水中双壁钢围堰施工技术
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双壁钢围堰施工工艺1 前言1.1 工艺工法概况我国在20世纪70年代修建九江大桥时,首创双壁钢围堰的围堰形式,在简化施工工序、缩短工期方面有了新的突破。
目前双壁钢围堰已成为我国桥梁深水基础施工广泛采用的工艺之一。
1.2 工艺原理双壁钢围堰是一个带有刃脚的圆形双壁水密井筒钢结构,它既是钻孔桩施工的作业平台,又是承台施工的隔水结构。
与无底钢套箱相同都无底板系统,双壁钢围堰的侧面双层壁板结构,通过刃脚直接插入河床,并通过吸泥下沉至设计标高。
由于双壁钢围堰刚度大,可直接在其顶部铺设钻孔工作平台,待钻孔桩施工完成后,浇筑封底混凝土、围堰内抽水,在无水状态下施工承台混凝土。
2 工艺工法特点2.1 结构刚性大、能承受向内、向外的压力,能承受较大水压,施工安全可靠。
2.2 圆形双壁钢围堰对内支撑要求不高,吸泥、灌水下沉和清基,较为方便。
2.3 钻机平台可直接放置在钢围堰的顶部,适宜于大型旋转钻机。
3 适用范围适用于各种河床的河流、湖泊、水库的深水基础施工。
4 主要技术标准《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB 10002.5)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB 10415)《铁路桥涵施工规范》(TB 10203)《铁路桥涵设计基本规范》(TB 10002.1)《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB 10303)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50)5 施工方法根据设计图纸在工厂中分块加工,按互换件和对号入座的办法制成块件,检查格后运至现场,分层按号进行组装焊接,待检查合格后浮拖至墩位处,通过灌水、节段拼接下沉着床,然后采取配重、吸泥下沉至设计标高。
围堰精确定位后对围堰内部采用吸泥机进行基底清理,在围堰上铺设钻孔桩施工平台,埋设护筒,灌注水下封底混凝土。
进行钻孔桩施工;围堰内抽水,进行承台混凝土施工。
6 工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程双壁钢围堰施工工艺流程见图1。
图1 双壁钢围堰施工工艺流程图6.2 操作要点6.2.1 双壁钢围堰设计1 水文地质技术参数的选择处于大江大河上的桥梁基础工程,墩位处往往水深流急,地质条件复杂,水流冲刷较深,施工难度会更大一些;目前在各类基础施工中多采用钢围堰作为承台施工的挡水结构,钢围堰施工具有易加工、速度快、周期短的特点。
深水硬质河床双壁钢围堰施工工法深水硬质河床双壁钢围堰施工工法一、前言深水硬质河床双壁钢围堰施工工法是一种在深水环境下用于河床围堰的施工方法。
它采用双壁钢围堰结构,能够在深水环境中有效围堰,保护施工区域不受水流侵蚀,并为后续工程提供稳定的施工环境。
本文将详细介绍深水硬质河床双壁钢围堰施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点深水硬质河床双壁钢围堰施工工法具有以下特点:1. 结构稳定:双壁钢围堰采用钢板质地紧密,围堰结构稳定可靠。
2. 适用范围广:适用于深水环境下的河床围堰,无论是岩石、砂质还是泥质底质,都能适应施工需求。
3. 施工效率高:采用机械化施工方式,施工速度快,能够减少人力投入和施工周期。
4. 工程质量好:施工过程中能够保证围堰结构的密封性和稳定性,确保工程质量达到设计要求。
5. 可重复使用:双壁钢围堰可拆卸,可以多次使用,降低投资成本。
三、适应范围深水硬质河床双壁钢围堰适用于以下环境:1. 深水环境:施工区域水深大于3米的深水环境。
2. 硬质河床:施工区域为硬质河床,包括岩石、砂石等。
3. 环境复杂:施工区域底质类型多样,包括岩石、砂质、泥质等。
四、工艺原理深水硬质河床双壁钢围堰施工工法的工艺原理是通过双壁钢板围堰结构来抵抗水流冲刷和水压,保护施工区域。
其主要包括以下技术措施:1. 双壁钢围堰结构:由内壁板和外壁板组成,通过板与板之间的连接和密封措施,形成一个封闭的施工空间。
2. 超声波测深:利用超声波技术进行水深测量,确保围堰结构垂直和施工深度准确。
3. 土石方开挖:采用挖掘机等机械设备进行土石方的开挖和清理,确保围堰施工区域平整。
4. 双壁钢板安装:将双壁钢板逐层安装在施工区域中,通过拼接,密封和固定,形成一个稳定的围堰结构。
五、施工工艺深水硬质河床双壁钢围堰施工工艺包括以下阶段:1. 水下测量:利用超声波技术进行水深测量,确定测区位置和水深。
紧邻既有线深水基础双壁钢套箱围堰下沉施工工法紧邻既有线深水基础双壁钢套箱围堰下沉施工工法一、前言紧邻既有线深水基础双壁钢套箱围堰下沉施工工法是一种在紧邻既有线道路进行基础施工时,采用双壁钢套箱围堰的施工方法。
这种工法在保证施工质量的同时,最大限度地减少对既有线道路交通的影响,具有重要的实践价值和应用前景。
二、工法特点1. 采用双壁钢套箱围堰:双壁钢套箱围堰由内壁和外壁组成,内壁用于隔离施工现场,外壁用于防止水土倒塌和保持施工环境的稳定性。
2. 下沉施工:双壁钢套箱围堰通过沉箱施工方法,将基础结构下沉到设计深度,并与基础相连,确保基础的稳定性和安全性。
3. 灵活性高:该工法适应范围广,可以针对不同地质条件和设计要求进行灵活应用,具有较强的适应性。
4. 施工效率高:双壁钢套箱围堰具有快速安装和拆除的特点,可以减少施工周期,提高施工效率。
三、适应范围该工法适用于紧邻既有线道路的基础施工,可以用于桥梁、隧道、地铁等工程的基础施工,对于地层复杂、基坑较深的情况尤为适用。
四、工艺原理1. 施工工法与实际工程联系:双壁钢套箱围堰下沉施工工法是通过将基础结构分解为多个部分,并采用沉箱下沉的方法,将其安全下沉到设计深度。
在施工过程中,通过监测和控制沉降速度,可以确保基础的稳定性。
2. 采取的技术措施:为了确保施工过程的安全和质量,需要采取一系列的技术措施,如基坑支护、基础预制、沉箱下沉等。
这些措施相互配合,形成完整的施工流程,以确保基础施工的顺利进行。
五、施工工艺1. 基坑准备:根据设计要求进行基坑开挖和基坑支护,确保基坑的稳定和安全。
2. 基础预制:将基础结构按设计要求进行预制,包括钢筋绑扎、模板搭建等工作。
3. 沉箱下沉:将预制的基础结构分解为多个部分,采用沉箱下沉的方法,将其安全下沉到设计深度。
4. 连接固定:将下沉后的基础结构与基础相连接,形成完整的基础体系。
5. 回填与养护:对基础进行回填和养护,确保其稳定性和持久性。
长江浅滩大型双壁钢围堰桥位加工及拼装施工技术1主要技术内容大型双壁钢围堰最常用的施工技术是缆索吊机吊运施工和浮运施工,两种工法对钢围堰的制作和拼装、运输以及下沉施工均有较高的要求,且在条件复杂的浅滩江河流域的局限性很大。
针对不便于大型船舶运输的浅滩江河流域,采用钢围堰标准的桥位加工及拼装施工技术,能够在充分保证钢围堰安装质量和进度的条件下,不仅可以减少施工成本,而且可以桩堰同时施工节约大量工期。
简单、安全、高效,为长江裸岩地区基础施工提供一种新的思路,具有一定的先进性,节省成本、工期。
针对不便于大型船舶运输的浅滩江河流域,采用钢围堰标准的桥位加工及拼装施工技术,能够在充分保证钢围堰安装质量和进度的条件下,不仅可以减少施工成本,而且桩堰同时施工可以节约大量工期。
对钢围堰进行精细化设计与加工,通过有效的划分拼装单元,有利于推广施工现场钢围堰的标准化生产加工。
通过与现场的紧密结合,有利于及时发现问题,解决问题。
为提高混凝土施工质量效果,创新了一种大面积水下混凝土浇筑方法。
通过同一平面上两个不同方向的牵引卷扬机不断微调滑动导管平台和混凝土浇筑导管位置,采用本方法大大减少了浇筑导管用量,且有利于提高浇筑面的平整度。
2技术指标(1)钢围堰精细化设计与加工对钢围堰进行精细化划分拼装单元。
以层和块为母子单元,共分为5 层,每层20 块,共100 块,分层由A 区、B 区、C 区三种类型的标准单元件拼装而成。
图1 钢围堰平面和立面设计图图2 钢围堰平面和立面设计图(2) 钢围堰单元加工以及拼装方法根据钢围堰设计图纸,准备材料,在钢围堰加工场的胎架上分块加工制作 A 、B 、C 三种标准单元件。
单元件组装顺序:胎架平台制作→拼板及框架制作→铺设外围壁板→安装外围壁纵骨→安装水平结构→安装内隔舱板→安装内围壁纵骨及结构→焊接内部构件。
单元件焊接顺序:内外围壁正反面焊缝焊接→内结构焊接→内结构与外围壁焊接→内结构与内壁焊接。
双壁钢围堰施工技术方案双壁钢围堰是一种常用的沉井施工方式,其结构主要由两道相互平行的钢板组成,中间填充土工合成材料,以达到加强墙体和分担土压力的效果。
其施工技术的关键在于材料的选择、施工过程中的质量控制、以及施工环境的管理。
本文将重点阐述双壁钢围堰的施工技术,具体内容如下:一、双壁钢围堰材料的选择1. 钢板钢板是双壁钢围堰的主要材料,应选用高强度、防锈饰面、厚度适中的冷轧板材作为围堰板材,同时在板材表面覆盖防腐蚀涂层,以防止溶解沉积物对钢板的腐蚀。
2. 土工合成材料双壁钢围堰中填充的土工合成材料应具有良好的自重支撑和隔水性能,同时能够有效控制水流和土壤流失。
常用的材料包括粉煤灰、混凝土、岩石碎石等。
3. 围堰辅助材料施工过程中需要辅助使用的材料包括围堰卡、角钢、橡胶垫、密封条等,应选用符合国家标准的优质材料,以保证施工的质量和安全。
二、双壁钢围堰施工过程1. 预处理施工前应对现场的地理环境和墙体施工方案进行评估,确定施工方案和设备要求,对施工过程中可能出现的风险进行预估,制定应对措施和应急救援预案。
2. 联接双壁钢板在双壁钢围堰施工过程中,应严格按照设计要求,采用钢板联接端口、角钢固定、钢板焊接等方式进行加固,确保双壁钢板的牢固性和稳定性。
3. 双壁钢围堰的支撑和护洞为了保证施工安全,应在围堰周围加设扫地支架、支撑架等,对墙体进行加固和支撑,同时在施工过程中对墙体的破洞处进行加固和护理,防止地下水流和土体流失。
4. 关键环节质量控制在双壁钢围堰的施工过程中,应对施工过程中的关键环节进行质量控制,比如围堰板材的厚度和硬度、填充土工合成材料的质量、围堰板连接处的牢固程度等等,以确保施工质量的达到设计要求。
5. 现场施工环境的管理双壁钢围堰的施工需要保证现场施工环境的整洁、安全、有序,加强现场施工安全管理,减少安全事故发生的风险,同时对施工现场进行管理和监控,保证施工进度和质量的有序进行。
三、双壁钢围堰施工注意事项1. 土工合成材料和围堰板材应符合国家标准,材料的质量和选用应得到质检部门的批准和认可。
双壁钢围堰施工要点及拆除方案施工要点篇:嘿,朋友们,今天咱们聊聊双壁钢围堰的施工要点。
这可是个大工程,涉及到水上作业,咱们可得细心点。
一、施工前的准备工作要进行全面的地形地貌勘探,了解施工现场的地质情况。
这可是基础中的基础,马虎不得。
然后,根据勘探结果,设计出合理的围堰结构,确保施工顺利进行。
二、双壁钢围堰的组装1.要确保钢材质量,符合国家标准,这可是关系到整个工程的安全。
钢材进场后,要进行严格的检验,不合格的坚决不能用。
2.组装过程中,要注意焊接质量。
焊接是连接钢材的关键步骤,一点都马虎不得。
要选用合适的焊接材料和焊接工艺,确保焊接强度。
3.围堰的组装顺序要严格按照设计图纸进行,不能随意更改。
组装过程中,要随时检查,发现问题及时解决。
三、双壁钢围堰的施工方法1.采用分段施工法,将整个围堰分为若干段,逐段施工。
这样可以确保施工质量,避免出现安全事故。
2.施工过程中,要严格控制水位,确保围堰内水位始终低于施工水位。
否则,一旦水位过高,围堰就有可能被冲毁。
3.围堰施工过程中,要加强监测,密切关注围堰的稳定性。
一旦发现问题,要及时采取措施,确保工程顺利进行。
拆除方案篇:好啦,朋友们,下面咱们聊聊双壁钢围堰的拆除方案。
拆除工程同样重要,可不能马虎。
一、拆除前的准备工作1.拆除前,要对围堰进行全面的检查,了解其结构情况,确定拆除顺序和拆除方法。
2.准备好拆除工具和设备,确保拆除过程中能够顺利进行。
二、拆除方法1.采用分段拆除法,将围堰分为若干段,逐段拆除。
这样可以确保拆除过程有序进行,避免对周围环境造成影响。
2.拆除过程中,要严格控制拆除速度,避免因拆除过快导致围堰结构破坏。
3.拆除过程中,要加强安全防护措施,确保施工人员的安全。
三、拆除后的处理1.拆除后的钢材要进行分类整理,合格的钢材可以进行回收利用,不合格的要及时处理。
双壁钢围堰的施工和拆除工程都需要我们严谨对待。
只有做好每一个细节,才能确保工程顺利进行,为我国的水利事业贡献力量。
桥梁深水基础双壁钢围堰施工工艺摘要:结合工程实践,针对双壁钢围堰的施工技术进行了总结,并就就围堰的拼装、起吊、下沉定位等几个方面,论述了桥梁深水基础双壁钢围堰的施工技术。
阐述了施工中的注意事项,指出了施工中的技术难点和解决措施。
关键词:深水基础;双壁钢围堰;施工工艺引言:双壁钢围堰一般用以配合深水中的大直径钻孔群桩基础施工,双壁钢围堰法修筑基础即为浮式(着床型与非着床型)沉井加钻孔基础,钢沉井只起施工围堰的作用,不参与主体结构受力、其基底不采取大面积清理基底淤泥方式,而是钻孔嵌入岩石。
浮式钢沉井浮运就位时,不是在沉井内加设钢气筒压气排水来增加浮力,而是将中空的井壁向上延伸来增加浮力。
同时不设隔墙,由于从下至上均为双壁结构,且中空的双壁较厚,空舱内壁有水平桁架支撑,其刚度较大、强度较高,能够抵抗很大的水头差,一般在30米以上,钢板桩在20米以下。
能够承受较大的压力,能够承受洪水冲击。
围堰内无支撑体系,工作面开阔,吸泥下沉、清基钻孔、灌注水下混凝土均很方便。
1 工程概述某大桥跨越,全长1620,主桥为双塔中央索面预应力混凝土斜拉桥。
桥址处江水面宽1020m 左右,平均水深9m ,最大水深约19 m 。
设计水位12m ,最高通航水位8.10 m ,常水位5.0 m ,河床最深高程-10.90 m 。
沿河床面从上向下岩性为淤泥质亚黏土、细砂、粗砂、卵石土、漂石。
2 深水承台双壁钢围堰施工总体方案某大桥主墩承台为圆形结构,直径φ22m ,高5.5m ,封底混凝土厚2.5m 。
承台顶面标高-2.0m ,底面标高-7.5m ,施工常水位+5.0m 。
主墩承台采用双壁钢围堰施工,双壁钢围堰内径22.2m ,外径24.6m ,双壁间距1.2m 。
围堰总高度20.2m ,竖向分为3 节,底节高10m,中节高8m,顶节高2.2m,其中顶节为单壁结构。
每一节沿圆周方向平均分成20 块,每2 块组成1个隔仓,共设10个隔仓。
双壁钢围堰专项施工方案一、方案概述本项目施工主要采用双壁钢围堰及单壁钢围堰施工方法,根据施工水位及加固墩情况,围堰总高度设计为15.5m,围堰高度方向分为2节,底节高10.5m,采用浮运方式运输至墩位。
顶节高5.0m,采用现场接高方式。
双壁钢围堰主要施工工序为:工厂进行围堰板块加工制造一一围堰板块运至施工现场指定位置进行板块组拼一一围堰水密试验等工序检验一一双壁围堰底节下水、浮运至墩位定位一一双壁围堰对接、下沉一一双壁围堰顶节接高——双壁围堰吸泥下沉一一桩基加固。
二、施工步骤步骤一:1、双壁钢围堰底节板块工厂制作并陆路运输至施工现场;2、双壁钢围堰底节板块在临时码头焊接组拼;3、底节围堰水密实验。
步骤二:1、墩位处安装导向平台;2、浮吊、拖轮及临时靠梆铁驳定位。
步骤三:1、上游侧底节U形双壁钢围堰起吊下河,调节围堰平衡并与铁驳临时固定;2、将上游侧底节U形双壁钢围堰通过2#-3#墩之间浮运至墩位,并与桥墩临时固定。
步骤四:1、下游侧底节U形双壁钢围堰下河,与铁驳临时固定;2、将下游侧U形双壁钢围堰通过2#-3#墩之间浮运至墩位,并与桥墩临时固定;3、上下游U形围堰合拢对接。
步骤五:1、撤走浮吊、拖轮及铁驳;2、底节双壁钢围堰加水下沉,下沉至距水面1.5m高后停止加水;3、接高顶节围堰。
步骤六:1、双壁钢围堰整体下沉至设计标高;2、围堰封底、抽水;3、承台加固维修。
三、施工方案1双壁钢围堰结构设计双壁钢围堰平面尺寸为36.8m(长)X24.8πι(宽)*15.5川(高),高度方向分上下两节,底节高10.5m,顶节5.0πι.钢围堰总重约410t,其中底节重约300t,顶节重约I1Ot。
围堰板块在武船钢结构厂制造,板块加工完成后通过水路运输至白沙洲大桥项目部附近码头进行板块拼装。
双壁钢围堰底节(10.5m高)板块拼装成两个U形后,单独吊装下河并在桥位上游进行临时停靠,利用拖轮组分别浮拖至加固墩位处就位合拢、下沉。
双壁钢围堰施工作业指导书1.适用范围本作业指导书适用于成昆铁路深水桥梁双壁钢围堰基础施工作业。
2.作业准备2.1内业技术准备2.1.1作业指导书编制后,在开工前组织技术人员认真学习,同时要求技术员仔细阅读、审核施工图纸,及时澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
2.1.2对施工方案进行专家评审。
制定安全保障措施及应急预案。
对施工人员进行技术交底,并准备好检验批验收记录表。
2.1.3对参加施工人员进行上岗前技术培训,包含安全及工艺培训等。
实行考核制度,合格后持特种作业操作证上岗。
2.2外业技术准备2.2.1详细调查施工墩位处的水深、水流速度、水下地形及地质情况,结合调查资料,根据设计承台尺寸的大小、抽水施工承台时的最大水头差等进行双壁钢围堰的设计。
2.2.2双壁钢围堰的制作在加工场地按对号入座的办法制成单元件。
2.2.3组织所需船驳、浮吊、履带吊、铁锚及锚链等材料设备进场。
2.2.4完成与水利、航道、海事部门对接,取得航道施工许可,取得水中爆破、海事、航道维护等施工许可手续。
2.2.5与水文气象部门取得联系,要求其每天准确预报水位涨落及天气情况。
2.2.6组织熟练的水上作业人员,并进行安全培训。
2.2.7修建栈桥、制作场地、提升系统及围堰拼装平台。
3.技术要求3.1钢围堰单元件出场前应严格保证钢围堰单元件各部焊缝的焊接质量,对拼装焊接完成后的关键部位做探伤检验,并对焊缝作煤油渗透性试验。
观察内外壁板、隔舱板焊接部位是否严密,以确保钢套箱在浮运、定位、接高及下沉各阶段具有浮能力。
3.2钢围堰初步定位、下沉及精确定位要满足设计要求。
3.3钢围堰的平整度和垂直度在误差范围内。
3.4封底混凝土原材料、配合比、混凝土强度等符合相关规定。
3.5浮运时天气、线路及其他相关条件应满足要求,保证浮运顺利。
4.施工程序与工艺流程4.1施工程序施工程序为:施工准备→测量放样→钢围堰拼装→接高→着床→下沉→钢围堰锚固→钢护筒插打→钢围堰清基→钢围堰封底→钢围堰拆除。
双壁钢围堰施工技术的探讨摘要:随着深水基础施工技术的不断创新与发展,我国已具备了跨大型河道,甚至是跨海洋等超大建设规模的桥梁工程施工技术力量,双壁钢围堰是应用十分广泛的深水基础围堰施工措施,也是目前非常成熟、安全的施工方法。
本文就双壁钢围堰施工的技术要求进行了分析探讨。
关键词:双壁钢围堰;施工技术双壁钢围堰是目前大型河流深水基础施工应用十分广泛的围堰方式,相对于同样常用的钢板桩围堰方式而言,其更适合应用于水位更深、流速更大,水压更高的施工环境,具有刚度大、强度高、整体性能好、缩减工期等优点。
由于外部水文环境对施工带来较大的障碍,双壁钢围堰的施工技术要求也相对更高。
下面我们将分析探讨双壁钢围堰施工中特别注意的几点技术要点。
一、围堰制作双壁钢围堰制作应考虑起重、运输机械的能力和施工场地的工作面,可采用分节段、分单元加工成块。
钢围堰分块应根据设计要求放样制作,可在卧式胎架上制作,胎架要能保证各钢围堰分块尺寸精确无误,同时能控制焊接质量和变形,且组装便捷,翻身简单,避免仰焊,加快施工焊接速度。
为保证双壁钢围堰构件不漏水,须分别对各分块进行质量检测及水密试验。
二、围堰拼装及焊接围堰拼装及焊接于水上平台作业,通过龙门吊配合履带吊分节段拼装,再逐步检查、校正、焊接。
首节钢围堰构件的安装必须严格按照施工图纸要求控制水平坐标及垂直度,经检查无误后方能固定及下一节拼接。
当钢围堰构件在拼接过程中,发现水平尺寸及垂直度逐渐出现偏离时,可能是焊接合拢时积累下来的误差,可通过切割构件接缝位置进行调整。
钢围堰构件之间的焊接缝质量检测,可在焊缝两侧分别涂上石灰粉及煤油,观察其渗透情况判断。
若有渗漏现象,应铲除旧焊缝,重新焊接,不可堆焊。
钢围堰加工质量应严格按照设计图纸要求及有关钢结构加工规范要求制造和验收,钢围堰应按节段编号分批验收。
三、围堰下沉围堰底节拼装前安装下放垫梁、千斤顶等围堰下放设备。
围堰下放到一定标高后往内隔仓浇筑混凝土与注水配合,下放到设计位置。
水中基础P4#、P5#双壁钢围堰施工方案一、工程概况X嘉陵江大桥主桥结构型式为双塔双索面混凝土斜拉桥,60+135+250+135+60m 5跨连续梁,塔梁固结(如图1所示)。
图1.主桥桥型布置主墩P4、P5位于河中段,承台尺寸为24.4m×24.4 m×6.0 m,承台底标高分别为167.912m,166.412m,封底混凝土厚度均为2m,P4河床底标高为由岸边172.3m过度到水中170.7m,P5河床底标高约为168.5m。
图2.基础水位情况项目进场初期(2010年10月中旬),桥位处水位达175m。
目前桥位河面宽400m左右,水位173m,河水流速≦1m/s。
P4墩中心距离南岸岸边25m左右,P5距北岸岸边150m左右(如图2所示)。
考虑三峡蓄水影响及嘉陵江水情特点(如每年4月左右的桃花汛),决定P4#、P5#基础均采用双壁钢围堰施工。
围堰平面尺寸均为边长26.8米的正方形(考虑钢围堰定位精度,围堰内壁尺寸比承台稍大),内外壁间距均为1.0m,围堰顶标高均为176m,其中P4#围堰高10.088m,自重338t(包括两层内支撑和护筒导向架),吃水深度约3.7m,分两节加工,首节高6m,吃水深度约2.2m;P5#围堰高11.588m,自重378t(包括两层内支撑和护筒导向架),吃水深度约4.1m。
分两节加工,首节高6m,吃水深度约2.2m。
围堰设计见图3、图4。
二、施工难点分析1)、围堰体形庞大,施工难度大:围堰平面尺寸为边长26.8米的正方形,内外壁间距1.0m,P5#高11.588m,自重378t。
2)、嘉陵江上航道狭窄(目前河面宽400m),两个基础中心距250m,通航条件为不小于160m,且两个围堰同时施工,要在不断航的条件下完成锚碇系统布设、围堰施工等水上作业,难度很大。
同时,狭窄的航道也不利于大型设备和大宗材料的运输。
3)、施工水位变化幅度大。
以往嘉陵江在枯水季节(2—4月份)水位为167m—169m,今年由于受三峡蓄水影响水位较高(最高时达图3.钢围堰设计(总平面图)图4.钢围堰设计(立面图)175m),根据了解三峡在2月下旬到4月份要陆续开始放水,所以水位可能有较大降幅;同时根据嘉陵江水情特点,4月左右会出现桃花汛,届时水位可能出现较大涨幅(根据历年资料显示,可能达到175m),所以整个围堰施工过程中水位变化较大。
水中双壁钢围堰施工技术
摘要:护筒在钻孔桩中,起着保护孔口的作用,对于顺利成孔有重要意义。
大直径桩护筒要求较高的强度和高度,一般护筒满足不了要求,五里亭大桥水中大直径桩采用了双壁钢围堰代替护筒,取得了成功。
本文结合大桥施工情况,论述了大型双壁钢围堰水中施工技术。
关键词:水中,钢围堰,施工技术
一、工程简介
韶关市五里亭大桥,全长505m,主桥长190m,桥面宽33m,跨径组合35m+120m+35m,横跨武江。
支承120m主跨的主墩7号和8号墩位于水中,分别靠近东岸和西岸。
主墩为单排双墩,采用大直径无承台墩身,基础为φ3.5m/φ3.0m大直径变截面桩,桩顶标高51.00m,护筒设计为直径4m的钢护筒。
武江通航标准为六级航道,水流缓慢。
正常施工水位为53.086m,河床标高47.9m。
7号主墩位于主航道,距东岸30多米。
河床覆盖层为河卵石,覆盖层下为基岩。
覆盖层厚4.1m。
二、施工方案选择
主墩钻孔桩设计采用反循环钻机施工,须建立承载力较大的施工平台,且7号主墩处水较深,又位于主航道,不能围堰筑岛。
钢护筒的直径较大,强度、刚度不能满足要求。
综合比较后,选择钢管桩栈桥作为固定平台,钢护筒变更为双壁钢围堰,围堰采用自制
空气吸泥机不排水开挖下沉。
三、施工技术控制
1、施工平台
结合地质情况考虑,钢管桩栈桥采用振动锤施工。
钢管桩采用直径60cm壁厚8mm的钢管,顺桥向跨距6m一排钢管桩,每排2根,采用两根16号槽钢斜撑交叉连接,每跨前后2根钢管用单根16号槽钢横撑水平连接,使全部钢管桩连接成一个整体。
每排钢管桩顶用40号工字钢连接,顺桥向净间距 50cm铺7根40号工字钢,其上铺以10mm钢板作为桥面。
2、双壁钢围堰加工制作
考虑双壁钢围堰可能的施工偏差,围堰内径扩大到5.2m,外径为6.5m,壁腔宽0.65m,设计围堰高11.6m,重32t。
内外壁用10mm 钢板,采用75号角钢作水平横撑连接。
壁腔内每2m高用8号槽钢做加强箍一道。
考虑到围堰周长较长,为了方便壁腔浇筑混凝土,在壁腔内等距离设置4道竖向分隔板。
由于桩顶位于水中,桩顶标高以上的围堰在施工结束后必拆除。
为了方便施工,将围堰设计为3节,桩顶标高以上拆除部分为一节,高4.0m,桩顶以下分为2节,底节高4.1m,刃脚高1.7m。
围堰在工厂加工,为方便运输,每节围堰分为两瓣,工地焊接成节。
3、节段吊装就位连接
由于围堰的重量和高度都较大,如连成整体后吊装就位,要使
用两台50吨吊车,且节段焊接时,要用脚手架进行高空施工,不方便。
因此采取了化整为零的方法,节段连接在桩位上进行。
在选择连接方法时考虑了栓接和电弧焊焊接,最后确定需拆除的顶节与第二节外壁采用m12螺栓连接(枯水位时连接面露出水面即可拆除,内壁焊接,拆除时可用乙炔切割),底节与中间节采用电弧焊焊接。
连接面焊缝焊满后可起到良好的防水效果,有利于下一步施工。
围堰分节后最重的不超过12吨,高度不超过4.1m,使用20吨吊车施工。
桩位连接时,先使用四个10吨手拉葫芦将底节围堰悬挂在桩位上调平后,吊第二节对位焊接。
对好位后先用钢板固定,然后施焊。
外壁在栈桥平台上焊接;内壁预先在焊接面下一定高度焊上直径
60mm钢管,铺上木板作为施焊平台。
焊好后通过放松和替换手拉葫芦下放围堰,使焊接面降到平台面以上方便施焊的高度,以方便顶节焊接。
手拉葫芦用钢丝绳挂在工字钢上,通过钢丝绳与围堰的吊环连接。
葫芦的位置按上下游方向和东西方向对称布置。
在选择葫芦的吨位及个数时,根据围堰的重量和吊点对称布置的原则确定。
如果水流冲击力较大,应考虑增加葫芦的总吨位,上游方向的葫芦吨位或数量应适当加大。
4、着床
围堰在桩位连接好后,用钢丝绳连接4个手拉葫芦(另有4个
轮换)和围堰上的吊环,交替轮换下放到河床。
吊环的位置根据平台到水面的高度h和手拉葫芦的最大伸长长度l确定,可与连接吊点结合考虑。
吊环的间隔高度h小于葫芦最大伸长长度l(以便取出下面吊点的钢丝绳)。
下放时,当4个葫芦接近最大长度时,挂上另外4个葫芦并继续下放使其受力后,取下已伸长的葫芦备用。
如此轮流替换下放直至围堰着床,着床后中心仅向下游和东岸偏
1cm。
5、壁腔回填
围堰着床后进行壁腔回填,壁腔回填物为c30混凝土,顶节壁腔回填河卵石,以便拆除施工。
c30混凝土采用水下刚性导管浇筑。
如果顶面不在同一平面上,应使用葫芦调平后再浇筑混凝土。
为防止偏重导致围堰倾斜,浇筑混凝土时分层对称进行。
考虑到浇筑混凝土后围堰有可能突然下沉,四个手拉葫芦在浇筑混凝土过程中同时受力,浇注过程中随时放松葫芦,避免受力过大损坏。
6、开挖下沉
开挖采用不排水下沉,使用自制空气吸泥机,配空压机进行开挖,空气吸泥机使用8吨吊车移动。
吸泥机在水面下的最小深度可按下式计算:
h>〔hd3+h1(d2-d)〕/(d-d3);
压缩空气压力可按下式计算:p=h/10+(0.2-0.5)。
说明:
⑴d、d2、d3—为水、水泥浆、水泥浆与空气混合体的相对密度;
⑵h—为吸泥器在水面下的深度,h一般不小于5m。
开挖应均匀进行,如有孤石可采用水下爆破清除。
炮震时炸药应放在围堰中心,确保安全后进行。
倾斜时采用偏除土方法,在刃脚高的一侧除土,随着下沉倾斜即可纠正。
纠正位移时,先使围堰底面向偏移方向倾斜,然后沿倾斜方向开挖下沉,直至底面中心与设计中心位置相重合。
吸泥机管口离砂石面15~50cm,并通过升降吸泥机和晃动管身取得最佳效果。
还可采用“憋风”的办法,即暂时关闭风阀,稍停2~3min后猛开风阀,使风压风量骤然加大。
使用吸泥机开挖应注意内外水压的平衡,可设置水泵或虹吸管向井内补水,防止翻砂。
7、封底
围堰下沉到位后,要浇筑混凝土进行封底。
封底不仅可以保护孔口,防止涌砂塌孔,还可以将围堰与基岩连接起来,增强护筒的稳定性。
封底前先用钢管探测,确定地面为基岩后,采用水下刚性导管法进行浇筑,浇筑前先用空气吸泥机清理干净基岩上的卵石,混凝土浇筑高度为2m,超过刃脚高度0.3m。
封底时应先清理基底,将淤泥、卵石等清除干净,若有强风化岩,应采取措施除去后才能封底。
8、导向措施
围堰一旦产生偏差,很难纠正。
为确保围堰准确就位,下沉中
采用导向架控制下沉定位。
导向架做成井字形框架,由上下两层井字形平面框架和竖向导向工字钢构成。
竖向工字钢采用40号工字钢深入水中,插到河床面。
井字形平面框架支承在钢管桩之间的工字钢上。
围堰所受的水平冲击力由下游竖导向工钢和上平面框架的上游工字钢共同承担。
下游竖导向工钢承受的力传到平面框架上,最后传到钢管桩上。
由于竖导向水中部分为悬臂结构,承受力较小,当围堰顶端向上游倾斜时,会受到上平面框架的限制,同时考虑到围堰受水流影响将会偏向下游,下游的竖向工字钢在焊接时向上游偏移3cm。
9、控制测量
采用不排水开挖,围堰下部沉入水中,底面中心不能直接测量。
根据几何关系进行推算,下沉中,上下游方向高差为h,顶面中心向下游偏移量为a,围堰直径为d,高度为h。
求围堰的倾斜度α及底面中心的偏移量b。
则α=arcsin(h/d),b=h*sinα±a=h*h/d
±a(当围堰上、下面中心在设计中线的同侧时为“+”,在异侧时为“-”)。
四、结束语
1、围堰自重较大,在施工时化整为零分节施工,避免使用大吨位吊车,节省费用、降低施工难度。
2、导向架对水中施工准确定位具有重要作用,在施工中根据围堰的形状做成不同的形状,在围堰下放过程中,可用楔块调节围堰
的中心。
3、围堰下沉施工时间根据天气情况选择,尤其要避开洪水或导致水流加快的雨季,给下沉留出一定时间,避免水流冲刷导致围堰偏移、倾倒。
4、通过实践证明,合理选择施工方案,精心组织施工,双壁钢围堰代替大直径桩护筒是完全可行的。