沙田贛江特大橋19#水中墩
鋼套箱作業指導書
一、墩位概況
沙田贛江特大橋19＃墩為主墩，緊鄰目前的既有主航道，設計採用12根φ2.0m鑽孔樁，樁長26.5公尺，承臺為低樁承臺，基礎承臺尺寸為14×20.
16×4m，承檯底標高為7.01，目前水位標高為12.5m，考慮到施工中不確定因素多，施工水位按17m考慮。
經過綜合比選，19＃墩採用先堰後樁法施工，圓形雙壁鋼套箱圍堰，圍堰壁厚1.2m，總高度12.69m。
墩位處從河床面自上而下依次地質情況為：砂礫[σ]=120～200kpa；強風化巖[σ]=300kpa；弱風化巖[σ]=400kpa。根據圍堰設計位置進行專項測量資料顯示，河床面標高為7.
2m，w2岩面標高在3.7m～4.2m，其中靠20＃墩側約1/6範圍岩面標高4.
2m，其餘範圍標高在3.7～3.8m，有3m砂層覆蓋層，下伏就是弱風化泥質砂岩。
二、圍堰設計
圓形雙壁鋼套箱圍堰，內徑21.2m，外徑23.6m，壁厚1.
2m，套箱高度12.69m，豎向分成3節，第一節4.2m，第二節3m，第三節5.
49m，其中第一節和第二節為雙壁，第三節為單壁。
三、施工方案
根據實測墩位河床岩面標高，決定採用先堰後樁法施工，圍堰採用圓形雙壁鋼套箱圍堰，圍堰壁厚1.2m，圍堰豎向分成三節，底節在南岸主橋下游100公尺處設專用場地拼裝，場地距水邊20公尺，通過工字鋼滑道並借助水上簡易龍門吊作滑道的臨時支點輔助下水，水上漂浮拖拉至墩位，通過浮箱、導向樁和交叉錨錠精確定位，而後逐節拼裝下沉到位。具體工藝流程敘述如下：
1、底節拼裝場地和滑道布置
⑴ 平整硬化場地。根據拼裝需要，平整一塊約42m×34m的場地，並打設一層20cm的砼硬化層，兩側及後端為吊車作業區，作業區寬度按照10公尺考慮。
⑵ 圍堰拼裝支座。根據滑道平面布置，部分支點設定在滑道上，另根據需要再設定8個砼獨立拼裝支座，基礎尺寸為100cm×100cm，厚度120cm，支座平面與滑道工字鋼同高，基礎承載力要求150kpa，若基礎滿足不了要求，則需要進行換填處理。
2、滑道設計。
滑道採用i56工字鋼，2根一組焊接組拼，共設定7組，從左向右依次編號，其中中線兩側的3＃和5＃滑道作為頂推主滑道，其餘5組作為輔助滑道。滑道在縱向設定成兩節，形成乙個絞接結構，上節放置在拼裝場地上，縱坡為0；下節上端頭設定在支座上，下端頭放置在簡易龍門吊的貝雷梁上，縱坡為1：9。
上節滑道設定三處條形基礎作為支撐。滑道最前端放置在水下支撐貝雷梁上，貝雷梁30公尺，橫向4片，共40片，貝雷梁兩端各打設4根鋼管樁作為支撐立柱，管樁頂設定兩層型鋼，貝雷梁通過型鋼上設定的精軋螺紋鋼吊桿系統吊住貝雷梁，貝雷梁處的水深要滿足2.1m，以確保圍堰自浮下水。
3、底節圍堰拼裝及下水。
為便於運輸，底節從豎向上也進行了分節加工，即底節實際上由20片組成，下節3.8m，上節1.69m，通過汽車從廠家運輸到岸邊的拼裝場地後，逐節進行預拼裝，第一節整體預拼完成後，再鎖定焊接，而後再拼裝底節的第二節。
為了防止圍堰側翻，在圍堰內外兩側場地設定了20個圍堰節段固定點，用倒鏈進行內外固定。底節圍堰5.49m拼裝完畢後總重量165.
8噸，鋼材與鋼材之間的摩擦係數按0.2計算，摩擦力為34噸，考慮縱坡後，摩擦力為18噸，實際摩擦力為15.6噸，底節拼裝完成後，在每個滑道底部各設定乙個50噸的千斤頂，將上節滑道後端頂起來，使兩節滑道形成乙個縱坡，尾部通過地錨倒鏈拉住防止失穩（地錨設計為50噸），而後通過3＃、5＃主滑道上設定的頂推千斤頂進行頂推下水。
4、底節圍堰漂浮牽引。
圍堰下水後，採用後端用機動舟,前端用牽引鋼絲繩的施工方法把底節圍堰牽引到墩位,由於19#墩離南岸下水處約800m,而捲揚機鋼絲繩長度僅有150m,所以,需要不停地起、拋錨,按移動100m拋一次錨計算,需要8次,每次按1小時計算。移動到19#墩約需8小時。
5、鋼套箱定位
⑴ 利用機動舟頂推底節套箱至設計位置（大致位置），然後掛上上游錨繩，接著在鋼套箱縱橋向兩側拼裝浮箱，並通過上下游的錨錠對浮箱精確定位，而後，設定兩片一組的貝雷梁將左右兩側的浮箱連線起來形成整體，並利用套箱上下游側的貝雷梁將套箱夾住，形成井字架。
⑵ 在每個浮箱上設定兩個倒鏈，通過這兩個倒鏈調整鋼套箱的位置，直到第二節快進入水中時，固定倒鏈，接高第三節。
⑶ 將捲揚機移至第三節，利用輔助倒鏈進行套箱精確定位，再下沉到位。
下沉過程中利用導向船作為定位受力點和作業輔助平台。
6、鋼套箱接高
在底節頂面定出乙個測量基準面並確定中心點，以保證接高圍堰的順直，並以此基準面和中心線為準進行結構尺寸的測量控制，然後由浮吊吊裝上節鋼圍堰單元體拼裝接高。接高拼裝由兩台浮吊對稱拼裝，為確保第二節單元的穩定性，需要在底節內外壁板上各焊接一根18＃槽鋼進行限位，每個單元均設定一組，露出長度按1.5公尺控制。
吊裝接高時，要隨拼裝，隨調整，待全部點焊成型後，方可全面焊接。拼接施焊中，先焊環板，後焊內壁，再焊外壁，並按對稱施焊要求進行。為保證內、外壁垂直焊透，以碳弧氣刨使內外壁封底焊完全見白，然後內外壁焊縫再焊兩遍。
施焊內外壁焊縫時，需要預先搭設吊籠扶梯分層打設腳手板，以便操作。
7、套箱著床及下沉。
鋼套箱每接高一節立即均勻灌水下沉，預留一定的幹弦高度，以便接高下一節時便於對接施焊作業。當套箱刃腳尖距河床面50cm左右即停止灌水下沉，通過浮箱上設定的倒鏈系統調整，實現套箱的精確定位。
鋼圍堰的著床定位是施工中重要而關鍵的工序，直接影響到圍堰最終的定位質量。圍堰著床前，用全站儀觀測套箱頂上順橋向的兩個點，調整圍堰的傾斜和偏位，直到兩點的座標與設計座標基本相符為止，然後立即啟動10臺抽水機向10個隔倉同時注水，使圍堰迅速下沉。
8、吸泥下沉
根據現場岩面調查資料，該墩位河床面標高7.2m，承檯底標高為7.01m，覆蓋層約3m均為砂層。
鋼圍堰在覆蓋層中採用向隔倉注水、圍堰內吸泥的方法使之下沉，用兩台φ250mm的吸泥機布置在圍堰的中心附近同時對稱吸泥，使鋼圍堰下沉速度的增加逐漸向刃腳方向轉移，吸泥過程中由於吸泥機排水量大，要用10臺水幫浦向圍堰內補水，並在圍堰內外壁之間連通裝置，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4個觀測點，發現偏位，立即糾正，糾正主要採取以下三種方法：
⑴ 調整隔倉水：用抽水機往鋼圍堰高的一側隔倉內加水，把低的一側隔倉內的水抽出，利用兩側重力不同，使鋼圍堰水平，但此法需要保證隔倉與隔倉之間、隔倉與隔倉外的水頭差在允許範圍內。
⑵ 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，實現圍堰糾正。
⑶ 採用隔倉中的隔倉砼進行調平。
9、刃腳支墊及封堵
刃腳下到標高後，下潛水員用2cm的鋼板焊成楔形盒子支墊鋼圍堰刃腳，以確保鋼圍堰的穩定，為保證封底砼的可靠性，還需用袋裝水泥封堵圍堰內刃腳。
10、清基
鋼圍堰清基是為了使水下封底砼與基岩面結合緊密，避免出現夾砂層，防止鑽孔時產生漏砂現象。
11、打設鋼護筒
由於圍堰下沉後，圍堰內泥砂基本上已經抽取完畢，為確保護筒定位準確，圍堰下沉完畢後，在水面以上一公尺位置設定一層護筒定位架，而後布置平台麵系並在麵系上也設定一層護筒定位架，定位架施工時設定部分φ529輔助樁，利用浮吊配合振動鎚打設鋼護筒，護筒打設兩個後，就對這兩個護筒進行連線，確保護筒穩定。
12、水下混凝土封底
圍堰下沉到位後，護筒打設完畢後，在圍堰平台面上設水下封混凝土施工平台，準備就緒後進行封底混凝土作業，分倉澆注，混凝土灌注採用垂直導管水下灌注，混凝土**由水上拌合站**。
封底混凝土澆注面積大，且水位較深，為保證質量，採用在圍堰頂部設混凝土總槽，儲存一定量的首盤混凝土，並設多方向的溜槽，多點均勻布設剛性水封導管，幫浦送混凝土，連續、多點、快速澆注。混凝土的坍落度控制在20～22cm，摻加粉煤灰和高效緩凝劑，以提高混凝土的流動性，延長混凝土的初凝時間。為排出圍堰內封底混凝土置換出的水量，採用在圍堰側板上部開口或用水幫浦抽水的方式。
13、雙壁鋼圍堰的拆除
墩身完工後，向圍堰內注水，使圍堰內外水位相平，潛水員水下切割裝置對雙壁鋼圍堰進行分解切割，然後浮吊或浮龍門船將割除部分吊起，用運輸船運到碼頭處進行處理，以重複使用。
四、功效分析
1、鋼套箱加工
鋼套箱共分三節,每節10塊,考慮到運輸困難,將第一節的刃腳部分分開焊接,那麼乙個鋼套箱共40塊。考慮用10臺電焊機焊接。
每塊時間如下:(按5臺電焊機,2套氧氣、乙炔,24小時作業)
總共需要: 30×0.67+10×0.4+3=27天
說明:假定刃腳焊接時間為0.4天/塊,每塊鋼套箱加工因為外界因素干擾歇工3天。
2、底節鋼套箱焊接
分析如下:
按工地施工每天10小時計算,底節鋼套箱在工地焊接施工需要2天時間。
3、底節鋼套箱的下水
事先在岸邊設定滑道,然後將滑道墊平,在滑道上拼裝鋼套箱底節,拼裝完畢後再用千斤頂將鋼套箱頂起,徐徐放下,然後在用臥式千斤頂將鋼套箱頂下滑道入水。(具體見施工設計圖)
功效分析:
按每天工作10小時計,鋼套箱拼裝至下水共需4天時間。
4、鋼套箱的浮運
鋼套箱的浮運採用後端用機動舟,前端用牽引鋼絲繩的施工方法,由於擬定在南岸下水,19#墩離北岸約800m,而捲揚機鋼絲繩長度僅有150m,所以,需要不停地起、拋錨,按移動100m拋一次錨計算,需要8次,每次按1小時計算。移動到19#墩約需8小時。其中占用航道時間約需1小時。
5、鋼套箱定位、接高、下沉
鋼板樁圍堰施工作業指導書
一 結構形式 鋼板樁圍堰的結構形式由定位樁 導框及鋼板樁組成。定位樁可用木樁或鋼筋砼管樁，導框一般多用型鋼組成。鋼板樁圍堰形式有矩形 多邊形及圓形等。鋼板樁的型別較多，在湖州大橋 長興港中橋 錫家中橋橋墩施工中，根據實際情況，採用圓形單層圍堰，使用槽形鋼板樁。水流量不大，流速較慢，可僅以內導框做框架...
鋼板樁圍堰施工作業指導書
1 目的 明確鋼板樁圍堰施工作業的工藝流程 操作要點和相應的工藝標 準，指導 規範鋼板樁圍堪的施工。2 編制依據 客運專線鐵路路基工程施工質量驗收暫行標準 客運專線鐵路路基工程施工技術指南 新建鐵路上海至南京城際軌道交通工程施工圖 3 適用範圍 適用於陸地及小河流基坑施工。4 材料要求 選用鋼板樁應...
鋼板樁圍堰施工 作業指導書
1.適用範圍 本作業指導書適用於砂類土 粘性土 碎石土及強風化巖等河床地質的深水基礎或者陸上深基坑鋼板樁圍堰施工。適用水深範圍在0 10m，基坑深度 自水面或地面 不大於13m，一般要求板樁入土深度不小於0.5倍的樁長，如果坑底土質較好 滲水係數較小 比如軟硬塑粘土 亞粘土 強風化巖 則入土深度可適...