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文檔簡介

1、第二篇雙壁鋼圍堰施工概述一、雙壁鋼圍堰的結(jié)構(gòu)與特點雙壁鋼圍堰為圓形圍堰,其堰壁鋼殼是由有加勁肋的內(nèi)外壁板和若干層水平桁架所組成,水平桁架的間距根據(jù)圍堰灌水下沉和圍堰內(nèi)抽水各階段的水頭壓力計算,為1.01.4m不等。堰壁底端設(shè)刃腳,以利于下沉入土。在堰壁內(nèi)腔,用隔艙板等分為若干個密封的隔艙,借助向密閉隔艙注水或抽水來控制雙壁鋼圍堰在下沉?xí)r的傾斜。雙壁鋼圍堰一般用以配合深水中的大直徑鉆孔群樁基礎(chǔ)施工,雙壁鋼圍堰法修筑基礎(chǔ)即為浮式(著床型與非著床型)沉井加鉆孔基礎(chǔ),鋼沉井只起施工圍堰的作用,不參與主體結(jié)構(gòu)受力、其基底不采取大面積清理基底淤泥方式,而是鉆孔嵌入巖石。浮式鋼沉井浮運(yùn)就位時,不是在沉井內(nèi)加

2、設(shè)鋼氣筒壓氣排水來增加浮力,而是將中空的井壁向上延伸來增加浮力。同時不設(shè)隔墻,由于從下至上均為雙壁結(jié)構(gòu),且中空的雙壁較厚,空艙內(nèi)壁有水平桁架支撐,其剛度較大、強(qiáng)度較高,能夠抵抗很大的水頭差,一般在30米以上,鋼板樁在20米以下。能夠承受較大的壓力,能夠承受洪水沖擊。圍堰內(nèi)無支撐體系,工作面開闊,吸泥下沉、清基鉆孔、灌注水下混凝土均很方便。由于鋼圍堰在施工中僅僅起臨時圍堰作用,工程完成到一定階段后,要進(jìn)行水下切割拆除回收,可以進(jìn)行重復(fù)利用。下部不能切除部分可以對鉆孔樁基礎(chǔ)起到保護(hù)作用,可以防止因河床變遷引起的基礎(chǔ)沖刷和對風(fēng)化巖的破壞。二、雙壁鋼圍堰鉆孔基礎(chǔ)施工工序制作底節(jié)沉井圍堰,浮運(yùn)至墩位處定

3、位,通過水上起重設(shè)備起吊,放入水中浮起,并用導(dǎo)向船和纜繩將其在流水中定位,在向空壁中注水壓重下沉并逐層接高壓重,同時吸泥下沉。當(dāng)圍堰下沉至巖面時,可以將刃腳與巖面空隙填實,再向空壁中注水壓重使其不再懸浮。雙壁鋼圍堰下沉穩(wěn)定后,可在其頂部搭設(shè)施工平臺,安裝固定鉆孔護(hù)筒,灌注水下混凝土封底,安放鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔樁施工。完成鉆孔樁水下混凝土灌注后,可將圍堰內(nèi)的水抽干,修筑承臺和礅身,礅身出水后,適時切除鋼殼圍堰,進(jìn)入下一個施工循環(huán)。三、雙壁鋼圍堰法修筑基礎(chǔ)施工要點1、圍堰應(yīng)根據(jù)工地起重運(yùn)輸條件,分層分塊制造。塊件應(yīng)在胎具上焊接組拼,壁板應(yīng)用夾具夾緊,防止焊接變形。焊接時由于焊接變形的不可避免性,因此

4、應(yīng)采取有效措施,避免過大的焊接變形,以及制定相應(yīng)的對變形的矯正措施和方法。2、圍堰的浮運(yùn)應(yīng)根據(jù)潮水漲落規(guī)律來決定,圍堰在浮運(yùn)過程中處于懸浮運(yùn)動狀態(tài),對水的沖擊和浪涌比較敏感,應(yīng)采取有效措施保持穩(wěn)定和位置的準(zhǔn)確。3、圍堰各層拼裝時,以竣工底節(jié)的實際中心線為準(zhǔn),要求圍堰上口半徑的誤差不大于30.內(nèi)外壁板允許互相搭接,亦可加蓋板焊接,但上下層艙板應(yīng)對準(zhǔn),所有搭接縫應(yīng)滿焊,并經(jīng)煤油滲透水密試驗,確保不漏水。4、圍堰在著床前,受水流影響,河床必然在一定程度和一定范圍上受到?jīng)_刷,為了減少沖刷,可以采取拋一定數(shù)量大小均勻的碎石或卵石,以保護(hù)河床,減少局部沖刷。5、采用圍堰內(nèi)壁艙注水壓重下沉的方法進(jìn)行圍堰著床

5、時,應(yīng)同時啟動幾臺水泵均勻?qū)ΨQ向各個對應(yīng)隔艙注水,以盡快著床。著床過程中,發(fā)現(xiàn)刃腳有部分著床而大部分任然懸空時,可采取局部吸泥,使得刃腳全部嵌入河床,待圍堰著床達(dá)到穩(wěn)定后,再接高下一節(jié)圍堰。6、當(dāng)圍堰下層困難時,為加大沉降系數(shù)及加強(qiáng)圍堰抽水時的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,可在圍堰井壁內(nèi)從刃腳起一定高度內(nèi)灌注水下混凝土。水下混凝土灌注高度應(yīng)滿足下列要求:圍堰自重能夠滿足沉降要求;圍堰內(nèi)抽水時的水位要求;圍堰水下切割后最低水位要求。7、圍堰在覆蓋層中下沉,初期應(yīng)以糾偏為主;下沉中期及后期以糾正傾斜為主;當(dāng)圍堰接近設(shè)計標(biāo)高時以清基為主。8、圍堰封底前,應(yīng)將護(hù)筒與護(hù)筒之間、護(hù)筒與圍堰設(shè)置支撐予以固定,以防變形和變位。護(hù)

6、筒與基巖間縫隙也應(yīng)堵住。9、鋼圍堰的燒割亦在圍堰內(nèi)進(jìn)行。由于鋼殼內(nèi)填充的混凝土表面不平整,一般燒割線距離混凝土面不宜低于1米,同時應(yīng)沿?zé)罹€先焊接一圈鋼筋,以便潛水工能夠準(zhǔn)確摸到燒割位置。10、圍堰燒割成上下兩半節(jié)時,上節(jié)圍堰受到水流沖擊將向下游移動,而且在圍堰斷開的一瞬間突然移動,為了使?jié)撍畣T安全施工,可以在燒割線的上下各焊接一個連接件,其間以倒插螺桿連接,并能夠承受水平力,起吊圍堰時,可以將螺桿拔出,同時用方木將圍堰上節(jié)支撐于礅身,以防止圍堰傾倒。四、準(zhǔn)備工作:1、技術(shù)準(zhǔn)備:施工圖設(shè)計中地形、地質(zhì)構(gòu)造、河床構(gòu)造、覆蓋層構(gòu)造、厚度,基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)埋深、承臺尺寸,礅身(柱)截面尺寸,施工期間水

7、位、流速、涌浪變化情況,通航河流船只運(yùn)行情況、封航時間等情況調(diào)查。設(shè)計說明中關(guān)于水中施工的要求,施工組織設(shè)計中水中施工方案,施工組織設(shè)計總說明、施工方法與相應(yīng)的技術(shù)組織措施、施工進(jìn)度計劃、施工現(xiàn)場平面布置、各種資源需要量及其供應(yīng)情況。尤其對于水上運(yùn)輸船只設(shè)備的檢查,雙壁鋼圍堰下水坡道地點的選擇(下游)、確定、加固、檢查。結(jié)合平面布置圖選擇、確定雙壁鋼圍堰制作場地,清理與加固。2、施工準(zhǔn)備:人員組織、材料、設(shè)備、工具、零件準(zhǔn)備:根據(jù)施工設(shè)計,計算所需各種規(guī)格材料數(shù)量、下料長度、焊接工藝,焊接設(shè)備是否滿足需要、起重設(shè)備、零配件是否滿足需要、工作是否正常。電力設(shè)施是否滿足要求,備用發(fā)電機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)

8、發(fā)電等。運(yùn)輸?shù)缆芳庸?、運(yùn)送臺架的可靠性,水上浮運(yùn)船只噸位、數(shù)量應(yīng)滿足工作要求。水上起重設(shè)備搭設(shè)應(yīng)滿足要求。3、水上定位根據(jù)施工設(shè)計,對擬建墩位進(jìn)行定位,確定定位船(或定位樁)、導(dǎo)向船位置。(1)定位船:又稱錨船,為水上大型施工定位用,一端直接和錨繩相連系固定船位,另一端用纜繩和導(dǎo)向船、施工結(jié)構(gòu)連接。船上設(shè)有滑車組可以隨時收放纜索調(diào)整結(jié)構(gòu)位置。定位船一般設(shè)在結(jié)構(gòu)上游,如果有潮水或逆流的江面,則在上下游均應(yīng)設(shè)置定位船。定位船應(yīng)有足夠的工作面,船上的系泊設(shè)備主要根據(jù)主錨和浮運(yùn)船組連接到定位船上的拉攬數(shù)目而定。定位船可以用鐵駁或兩艘木船組合而成,鐵駁作定位船時,其甲板上應(yīng)有馬口、帶纜柱、復(fù)式滑車組、固

9、定座等設(shè)備;由兩條木船組成導(dǎo)向船時,若兩船露出水面高度不等時,應(yīng)先對木船進(jìn)行壓艙使之等高,使兩船甲板面為一平面進(jìn)行拼連,與托架相連接的角鋼應(yīng)靠船的龍骨或橫梁上。(2)拼裝船:拼裝船是為了大型水上結(jié)構(gòu)施工之用,可由鐵駁或浮箱組拼而成,若用鐵駁組拼時,應(yīng)拆除船員宿舍,以利于后期拼裝船退出。拼裝船上應(yīng)用槽鋼或鋼板樁反扣作為平臺,并進(jìn)行找平,最大誤差不超過±5。大型水上施工結(jié)構(gòu)待拼裝船組拼檢查合格后,即可在船上組拼。對于采用沉船入水施工的拼裝船,應(yīng)有對稱的密封的隔艙,以利于注水下沉及充氣上浮。(3)導(dǎo)向船:導(dǎo)向船的主要作用在于保證水上大型施工結(jié)構(gòu)在橋墩墩位的準(zhǔn)確位置并在其穩(wěn)固于基底之前予以支

10、護(hù)。同時,導(dǎo)向船又是深水橋墩施工的工作場地。在導(dǎo)向船上安裝有供水上大型結(jié)構(gòu)入水的起重設(shè)備,如龍門吊及其它生產(chǎn)、生活設(shè)施,并兼作橋墩施工時臨時??康氖┕?、交通船舶的躉船。大型水上結(jié)構(gòu)系支承在起重塔架上,設(shè)在導(dǎo)向船中部內(nèi)側(cè),故需要在導(dǎo)向船外側(cè)用片石、砂包進(jìn)行壓艙,以平衡連接梁所受力矩。沒入水中的大型施工結(jié)構(gòu)連同導(dǎo)向船則以強(qiáng)大的錨錠設(shè)施定位于水上。導(dǎo)向船的組成一般為兩艘800t鐵駁和下述幾項特制結(jié)構(gòu)和設(shè)備組成:鐵駁面連接結(jié)構(gòu)即連接梁、起重龍門吊、導(dǎo)向架等。連接梁的作用:使兩條導(dǎo)向船連接成整體;作為天車的走行道;作為平衡重吊點和輔助吊點的掛梁。天車及小車:天車一般由萬能桿件組成桁梁。整個起吊設(shè)備布置有

11、2臺天車,每臺天車上有起重小車一臺及電動滑車一臺。天車運(yùn)行部分安設(shè)在梁的兩端,電力傳動,每端有4個走行輪,其中兩個為主動輪,2個位從動輪。小車包括起吊設(shè)備、運(yùn)行部分和構(gòu)架。輔助吊點:在圍囹上下游各設(shè)一個輔助吊點,系承受在插管柱時管柱重量對圍囹的偏載。導(dǎo)向塔架及支承結(jié)構(gòu):導(dǎo)向塔架是大型施工結(jié)構(gòu)下沉?xí)r導(dǎo)向之用,塔架與托架間的支承梁由2根槽鋼及2根角鋼組成。鐵駁面連接系:由于連接梁離導(dǎo)向船面較高,故在船面上下游各設(shè)置導(dǎo)向船間的連接系,他的結(jié)構(gòu)系在鐵駁上伸出一個三腳架,三腳架的頂點在兩導(dǎo)向船對稱中線處連接。所有水平力直接傳到船面上,垂直力傳至船舷及中隔艙上,并可利用它作為兩個導(dǎo)向船間的工作走到和腳手架

12、。(4)錨定布置整個錨錠系統(tǒng)按順?biāo)鞣较虿贾?,水上大型施工結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向船與定位船連接。錨錠的形式和重量不同,作用也不一樣,分為鐵錨和混凝土錨,鐵錨重量在數(shù)百公斤到23T不等?;炷铃^重量約1545T不等。錨與船之間用錨繩、錨鏈連接??拷堫^一端用錨鏈。錨繩一般用鋼絲繩,錨鏈有三種作用:一是自重大,一般為同直徑鋼絲繩的10倍左右,增加錨鏈與河床的摩擦力;二是錨鏈由單個鏈環(huán)組成,轉(zhuǎn)動靈活;三是穩(wěn)定與緩沖。錨鏈宜采用有擋錨鏈,使用前均需試?yán)细?,其?fù)荷安全系數(shù)采用4。錨鏈由末端鏈節(jié)、中間鏈節(jié)、錨端鏈節(jié)組成。各節(jié)段按使用部位由普通鏈環(huán)、加大鏈環(huán)末端鏈環(huán)、轉(zhuǎn)環(huán)、連接連環(huán)等配件組成。中間鏈節(jié)理論長度為25米

13、,實際長度為2527米。(5)拋錨將錨錠按設(shè)計位置放入河中,一般鐵錨(約8T以下)用“甩梢”的方法進(jìn)行拋設(shè),此法用1520米的一段直徑1622鋼絲繩掛置。此處注意錨繩的預(yù)拉力一般拉到設(shè)計拉力的80%左右,對稱錨繩的拉力差控制在10%以內(nèi)。4、浮運(yùn)浮運(yùn)前必須完成下列工作:(1) 錨錠系統(tǒng)施工完畢;(2) 處于導(dǎo)向船中間的拼裝船上的拼裝大型施工結(jié)構(gòu)完畢,驗收合格;(3) 導(dǎo)向船之間的連接、船上的起重設(shè)備、錨錠設(shè)備安裝完畢、驗收合格;(4) 導(dǎo)向船上的安全設(shè)施、救生設(shè)施、救火設(shè)施、航標(biāo)、生產(chǎn)生活設(shè)施完備;(5) 電源、動力安裝檢查合格;(6) 封航手續(xù)、航運(yùn)安全措施到位;(7) 導(dǎo)向船與定位船連接可

14、靠。拖輪的數(shù)量、馬力能夠滿足頂推、拖拽要求。5、定位定位步驟:(1) 調(diào)整定位船邊錨,使定位船中心位于橋墩中線上;(2) 調(diào)整定位船邊錨,使定位船中線位于橋墩中線重和;(3) 在保證定位船定位位置的前提下,觀測同直徑錨繩的入水長度是否相等,據(jù)以調(diào)整主錨和定位船邊錨,使其受力均勻;(4) 調(diào)整導(dǎo)向船邊錨,使水上大型施工結(jié)構(gòu)在上下游的方向定位于橋中線上游約1米處,并使拉攬受力均勻;(5) 調(diào)整導(dǎo)向船邊錨,使水下大型施工結(jié)構(gòu)在左右岸方向定位,并使邊錨受力均勻;(6) 起吊水下大型施工結(jié)構(gòu),撤走拼裝船后放入水中,并使不能自浮的施工結(jié)構(gòu)落于導(dǎo)向船的支承結(jié)構(gòu)上,同時,收緊施工結(jié)構(gòu)與定位船的拉攬,使施工結(jié)構(gòu)

15、的頂面保持水平;(7) 調(diào)整導(dǎo)向船拉攬,使水下大型施工結(jié)構(gòu)的中心精確定位于橋墩中心;(8) 調(diào)整導(dǎo)向船邊錨,使水上大型施工結(jié)構(gòu)的中線與橋墩中線重和,然后收緊尾部纜繩;(9) 在保證水下大型施工結(jié)構(gòu)定位位置的前提下,調(diào)整各錨繩及拉攬,使其受力均勻;(10) 制定定期觀測檢查制度和觀測檢查方法,隨時觀測水文變化情況及施工過程中加載沉浮情況及變化規(guī)律。五、起吊下水水上大型施工結(jié)構(gòu),一般用導(dǎo)向船上的兩個主吊點塔架頂部所設(shè)滑車組起吊入水。當(dāng)主吊點起重重量不夠時,則在導(dǎo)向船的連接梁上設(shè)四個平衡重托架,安裝四個平衡重吊點分擔(dān)部分起重量。平衡重吊點的鋼絲繩由重物通過滑車組后連到卷揚(yáng)機(jī)上,以便隨時收放鋼絲繩,使

16、重物處于懸空狀態(tài)。每個主吊點的滑車組鋼絲繩,兩端均連接在卷揚(yáng)機(jī)上。起吊時,兩個主吊點加四個平衡重吊點,共計8臺卷揚(yáng)機(jī)同時操作,施工結(jié)構(gòu)入水后,尚需調(diào)整拉攬來平衡水流沖擊力,防止施工結(jié)構(gòu)傾斜。由于工作面比較窄,施工人員多,地點分散、施工難度較大,必須統(tǒng)一指揮,明確信號及其傳遞方法,加強(qiáng)巡查、協(xié)同動作,保持水上施工結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)升降。能夠自浮的水上大型施工結(jié)構(gòu)也可采用沉船入水方案,但此方案應(yīng)注意傾斜防范,采取有效措施降低重心。注水速度和注水順序應(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計進(jìn)行,經(jīng)常測量沉船四角的吃水深度,發(fā)現(xiàn)傾斜及時調(diào)整,尤其注意船面入水前后的變化。非對稱結(jié)構(gòu)入水時,應(yīng)采取有效措施進(jìn)行平衡處理,宜在其本身進(jìn)行處

17、理,沉船任然可以按照施工設(shè)計進(jìn)行入水。沉船本身應(yīng)進(jìn)行水密性試驗,確保注水、充氣升降滿足設(shè)計要求。沉船升降時,相應(yīng)的管路、氣路應(yīng)及時隨著船的升降進(jìn)行收放,以免損壞,高度重視水管路、氣管路的重要性,專人管理,消除事故隱患。六、設(shè)計實例雙壁鋼圍堰采用圓形雙薄壁鋼結(jié)構(gòu),鋼圍堰內(nèi)直徑為31m(較承臺對角線每側(cè)大100cm),外徑32.6m,壁間厚度80cm。內(nèi)外壁鋼板厚度3m,底節(jié)鋼板厚度為5mm,1、 雙壁鋼圍堰設(shè)計雙壁鋼圍堰其實就是雙壁鋼殼沉井,與沉井的區(qū)別就在于圍堰是臨時防水結(jié)構(gòu),工程結(jié)束后需要拆除。以圓形雙壁鋼圍堰為例。(一) 圓形雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計某雙壁鋼圍堰采用圓形雙薄壁鋼結(jié)構(gòu),鋼圍堰內(nèi)直徑

18、為31m(較承臺對角線每側(cè)大100cm),外徑32.6m,壁間厚度80cm。內(nèi)外壁鋼板厚度3m,底節(jié)鋼板厚度為5mm,豎向主龍骨采用75×50×5角鋼,橫向主龍骨采用63×6角鋼,橫向主龍骨間采用6mm扁鋼加強(qiáng),壁間斜撐采用63×6角鋼。平面分八塊,塊間用5mm厚鋼板設(shè)置隔倉板,底節(jié)預(yù)制高度為3m,以上節(jié)預(yù)制高度為4.5m。單塊鋼圍堰吊裝最大重量約5t。塊與塊之間、節(jié)與節(jié)之間相連均采用焊接。(二)雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)布置雙壁鋼圍堰為全焊水密結(jié)構(gòu),其主要結(jié)構(gòu)如下:(1)井壁與內(nèi)桁架 圍堰周圍由內(nèi)外兩層鋼壁組成,底節(jié)內(nèi)外壁鋼板厚度均為5mm,其余節(jié)鋼板厚度均為3m

19、m。鋼圍堰沿周圍布置184根豎向75×50×5角鋼作為豎向主龍骨,主龍骨的間距外壁約為58.2cm,內(nèi)壁約為55.3cm。四座鋼圍堰橫向主龍骨均采用63×6角鋼,高度方向每隔1m一道,中間采用6mm扁鋼作環(huán)向肋加固。壁內(nèi)斜撐采用63×6角鋼,主龍骨與斜撐組成水平環(huán)行桁架,使內(nèi)外壁形成整體。 (2)隔倉  為保證圍堰在水中懸浮階段于井壁內(nèi)灌水下沉?xí)r的穩(wěn)定,以及沉落至河床時能分倉灌水或灌混凝土,以適應(yīng)河床面的高差和調(diào)整圍堰的傾斜度,在單個圍堰環(huán)向分為8塊,兩端頭設(shè)置隔倉板,在平面上分成8個互不相通的倉。隔倉板壁厚5mm。(3)刃腳 圍堰底

20、部150cm設(shè)置刃腳,底部用160x100x12角鋼包角。(4)其他配置  吊點:在每塊圍堰上部設(shè)置加強(qiáng)吊點,用它整體起吊入水,底節(jié)鋼圍堰整體起吊時共設(shè)置4個主吊點。  兜纜錨耳:在鋼圍堰外壁上焊接錨耳,用它攏住前后兜纜,防止兜纜松弛時被刃腳壓住或互相纏繞,錨耳高度以水面上2m為宜。  內(nèi)外連通管:為保持圍堰在接高、下沉、定位施工作業(yè)時內(nèi)外水位的平衡,在最低水位附近圍堰下游方向,穿透內(nèi)外井壁設(shè)置兩個250mm的鋼管,鋼管與井壁間密焊。鋼管伸入圍堰端設(shè)有法蘭并配有鋼板堵頭,可根據(jù)工序需要由潛水員開閉堵頭板。 (5)填壁砼 為保

21、證雙壁鋼圍堰有足夠的鋼度和下沉重量,并考慮施工完畢后的拆除方便。雙壁鋼圍堰內(nèi)壁填充C15砼,并在河床以上部分每3m設(shè)一道砂夾層。七、施工實例(一)著床型鋼圍堰著床型鋼圍堰通常采用雙壁結(jié)構(gòu),一般適用于泥沙淤積河段承臺淹埋于河床內(nèi)(承臺底面底于河床面)或承臺底面雖高于河床面但河床覆蓋層較淺的橋梁基礎(chǔ)施工中,前者如江陰大橋A標(biāo)主墩基礎(chǔ)、潤揚(yáng)大橋E標(biāo)主墩基礎(chǔ)等,其承臺底面均位于河床面以下,都采用了著床型鋼圍堰施工承臺,如圖“著床型鋼圍堰(一)”所示;安慶大橋A標(biāo)則屬于后一種情形,墩位處由于河床沖刷,雖然承臺底面高于河床,但其河床覆蓋層較淺,不適于搭設(shè)鉆孔平臺進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工,因而也采用著床型鋼圍堰,該鋼

22、圍堰兼有鉆孔平臺和承臺施工的擋水結(jié)構(gòu)二種功能,如圖“著床型鋼圍堰(二)”所示。著床型鋼圍堰(一)著床型鋼圍堰(二)著床型鋼圍堰的壁體厚度由所受到的最大水頭壓力及土壓力決定,通常大于80cm、小于200cm,一般在100cm-150cm之間,適當(dāng)增加鋼圍堰的壁體厚度可有效提高鋼圍堰的整體剛度。鋼圍堰的總高度由刃腳入土深度、施工期承受的最大水頭高度以及施工需要共同決定。(1)著床型鋼圍堰的拼裝、就位鋼圍堰的拼裝方式受到拼裝場地、運(yùn)輸條件、起吊能力等諸多因素的影響,施工時可根據(jù)具體情況,采用適宜的拼裝工藝:1)若橋位區(qū)附近有造船廠、鋼結(jié)構(gòu)加工廠等可利用的拼裝場地,且有大型起重船配合,則可將鋼圍堰豎向

23、分節(jié)在工廠加工制作,利用駁船將制作完成的節(jié)段運(yùn)至現(xiàn)場后整體吊裝、上下對接后焊成整體;2)若橋位處水流平穩(wěn),又有大型駁船可以利用,則可就近在駁船上將鋼圍堰分節(jié)拼裝成整體,利用起重船吊裝;3)在沒有大型起重船的情況下,則可將鋼圍堰按構(gòu)造分片(塊)在陸上或駁船上加工,塊件的重量可根據(jù)現(xiàn)有的起重能力進(jìn)行劃分,如將分塊重量控制在30t-50t之間以滿足小型起重船的吊裝能力。散拼鋼圍堰的施工工藝較復(fù)雜,拼裝前需在承臺外圍設(shè)置定位樁、導(dǎo)向樁、支承牛腿及起吊鋼梁等。第1)、2)二種施工方法可減少現(xiàn)場的操作環(huán)節(jié),加快施工進(jìn)度,但需要配備大型起重設(shè)備;第3)種施工方法雖增加了現(xiàn)場焊接工作量,但有效解決了沒有大型起

24、重船的限制,只要組織嚴(yán)密、合理配備設(shè)備和人員投入,也不失為一種較好的施工方法。4)對于河床覆蓋層較淺的情況,則施工工藝要復(fù)雜得多,如在安慶大橋A標(biāo)施工中鋼圍堰不僅是承臺施工的擋水結(jié)構(gòu),同時也是鉆孔樁施工的操作平臺。這種情況下的鋼圍堰通常采用整體浮運(yùn),現(xiàn)場利用導(dǎo)向船、定位船拋錨定位的施工工藝。(2)鋼圍堰的著床、下沉雙壁鋼圍堰就位后自浮于水中,通常在鋼圍堰刃腳段澆注一定高度的水下混凝土,以增加刃腳部分的剛度,由于刃腳混凝土客觀上增加了鋼圍堰自重,又可加大鋼圍堰入土后的下沉速度。著床型鋼圍堰受到的水流力在圍堰刃腳接近河床頂面時達(dá)到最大值,此時應(yīng)在嚴(yán)格控制鋼圍堰定位精度的情況下及時著床。鋼圍堰刃腳著

25、床后,利用深水抓斗或吸泥機(jī)輔以高壓射水管吸泥取土,同時向鋼圍堰壁倉內(nèi)注水,增加圍堰的下沉重量。吸泥取土?xí)r從圍堰中間逐步向刃腳處對稱分層進(jìn)行,以保證鋼圍堰平穩(wěn)、豎直下沉。為保證鋼圍堰順利下沉,可事先在刃腳內(nèi)部埋設(shè)高壓水槍噴嘴,當(dāng)鋼圍堰下沉困難時利用高壓射水沖擊刃腳底部土體,以減少圍堰刃腳處的端阻力,同時采取在隔倉壁體內(nèi)澆注混凝土或灌砂、圍堰頂部配重以及空氣幕等方法達(dá)到助沉目的。(3)鋼圍堰的下沉糾偏鋼圍堰在下沉過程中可能會出現(xiàn)偏位或傾斜現(xiàn)象,此時可通過及時采取調(diào)整偏側(cè)取土量的方法逐步達(dá)到糾偏糾斜的目的。(4)鋼圍堰的清基封底鋼圍堰下沉到位后,采用高壓射水沖洗圍堰內(nèi)壁和鋼護(hù)筒外壁,利用空氣吸泥機(jī)吸

26、除底部浮泥清基,為澆注封底混凝土做準(zhǔn)備。若河床覆蓋層較淺,可由潛水員用袋裝混凝土堆砌封堵刃腳,也可采用水下不離析混凝土封堵刃腳部位孔隙以防堰外泥砂流入。(二)非著床型鋼圍堰有底鋼吊箱圍堰非著床型鋼圍堰即通常所說的鋼吊箱圍堰,一般適用于承臺底面高于河床面的深水基礎(chǔ)施工,如軍山長江大橋主墩基礎(chǔ)、潤揚(yáng)大橋C1標(biāo)主墩基礎(chǔ)、南京三橋主墩基礎(chǔ)以及杭洲灣大橋標(biāo)基礎(chǔ)施工等,其共同特點是墩位處水深流急、河床沖刷較大、承臺底面均高于河床面,為了方便承臺施工、節(jié)省鋼圍堰材料的投入,均采用有底鋼吊箱圍堰。非著床型鋼圍堰(鋼吊箱圍堰)鋼吊箱圍堰總高度由封底混凝土的厚度和施工期承受的最大水頭高度共同決定,鋼吊箱圍堰分雙壁

27、和單壁二種結(jié)構(gòu),具體采用哪種結(jié)構(gòu)型式通常由施工期間圍堰所受到的水頭壓力決定。對于內(nèi)陸河流中的深水基礎(chǔ),由于受到冬枯夏洪的影響導(dǎo)致水位變化幅度較大,洪水期鋼圍堰需承受較大的水流力和水頭壓力,一般采用雙壁結(jié)構(gòu)可保證鋼圍堰有足夠的剛度以滿足渡洪需要。對于杭洲灣大橋這樣處于外海區(qū)域內(nèi)的橋梁基礎(chǔ)施工,雖然海況較復(fù)雜,但與內(nèi)陸河流比較,在正常施工情況下其水位變化幅度不大且有規(guī)律可循,施工過程中可根據(jù)氣象預(yù)報避開臺風(fēng)等惡劣天氣的影響,在進(jìn)行鋼圍堰設(shè)計時一般只考慮承受潮汐和波浪力的作用,與內(nèi)河圍堰相比較,后者對壁體剛度的要求小得多,采用單壁結(jié)構(gòu)可滿足剛度要求。不管是單壁或雙壁結(jié)構(gòu),鋼吊箱圍堰均由壁體、底板、撐

28、桿、拉壓桿等組成。同著床型雙壁鋼圍堰一樣,雙壁鋼吊箱圍堰的壁體厚度通常大于80cm,一般在100cm-150cm之間。單壁鋼吊箱圍堰的壁體結(jié)構(gòu)較簡單,通常由鋼板、縱向次梁、環(huán)板及支撐桁架組成,根據(jù)需要可在單壁壁體外側(cè)嵌入隔熱材料以加強(qiáng)對承臺混凝土的保溫養(yǎng)護(hù),如杭州灣大橋單壁鋼吊箱圍堰的設(shè)計時,就采用了在吊箱單壁外側(cè)(承臺范圍內(nèi))加設(shè)一層3mm鋼板,通過向鋼板與側(cè)壁面板間的夾壁內(nèi)注射“聚氨脂硬質(zhì)泡沫塑料”(俗稱液體泡沫)達(dá)到隔熱保溫的目的。鋼吊箱底板均由面板、主梁和次梁組成。杭州灣大橋標(biāo)單壁鋼吊箱保溫層構(gòu)造示意圖(1)鋼圍堰的拼裝同著床型鋼圍堰相比較,雙壁鋼吊箱圍堰的高度較小,一般分節(jié)不超過2節(jié),其拼裝方式、運(yùn)輸及吊裝等基本同著床型鋼圍堰施工:既可拼裝后整體吊裝,又可以先加工成塊件現(xiàn)場拼裝、利用葫蘆起吊、注水下沉,不同的是鋼吊箱圍堰帶有底板,因而二者施工工藝又有所不同。1)在岸上或駁船上拼裝成整體的鋼吊箱圍堰,在吊裝前需精確測出樁身偏差及傾斜度等參數(shù),根據(jù)鋼護(hù)筒頂口及吊箱底板設(shè)計高程處的平面樁位,采用“投影法”在吊箱底板上預(yù)留長圓形(兩端為半圓形、中間為矩形)孔洞,以便鋼吊箱下放到位,防止鋼吊箱在下放過程中被群樁“卡”??;2)鋼吊箱圍堰采取在現(xiàn)場拼裝時,其底板開孔較容易控制,可根據(jù)現(xiàn)場樁位的偏位及傾斜情況預(yù)留孔洞,方法同上;3

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