鋼圍堰施工方案

2021-12-23 18:49:24 字數 4745 閱讀 8402

目錄一、編制依據 - 2 -

二、適用範圍 - 2 -

三、工程概況 - 2 -

四、施工要求 - 3 -

4.1 鋼圍堰構造 - 3 -

4.2 鋼圍堰的製作施工工藝 - 4 -

五、施工工藝流程 - 9 -

六、作業人員配備 - 11 -

七、材料要求 - 11 -

八、裝置機具配置 - 12 -

九、質量控制 - 12 -

十、安全要求 - 13 -

十一、水環境保護措施 - 15 -

十二、施工水土保持措施 - 15 -

十三、防大風施工措施 - 16 -

十四、標準化建設 - 17 -

(1)《鐵路混凝土施工技術指南》(tz210-2005)

(2)《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術指南》(tz203-2008)

(3)《客貨共線鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》(tb10415-2003)

(4)《鐵路橋樑鋼結構設計規範》(tb10002.2-99)

(5)《鐵路橋涵工程施工安全技術規程》(tb10303-2009)

(6)雅魯藏布江三號特大橋施工圖(拉日施橋(特)-17-01)

深基坑一般指開挖深度在5公尺以上;或開挖深度不足5公尺,但場地存在流砂、管湧或淤泥質軟土等特殊地質情況,我tj5標段深水基礎施工主要為雅江三號特大橋主墩基礎施工。

根據雅魯藏布江三號特大橋設計圖紙及施工方案,水中墩17#、18#墩基礎採用雙壁鋼圍堰施工。本橋施工採用先樁後堰法施工,鋼圍堰是作為承臺施工的擋水結構。根據設計地質資料,鋼圍堰採用著床型設計。

鋼圍堰採用槽鋼與鋼板施焊連線,根據承臺形狀採用矩形平面結構,內側尺寸按承臺尺寸每邊放寬1m,壁厚按1m設計,為了緩解流水對圍堰的衝擊力,四個角設計成圓角,內直徑1.0m,外直徑2.0m。

高度根據設計施工水位和設計岩面標高而確定,底部設45°刃角。各墩鋼圍堰的引數見下表:

雅魯藏布江三號特大橋鋼圍堰參數列

鋼圍堰分層和分節情況:鋼圍堰根據設計引數在高度方向分層,在平面上分成各單元節。高度上都分為2層,底層帶刃角的高6m,頂層高度:

17#墩為5.5m;18#墩為6m。在平面上分成單元節,單元節尺寸根據承臺大小、裝置起吊能力、運輸環境、作業環境而定,共分為20個單元節,其中直線節16個,長度劃分為14個6m、2個4.

8m,圓角節段4個。

各墩的鋼圍堰結構圖見附圖1,單元節構造圖見附圖2。

單元節構造:鋼圍堰單元節設計採用6mm鋼板作為內外面板,隔倉板採用6mm鋼板做面板,刃角部位採用8mm鋼板。採用[20a槽鋼橫向做加強肋和[16a槽鋼縱向做豎肋形成網格骨架,橫向肋間距2.

0公尺,豎向肋間距0.6公尺,中間間隔[8槽鋼作為副豎肋。內外壁板之間用[14槽鋼橫撐、豎向斜撐加強,與網格骨架焊接成整體,以提高鋼圍堰的強度和剛度。

所有槽鋼與槽鋼之間的連線採用焊接,槽鋼與鋼板之間的接觸部位採用焊接,要求滿焊,焊縫質量滿足施工規範要求。面板之間的焊縫施工完成後,必須對焊縫進行逐條檢查,採用煤油滲漏實驗,確保每條焊縫焊接牢固,試驗合格後,做好標記。

鋼圍堰單元節採用在加工場製作,加工場設定在兩岸5#、6#鋼筋加工廠。用型鋼和鋼板搭設加工台座,要確保台座穩固、平整。鋼圍堰分節加工,四角圓弧節段用胎模加工製作。

單元節制作完畢後,經檢查合格後,編號並做好標記待用

4.2.1 鋼圍堰的拼裝

鑽孔樁施工完畢後,利用作業平台在最外側打入兩排鋼管樁拼裝鋼圍堰施工平台。拼裝平台尺寸需滿足圍堰的大小和作業人員作業的空間和安全距離。在平台上用全站儀對圍堰的平面位置進行準確定位,圍堰橫向和縱向中線位置與承臺中線位置重合,劃好標線。

鋼圍堰的拼裝採用汽車吊或履帶吊進行,由於底節設計帶刃角,事先應在平台上用鋼料焊接卡座,以利圍堰拼裝安全可靠。利用吊車或船吊拼裝首節鋼圍堰,首節鋼圍堰高6m,鋼圍堰拼裝應上下對齊,各相鄰環板對齊,水平環板焊牢。所有相鄰單元節之間的壁板的工地焊縫,必須逐條檢查,做煤油滲漏試驗,合格後做好標記。

4.2.2 鋼圍堰的定位與下沉

鋼圍堰的起吊下沉系統:在順橋向兩側的八根樁樁基混凝土施工完成,導管拔出後,立即在樁中心位置埋設φ1000(δ=8mm)鋼管立柱,鋼管立柱必須埋設準確,下沉時要求鋼管柱中心和鋼筋籠中心嚴格對中。每相鄰4個立柱上部安裝4根50a工字鋼橫樑,橫樑懸臂端對稱安裝200t千斤頂一台,φ36精扎螺紋鋼吊帶2根。

鋼圍堰的下沉和起吊系統見附圖:鋼圍堰下沉、起吊系統結構圖(圖4)。

定位與下沉:第一節鋼圍堰拼裝完畢後,測量堰頂標高,應確保堰頂處於同一水平位置。在鋼護筒適當位置做好測量標記,利用鋼管墩作為垂直定位和下沉導向裝置。

鋼圍堰起吊和下沉利用千斤頂工作和調節吊帶螺栓來實現。下沉開始時,檢查圍堰和起吊系統狀況,現場統一指揮,調整使下口吊帶螺栓處於受力狀態,千斤頂供油,到達頂程後,擰緊吊帶上口螺栓,千斤頂慢慢回油,同時調整吊帶螺栓,下沉鋼圍堰;當千斤頂回油完畢後,重複上述作業,徐徐下沉鋼圍堰。圍堰下沉過程中,應經常檢查圍堰的平面和水平狀況,利用鋼尺檢查圍堰和導向點之間的距離,利用水平儀測量堰頂標高,使下沉過程可控。

首節鋼圍堰下沉到達水面,鋼圍堰接高時,對首節鋼圍堰進行固定,在鋼圍堰和鋼管墩之間焊接臨時桿件進行加固。首節和頂節鋼圍堰的拼裝焊接必須確保焊接質量,並對焊縫逐個進行檢查,施工時加工簡易掛籃作為焊接作業人員的施焊平台。

鋼圍堰下沉至水中時,採用壁倉內灌水下沉,應確保圍堰內四邊水頭高度一致,以避免套箱失去平衡。下沉至河床時,停止下沉,測量堰頂標高,採用高壓射水槍破碎覆蓋層,用吸泥機吸泥下沉。吸泥機作業應確保圍堰四邊勻速下沉,快接近岩面時,停止下沉,對鋼圍堰位置進行全面測量、調整,直至鋼圍堰處於設計位置,置於垂直位置,使圍堰中心與承臺中心基本上重合。

當確認鋼圍堰有一點已經接觸岩面,就不能再繼續下沉,由潛水員在圍堰刃腳底與岩面間隙進行抄墊堵塞,此時鋼圍堰基本處於穩定狀態,填妥後,再次進行測量檢查,一定確認無誤。

4.2.3 雙壁鋼圍堰著落河床

鋼圍堰精確著床定位是鋼圍堰施工中的重要環節,直接影響到圍堰最終定位的質量。圍堰的著床與河水的流速、水位、河床沖刷及沖刷的範圍、沖刷後河床面高差變化情況、氣象條件、圍堰著床前設定的位置有關。著床前用測錘控制圍堰下沉的深度,在刃腳距河床較高處約40 ~50cm 時停止下沉,用全站儀觀測圍堰頂上順橋向上兩個點,調整鋼圍堰的傾斜和偏位,直到兩點的實際座標與計算座標相符合為止,然後立即啟動抽水機向各個隔艙同時加水,使鋼圍堰迅速落入河床。

若發現圍堰刃腳有部分已落河床而大部分仍然懸空時,可配備吸泥機進行區域性吸泥,使刃腳全部嵌入河床。圍堰著床前,受水流影響,河床必定在一定範圍內受到沖刷。設計位置處圍堰刃腳下的河床面高低不平,會給圍堰的著床工作帶來困難。

為減小河床的沖刷,從圍堰內在圍堰設計位置偏上游一定範圍內拋一定數量大小均勻的碎石或卵石,以減小河床區域性沖刷,使河床面較為平整,有利於圍堰順利著床。

4.2.4 雙壁鋼圍堰吸泥下沉

鋼圍堰在河床的覆蓋層內採取往隔艙內加水,圍堰內吸泥的方法使之下沉。用八台吸泥機布置在圍堰的中心附近同時對稱吸泥,隨鋼圍堰下沉深度的增加逐漸向刃腳方向移動。吸泥過程中由於吸泥機排水量大,用水幫浦向圍堰內補水,並在圍堰內外壁之間設立連通裝置,以保持圍堰內外水位差,防止內外水頭差過大而引起刃腳翻砂。

圍堰下沉過程中,隨時用全站儀監控圍堰頂面的四個點的平面位置和標高,發現偏位和傾斜及時糾正。糾正的方法有:

1、調整隔艙水:用抽水機往鋼圍堰高的一側隔艙內加水,把低的一側隔艙內的水抽出,利用兩側重力不同,使鋼圍堰水平,但需保證隔艙之間,隔艙與隔艙外的水頭差在允許範圍內。

2、用吸泥機在鋼圍堰的刃腳處不均勻吸泥,利用鋼圍堰高低兩側下沉時所受阻力不同,而使圍堰糾偏。採用灌注隔艙混凝土進行調平。鋼圍堰一邊下沉一邊調整,並隨時測量圍堰內河床變化情況,以正確指導吸泥,確保鋼圍堰始終在準確位置下沉。

下沉初期以糾正偏移為主,下沉中後期以糾正圍堰的傾斜為主。當圍堰在不斷接高,灌水壓重,吸泥下沉的迴圈過程達到一定的標高時,因灌水壓重不夠使圍堰無法再通過吸泥下沉時,應澆築井壁混凝土,加強圍堰鋼殼強度,增大壓重再吸泥下沉直至鋼圍堰著巖。為便於圍堰接高工作,每次接高前圍堰頂面應高出施工平台頂面不小於1.

5m。4.2.5 刃腳支墊、封堵和清基

1、刃腳支墊、封堵

鋼圍堰刃腳尖著岩後,鋼圍堰尚未穩定,隨時可能出現傾斜和變位,需對鋼圍堰採取有效的穩定措施。在鋼圍堰刃腳加工時,預先在內壁刃腳均勻設定倒牛腿。圍堰尖被證實著岩後,即用麻袋裝混凝土,鋼板凳等在刃腳倒牛腿處進行水下支墊。

同時在圍堰外周拋設鋼筋石籠穩定圍堰並起擋流作用,然後澆注5m左右的夾壁混凝土,增加鋼圍堰自重,使圍堰最後穩定就位。

圍堰初步穩定後,為了保證封底混凝土的可靠性,在圍堰外周圍拋填鋼筋石籠和部分塊石護腳,然後再用袋裝混凝土封堵圍堰內刃腳。拋填鋼筋石籠的作用是:使潛水員能安全下水工作,減緩圍堰內部流速;使錨纜受力減小,水的沖刷力受到抑制;使水下封底混凝土的不平衡壓力受到抵抗;封堵刃腳與岩面間較大的空隙。

2、圍堰清基

鋼圍堰刃腳封堵完成確認合格後,即可進行清基工作。清基採用七台直管吸泥機吸取圍堰內的淤泥和泥砂,並配備一台彎頭吸泥機用來吸取刃腳斜面下的泥砂。空氣吸泥機由放置在導向船上的43m3/min的空氣壓縮機供風。

吸泥的順序是從圍堰中部開始,逐漸向內壁移動。開始吸泥時,兩台吸泥機同時啟動,在吸泥過程中經常搖盪管身和移動位置,以期吸泥效果最好。吸泥管口一般離開泥面為15~50cm。

要隨時公升降吸泥機,以能經常吸出最稠的泥漿為標準。如吸泥效果不佳時,可採用「憋氣」的方法,即暫時將閘閥關閉,稍停2~3min,猛開風閥使風量風壓突然增大,即可吸出較堅硬的土塊或堵塞物。封底混凝土厚度範圍內鋼圍堰內壁的淤泥由潛水員用高壓水管沖洗乾淨,並用鋼刷拉毛封底混凝土厚度範圍內的圍堰內壁,以利於封底混凝土與圍堰內壁結合緊密。

清基後期,潛水員下水檢查,配合吸泥機吸泥,打撈,採用逐片檢查、逐片清理的方法將基岩上的淤泥清除乾淨。清基完成後,按方格網座標點採取拉網式逐點用測深儀測出基岩面高程,供水下放鋼護筒時使用。

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