具有相當(dāng)?shù)哪芰?chǔ)備。在所有的千斤頂上均設(shè)置有液壓鎖，在停電、或油管破裂等意外情況發(fā)生時(shí)，可使千斤頂油缸自鎖，保證圍堰安全。 3）、夾持器 在進(jìn)行正常下放時(shí)，上下夾持器分別處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，如遇特殊情況，可由人工將上下夾持器全部鎖緊，使夾片鎖緊鋼絞線，保證下放結(jié)構(gòu)安全。 5.5.7、沉放指揮系統(tǒng) 鋼圍堰體積大，重量大，

44、系超重超大構(gòu)件，為確保其準(zhǔn)確、順利下放到位，專門成立鋼圍堰下沉指揮機(jī)構(gòu)，確保在鋼圍堰下沉?xí)r各項(xiàng)指令及操作及時(shí)準(zhǔn)確到位。鋼圍堰沉放指揮、操作機(jī)構(gòu)部署圖5.5-11。鋼圍堰下沉二級(jí)指揮員 測(cè)量監(jiān)控組 千斤頂應(yīng)力監(jiān)控制組 定位操作組 千斤頂操控組 鋼圍堰下沉領(lǐng)導(dǎo)小組組組 鋼圍堰下沉一級(jí)指揮員 鋼圍堰下沉工程技術(shù)服務(wù)組 圖5.5-11 鋼圍堰沉放現(xiàn)場(chǎng)指揮、操作機(jī)構(gòu)圖 5.5.8、圍堰接高下放具體步驟 步驟一： 1、 提前對(duì)墩位土體進(jìn)行開挖,開挖深度為5.46m； 2、 焊接拼裝平臺(tái)。 步驟二： 1、 在拼裝平臺(tái)上完成第1、2層拼裝； 2、 接高第3、4節(jié)圍堰

45、，焊接內(nèi)支撐。拼裝好圍堰高13m，重450T； 3、 對(duì)拼裝好的四層圍堰進(jìn)行質(zhì)量檢查。 步驟三： 1、安裝下放支架，安裝導(dǎo)向裝置； 2、安裝下放系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換圍堰受力點(diǎn)為千斤頂，割除拼裝平臺(tái)； 3、下放圍堰，直至圍堰保持自浮狀態(tài)，此時(shí)入水3.3m； 步驟四： 1、在圍堰壁內(nèi)澆筑C20填壁砼，砼澆筑高度為1.5m,砼方量125m3，增加荷載300T； 2、下放圍堰，直至圍堰保持自浮狀態(tài)； 3、此時(shí)圍堰可下沉1.8m，累計(jì)入水5.1m，固定住圍堰。 步驟五： 1、在圍堰壁內(nèi)澆筑C20填壁砼，砼澆筑高度為0.75m，砼方量125m3，增加荷載300T； 2、下放圍堰1.8m，此時(shí)

46、圍堰入水6.8m，固定住圍堰； 步驟五： 1、在圍堰壁內(nèi)澆筑C20填壁砼，砼澆筑高度為0.75m，砼方量125m3，增加荷載300T； 2、下放圍堰1.8m，此時(shí)圍堰入水8.6m，固定住圍堰； 步驟六： 1、 接高第5節(jié)圍堰，接高后圍堰總高度為16.5m，圍堰重量增加108t； 2、 在第五節(jié)圍堰安裝第二道內(nèi)支撐，圍堰重量增加22t； 步驟七： 1、 對(duì)拼裝好的頂節(jié)圍堰進(jìn)行焊縫及密水性檢查； 2、 下放圍堰0.78m，圍堰不能繼續(xù)下沉，此時(shí)圍堰入水9.38m，固定住圍堰。 步驟八： 1、 向圍堰壁內(nèi)注水2m，圍堰重量增加335T； 2、 下放圍堰2m后，對(duì)圍堰平面位

47、置進(jìn)行復(fù)測(cè)，對(duì)圍堰進(jìn)行糾偏； 步驟九： 1、向圍堰壁內(nèi)勻速、對(duì)稱地注水1.1m，讓圍堰通過增加自重緩慢下沉； 2、圍堰底下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高+10.5m。 步驟十： 1、為了保證圍堰的穩(wěn)定性，將圍堰外壁四周土體回填，填土高度為3m。 5.6、鋼圍堰夾壁砼澆注 鋼圍堰夾壁混凝土為C20砼，澆筑至+13.5m標(biāo)高，共3m高，分三次澆筑第一次澆筑1.5m，第二次澆筑0.75m，第三次澆筑0.75m。砼由水上攪拌船供應(yīng)，采用導(dǎo)管澆筑。 5.6.1、澆注順序 為防止圍堰澆注混凝土?xí)r，圍堰發(fā)生傾斜，夾壁混凝土采取兩個(gè)布置料桿對(duì)稱方式布料，澆倉速度要基本保持一

48、致。 5.6.2、澆注前準(zhǔn)備 1）、在圍堰頂面上及圍堰內(nèi)鋪設(shè)木板，以便人員施工和行走，木板須用鐵絲綁扎固定,避免木板滑動(dòng)或翻翹。 2）、澆筑前，在每個(gè)圍堰逐個(gè)隔艙內(nèi)壁上畫出澆注高度線，便于混凝土澆筑時(shí)控制夾壁混凝土澆筑高度。 5.6.3、混凝土澆筑 1）、混凝土布料時(shí)，采用導(dǎo)管保證混凝土自由落體高度小于2.0m。 2）、夾壁混凝土澆筑布料間距為3m，布料分層厚度30～40cm。 3）、采用70振搗棒進(jìn)行砼的振搗。混凝土振搗時(shí)，圍堰高度較高，振搗人員須進(jìn)入圍堰內(nèi)部進(jìn)行振搗。 4）、在隔艙平聯(lián)較密，視線不好的位置，須采用安全燈照明等方式來保證施工，并密切觀察振搗情況。 5）、振搗

49、過程中振搗棒嚴(yán)禁接觸圍堰內(nèi)壁和預(yù)埋檢測(cè)元件。 5.7、鋼圍堰定位 5.7.1、平面位置控制措施 鋼圍堰平面位置控制通過在鋼圍堰壁體內(nèi)壁板與最外圍鋼護(hù)筒間設(shè)置導(dǎo)向裝置來實(shí)現(xiàn)。在同一標(biāo)高平面位置主墩周圈均布置10個(gè)導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置采用上、下雙層導(dǎo)向。上導(dǎo)向設(shè)置在鋼護(hù)筒上，主要定位圍堰上部平面位置；下導(dǎo)向設(shè)置在鋼圍堰上，隨圍堰的下沉而移動(dòng)，主要定位圍堰下部平面位置。上導(dǎo)向裝置的焊接平面位置與圍堰壁設(shè)置5cm的間隙，下導(dǎo)向裝置與鋼護(hù)筒間的間距設(shè)置為5cm，并根據(jù)鋼護(hù)筒的偏位作適當(dāng)調(diào)整。 導(dǎo)向裝置具體結(jié)構(gòu)見設(shè)計(jì)圖。 5.7.2、圍堰偏位及垂直度調(diào)整措施 1）、平面位置 鋼圍堰平面位置精確

50、控制主要通過圍堰內(nèi)設(shè)置的定位千斤頂和夾壁內(nèi)注水來實(shí)現(xiàn)。鋼圍堰平面位置主要在圍堰入土前進(jìn)行調(diào)整，利用設(shè)置在圍堰頂?shù)?0T千斤頂實(shí)現(xiàn)。 圖5.7-1 調(diào)整千斤頂平面布置圖 2）、垂直度 在平面控制的同時(shí)進(jìn)行標(biāo)高控制，平面控制點(diǎn)除具有平面坐標(biāo)外還具有高程，以利于測(cè)量操作。 在鋼圍堰在拼裝完成后下沉前，在圍堰內(nèi)鋼護(hù)筒頂口搭設(shè)三個(gè)測(cè)量平臺(tái)架設(shè)經(jīng)緯儀，在鋼圍堰下放過程中，對(duì)鋼圍堰縱橫兩個(gè)方向的垂直度進(jìn)行觀測(cè)。 鋼圍堰標(biāo)高控制主要是通過在夾壁內(nèi)注水來進(jìn)行調(diào)整，并在鋼圍堰標(biāo)高到位后，在鋼圍堰四周盡快安裝反壓牛腿。反壓牛腿在高水位是承受圍堰向上的浮力，低水位

51、承受圍堰的自重。 鋼圍堰垂直度由平面定位系統(tǒng)的手拉葫蘆及注水進(jìn)行調(diào)整。由于拼裝誤差，平面標(biāo)高控制與垂直度在實(shí)際施工中可能出現(xiàn)難以同是達(dá)到要求的情況，此時(shí)則以垂直度和頂口處平面位置控制為主。 5.7.3、鋼圍堰固定 鋼圍堰的固定采用H45型鋼在圍堰壁與鋼護(hù)筒之間進(jìn)行焊接固定，固定點(diǎn)的平面位置跟原導(dǎo)向桿位置處于同一位置。 圖5.7-2 鋼圍堰臨時(shí)固定示意圖 5.7.4、鋼圍堰基坑回填 鋼圍堰下沉到位后，實(shí)際入土僅為1.24m，穩(wěn)定性較差，采用拋填砂袋的方式穩(wěn)固圍堰。拋填沙袋示意圖見圖5.7-3。 圖5.7-3 拋填沙袋示意圖 圍堰防護(hù)拋填施工主要分兩次拋填，且拋填工作必須在

52、圍堰定位施工完成后立即進(jìn)行。 5.8鋼圍堰內(nèi)基坑清理 圍堰內(nèi)基坑清理方式主要采用空氣吸泥機(jī)射水吸泥，具體施工方法見鋼圍堰基坑開挖章節(jié)。 圍堰內(nèi)基坑清理至+10.5m，清基完成后，需對(duì)清基后整個(gè)基坑頂面進(jìn)行高程測(cè)量，確定表面是否平整，并繪制測(cè)量地形圖，最后派潛水工潛水進(jìn)行核實(shí)。 圍堰清理完成后，在基坑底部拋填兩層50cm厚袋裝碎石作為封底砼墊層。 圖5.8-1 鋼圍堰基坑底處理示意圖 5.9、鋼圍堰封底 5.9.1、封底混凝土計(jì)算 5.9.1.1、封底砼抗彎強(qiáng)度及握裹力計(jì)算 1）、設(shè)計(jì)條件 封底砼厚度： 2.5m 護(hù)筒直徑：

53、 2.85m 混凝土干容重： 24kN/m3 混凝土浮容重： 14kN/m3 鋼筋混凝土容重： 25kN/m3 鋼材容重： 78.5kN/m3 混凝土握裹力： 135kN/m2 封底砼強(qiáng)度等級(jí)： C25 2）、鋼套箱基本尺寸 壁體厚度 1.5m 圍堰總高 18m 壁底外周長 117.4m

54、 壁體內(nèi)周長 105.4m 圍堰外面積 766.36m2 圍堰內(nèi)面積 599.26m2 夾壁內(nèi)面積 167.1m2 護(hù)筒的總面積： 護(hù)筒的總周長： 3）、封底混凝土計(jì)算 ① 邊界條件 抽水時(shí)，封底砼已與套箱內(nèi)壁板及鋼護(hù)筒粘接在一起，取其邊界條件為固結(jié)約束。 ② 施加載荷 ③ 計(jì)算模型 應(yīng)用Ansys建立封底砼有限元模型，如下圖所示： ④ 計(jì)算結(jié)果

55、封底砼第一主應(yīng)力如下圖所示： 封底砼第二主應(yīng)力如下圖所示： 封底砼第三主應(yīng)力如下圖所示： 由以上三圖可以看出，封底砼的最大拉應(yīng)力為0.475Mpa，最大壓應(yīng)力為0.284Mpa。 封底砼等級(jí)取C25，其軸心抗壓強(qiáng)度為，軸心抗拉強(qiáng)度為。 故采用厚度為2.5m等級(jí)為C25的封底砼能滿足抽水后的封底砼抗彎強(qiáng)度要求。 4）、封底混凝土與鋼護(hù)筒握裹力計(jì)算 封底混凝土與鋼護(hù)筒握裹力在套箱抽水而沒有澆筑承臺(tái)時(shí)最大。 各鋼護(hù)筒處的握裹力（取一半考慮）如下表所示： 序號(hào) 握裹力（kN） 1 1592 2 2440 3 1598 4 2439 5 3912 6

56、 2446 7 2568 8 4193 9 2562 由上表可以看出鋼護(hù)筒握裹力最大值為4193kN。 ，所以封底混凝土握裹力滿足要求。 5.9.1.4、計(jì)算說明及結(jié)論 1）、計(jì)算說明 ① 三向主應(yīng)力分別表示剪力為零的截面（即主平面）上的正應(yīng)力，S1表示最大拉應(yīng)力，S3表示最大壓應(yīng)力。就模型中的方位而言，S1的主平面接近于垂直坐標(biāo)軸Y的平面，S3的主平面接近于垂直坐標(biāo)軸X的平面。 ② 鋼護(hù)筒添加肋板后，由于肋板厚度方向與外力方向垂直，考慮板厚很薄，故在握裹力計(jì)算中不應(yīng)考慮剪力和反壓力的增加。 2）、計(jì)算結(jié)論 主墩鋼圍堰封底混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25。 主墩封底混凝土厚

57、度2.5m，底標(biāo)高+11m，頂標(biāo)高+13.5m，混凝土方量1211m3。 5.9.2、封底混凝土澆注工藝及流程 封底混凝土采用一次性澆筑，方量為1211m3。在護(hù)筒上搭設(shè)封底操作平臺(tái)，混凝土直接利用水上攪拌船，采用2個(gè)大料斗和10套小料斗配合導(dǎo)管進(jìn)行澆筑。先澆注圍堰上游，再澆注圍堰下游。 搭設(shè)澆筑平臺(tái) 安裝料斗及導(dǎo)管 混凝土生產(chǎn) 封底砼澆注 原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn) 配合比設(shè)計(jì) 圖5.9-1 封底砼澆注施工流程圖 5.9.3、施工準(zhǔn)備 5.9.3.1、封底平臺(tái) 封底平臺(tái)在護(hù)筒上臨時(shí)搭設(shè)，封底平臺(tái)搭設(shè)標(biāo)高為+27m。封底平臺(tái)材料采用現(xiàn)場(chǎng)拆

58、除的鉆孔平臺(tái)材料，主梁采用雙肢I(xiàn)45，次梁采用I28，面板采用鋼板或者腳手板鋪設(shè)。 5.9.3.2、混凝土澆注設(shè)施布置 1）、料斗及導(dǎo)管支承系統(tǒng)搭設(shè) 導(dǎo)管采用外徑325mm的無縫鋼管，導(dǎo)管使用前作水壓、水密性實(shí)驗(yàn)，合格后使用。試驗(yàn)的水壓按導(dǎo)管超壓力的1.2倍取值。料斗采用直接置于夾具梁上，導(dǎo)管采用手拉葫蘆吊掛于夾具梁或平臺(tái)梁上。 料斗及導(dǎo)管安裝見圖5.9-2。 圖5.9-2 料斗及導(dǎo)管安裝示意圖 2）、下料點(diǎn)的布置 圍堰下料點(diǎn)布置按以下原則進(jìn)行布置： ① 全部導(dǎo)管作用范圍覆蓋整個(gè)混凝土澆注區(qū)。 ② 確保該部分封底混凝土厚度，以防滲水。 ③ 導(dǎo)管與鋼護(hù)筒外側(cè)壁盡量保

59、持一定距離，利于混凝土的均勻擴(kuò)散。 導(dǎo)管的移動(dòng)半徑按3.5m考慮，導(dǎo)管底口距離鋼圍堰封底混凝土底面20cm左右。 5.9.4、混凝土生產(chǎn) 混凝土采用水上攪拌船C25混凝土，要求生產(chǎn)能力為100m3/h，滿足混凝土連續(xù)澆注要求。 各原材料預(yù)先貯料，并作好在澆筑的過程中補(bǔ)料的準(zhǔn)備。 圍堰封底系大體積、大方量水下混凝土澆注，在混凝土開始澆注前，對(duì)各種機(jī)具、設(shè)備進(jìn)行落實(shí)詳細(xì)檢查及維護(hù)。 5.9.5、測(cè)量準(zhǔn)備 測(cè)量繩10根，施工前用江水浸泡2天，并校核其長度。 平臺(tái)標(biāo)高測(cè)量，每個(gè)澆筑點(diǎn)及測(cè)點(diǎn)處平臺(tái)標(biāo)高應(yīng)提前測(cè)出，作為測(cè)量混凝土面的依據(jù)，并用油漆標(biāo)示在該處。 5.9.6、封底混凝土澆注

60、 5.9.6.1、混凝土質(zhì)量要求 混凝土配合比的合理設(shè)計(jì)，是封底成功的重要因素之一，除采用雙摻技術(shù)提高混凝土的和易性、流動(dòng)性及穩(wěn)定性外，還對(duì)封底混凝土其它性能指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定。在封底混凝土澆筑過程中，可根據(jù)具體情況，對(duì)混凝土配合比進(jìn)行必要的調(diào)整，使得混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足封底混凝土的質(zhì)量要求。 混凝土性能指標(biāo)： 1）、 混凝土強(qiáng)度不能小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度； 2）、 混凝土初始坍落度202cm； 3）、 5小時(shí)后，混凝土坍落度>15cm； 4）、 混凝土初凝時(shí)間>30小時(shí)； 5）、 混凝土滿足泵送要求； 6）、 混凝土滿足水下混凝土施工要求； 7）、 混凝土七天強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的百分九十

61、以上。 5.9.6.2、首批混凝土方量 首批混凝土方量計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖5.9-3。 圖5.9-3 首批混凝土方量計(jì)算圖式 首批混凝土方量按以下公式計(jì)算： V＝h1πd2/4＋HcπD2/3 D：導(dǎo)管作用半徑，取3.5m計(jì)算； ｄ：導(dǎo)管直徑300mm； Hc：首批混凝土灌注高度，按0.8m考慮（0.6m導(dǎo)管埋深），底口河床表面20cm； ｈ1：圍堰混凝土高度達(dá)到Hc時(shí)導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱與管外水壓平衡的高度（m）： h1＝Hwγw/γc＝Hw/2.4 γw: 圍堰內(nèi)水的容重，為10kN/m3 γc：混凝土拌和物容重，按24kN/m3取值 Hw：圍堰內(nèi)水面至首批混凝土錐體重

62、心的高度 Hw＝Ho－Hc/3 Ho：圍堰內(nèi)水面至刃腳混凝土頂面高度約11.5m。 計(jì)算：Hw＝10.5-1.0/3=11.17m h1=11.17/2.4=4.65m V＝4.653.140.2732/4＋0.83.143.52/3=11m3 在圍堰壁及護(hù)筒壁的作用下,混凝土不能形成完整的圓錐需扣除約2.0 m3，首批混凝土數(shù)量為11-2.0=9m3，澆時(shí)按9m3備料。 5.9.6.3、混凝土澆注 1）、封底順序 總的順序：封底砼一次性澆筑完成，澆筑順序?yàn)橄壬嫌?，后下游? 澆筑采用10套導(dǎo)管進(jìn)行，配置2套大料斗，4套小料斗。其布料點(diǎn)分布方式見下圖：

63、 圖5.9-4 封底砼布料點(diǎn)布置圖 2）、封底 在封底前，用測(cè)深錘從導(dǎo)管內(nèi)測(cè)出導(dǎo)管下口與河床距離，依靠葫蘆調(diào)整至20cm懸空。 先在1、2號(hào)布料點(diǎn)使用大料斗進(jìn)行首批料的澆筑。用塞子堵住料斗管口并用吊車掛住塞子。拌和船泵送砼至料斗，當(dāng)料斗內(nèi)充滿混凝土?xí)r，拔塞，同時(shí)連續(xù)不斷泵料，完成導(dǎo)管首批封底混凝土澆注。首批封底混凝土澆注完成后，導(dǎo)管埋深在0.8-1.0m。 1、2號(hào)布料點(diǎn)首批料澆筑完成后，換用小料斗繼續(xù)澆筑，大料斗移至下一布料點(diǎn)。 在一根導(dǎo)管封底完成后進(jìn)行其相鄰導(dǎo)管封底時(shí)，先測(cè)量其導(dǎo)管底口處的混凝土頂標(biāo)高，根據(jù)實(shí)測(cè)重新調(diào)整導(dǎo)管底口的高度。為保證封底

64、混凝土的順序進(jìn)行，在每根導(dǎo)管封底完成后，按45-60分鐘控制同一導(dǎo)管兩次灌入混凝土的間隔時(shí)間。 封底采用分列進(jìn)行，在第一列布料點(diǎn)范圍內(nèi)封底到位后，拔出所有導(dǎo)管，移至第二列布料口封底。 3）、測(cè)量 封底混凝土施工前，按每個(gè)布料點(diǎn)布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，負(fù)責(zé)該布料點(diǎn)澆筑范圍內(nèi)砼面的測(cè)量。澆注混凝土?xí)r作好測(cè)深記錄，同時(shí)每根導(dǎo)管封底結(jié)束后應(yīng)及時(shí)測(cè)量其埋深與流動(dòng)范圍，并作好詳細(xì)記錄。 4）、混凝土正常灌注 封底混凝土總厚度2.5m，封底時(shí)澆筑2.3m厚，剩余0.2m作為抽水后的承臺(tái)底面的調(diào)平層。為保證導(dǎo)管有一定埋深，混凝土灌注順利時(shí)，一般不隨便提升導(dǎo)管，即使需要提管，每次提升的高度都嚴(yán)格控制在20cm之

65、內(nèi)，且采用手拉葫蘆進(jìn)行提升。 澆注過程中注意控制每一澆筑點(diǎn)標(biāo)高及周圍5m范圍內(nèi)的測(cè)點(diǎn)都要測(cè)一次，并記錄灌注、測(cè)量時(shí)間。 5）、終澆 封底混凝土頂面標(biāo)高+13.3m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)混凝土面高程，確定該點(diǎn)是否終澆，終澆前上提導(dǎo)管適當(dāng)減小埋深，盡量排空導(dǎo)管內(nèi)混凝土，使其表面平整。 混凝土澆注臨結(jié)束時(shí)，全面測(cè)出混凝土面標(biāo)高，重點(diǎn)檢測(cè)導(dǎo)管作用半徑相交處、護(hù)筒周邊，圍堰內(nèi)側(cè)周邊等部位，根據(jù)結(jié)果對(duì)標(biāo)高偏低的測(cè)點(diǎn)附近導(dǎo)管增加澆注量，力求封底混凝土頂面平整；并保證封底厚度達(dá)要求，當(dāng)所有測(cè)點(diǎn)均符合要求后，終止混凝土澆注，上拔導(dǎo)管，移至下一澆筑點(diǎn)。 6）、封底砼表面平整度保證措施 1）、布料點(diǎn)分布均

66、勻，保證最大作業(yè)半徑不超過3.5m； 2）、對(duì)每個(gè)布料點(diǎn)附近的砼面仔細(xì)測(cè)量，尤其是兩個(gè)布料點(diǎn)半徑相交處的砼面，保證其砼面頂標(biāo)高； 5.10、鋼圍堰抽水 當(dāng)封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)就可以進(jìn)行鋼圍堰內(nèi)抽水工作，抽水采用4臺(tái)200m3/h離心泵進(jìn)行。 1）、圍堰抽水步驟 ① 派潛水工封閉鋼圍堰壁體上的連通器。 ② 開始抽水過程中隨旱觀測(cè)鋼圍堰狀況是否正常。 ③ 繼續(xù)抽水至封底砼頂面，抽水結(jié)束。 ④ 清除圍堰封底混凝土上淤泥、雜物，轉(zhuǎn)入承臺(tái)施工。 2）、鋼圍堰抽水時(shí)注意觀察圍堰壁體及鋼管支撐的變形情況，鋼管支撐除在圍堰抽水時(shí)承受由圍堰壁體傳過的水壓力外，還在澆注承臺(tái)時(shí)起拉伸作用，減小承臺(tái)混凝土造成的鋼圍堰側(cè)壁變形。 5.11、鋼圍堰觀測(cè) 在鋼圍堰施工和使用過程中，應(yīng)派專人對(duì)鋼圍堰進(jìn)行測(cè)量觀測(cè)，主要包括以下幾個(gè)方面的觀測(cè)： 1、圍堰外河床沖刷的觀測(cè) 采用測(cè)繩法對(duì)圍堰四周河床標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，并作好觀測(cè)記錄，如果沖刷較明顯，則需采取拋砂袋的辦法對(duì)圍堰進(jìn)行防護(hù)