雙壁鋼圍堰快速拆除周轉使用施工工法

雙壁鋼圍堰快速拆除周轉使用施工工法1前言2411~21#11351.4/，最大承臺埋入中河床以下4m。傳統(tǒng)深水雙壁鋼圍堰為抵抗水壓力，采用全焊接結構形式，2工法特點高周轉率，避免因傳統(tǒng)切割拆除造成壁體變形、損壞導致不能循環(huán)使用浪費材料。圍堰分節(jié)上浮拆除不受水流的影響；紋鋼、底螺帽、連接器按正反拆卸工藝成功的解決了雙壁鋼圍堰快速安裝與分離。適用范圍結構雙壁鋼圍堰拆除施工。工藝原理總體思路雙壁鋼圍堰加工制作稱，每層若干塊。雙壁鋼圍堰拼裝、下放混凝土達到強度后，關閉連通器進行圍堰內抽水，抽水完成進行承臺、墩身施工。雙壁鋼圍堰拆除雙壁鋼圍堰周轉塊重新拼裝快速周轉到下各橋墩。雙壁鋼圍堰設計惠州惠新大道跨東江大橋雙壁鋼圍堰分為主墩15#~17#、邊墩14#、18#和引橋墩11#~13#、19#~21#三種結構形式，鋼圍堰設計原理相同，根據其承臺埋置深度不同，選取其中可周轉的19#墩承臺鋼圍堰為例。本橋19#墩承臺鋼圍堰結構設計為雙壁鋼圍堰，承臺兩個分離式承臺，尺寸為：6.45×6.05m×2m，圍堰平面尺寸為：18.76×9.27m，夾壁厚度為1.5m?？紤]到套箱圍堰如泥較深以及最不利工況下水深較大，套箱內外壁板均采用8mm厚鋼1.2cm120×80×123mm16mm1.2m逐漸減小為管，其分布形式具體見結構布置圖：圖4.2-1雙壁鋼圍堰平面布置圖雙壁鋼圍堰拆除及周轉原理14#18#和引橋墩19#~21#鋼圍堰右幅周轉至左幅進行施工，原來19套鋼圍堰經過拆除周轉成14套鋼圍堰。

施工工藝流程及操作要點操作要點

圖5.1-1施工工藝流程圖第二節(jié)雙壁鋼圍堰基本參數(shù)見圖5.2-1和表5.2-1。圖5.2-1第二節(jié)雙壁鋼圍堰平面布置圖表5.2-1第二節(jié)雙壁鋼圍堰工程數(shù)量表序號名稱材料數(shù)量（套）單重（t）總重（t）備注1GWY-06Q235B215.9531.902GWY-07Q235B215.7431.483GWY-08Q235B213.7627.534GWY-09Q235B213.7627.535GWY-10Q235B29.7019.40合計（t）137.84第二節(jié)雙壁鋼圍堰平面尺寸為18.76×9.27m，高度為5.99m，密閉倉厚度為1.5m，四周的四個操作倉尺寸為1.5×1.5m，中間四個操作倉尺寸為1.5×1.0m.因此，第二節(jié)鋼圍堰自重:G=mg=137.84×1000×10=1378400N (g取10.0N/kg)浮力主要靠密閉倉內部排水，密閉倉的體積：V=2×((18.76-5)+(9.27-3))×1.5×5.99=359.94m3第三節(jié)雙壁鋼圍堰基本參數(shù)見圖5.2-2和表5.2-2。圖5.2-2第三節(jié)雙壁鋼圍堰平面布置圖表5.2-2第三節(jié)雙壁鋼圍堰工程數(shù)量表序號名稱材料數(shù)量（套）單重（t）總重（t）備注1GWY-11Q235B211.2722.542GWY-12Q235B211.1622.333GWY-13Q235B210.8621.734GWY-14Q235B210.8621.735GWY-15Q235B25.7711.54合計（t）99.86第三節(jié)雙壁鋼圍堰平面尺寸為18.76×9.27m，高度為5.29m，密閉倉厚度為1.5m，四周的四個操作倉尺寸為1.5×1.5m，中間四個操作倉尺寸為1.5×1.0m.因此，第三節(jié)鋼圍堰自重:G=mg=99.86×1000×10=998600N (g取10.0N/kg)浮力主要靠密閉倉內部排水，密閉倉的體積V=2×((18.76-5)+(9.27-3))×1.5×5.29=317.88m3整體考慮由于需要第二、三兩節(jié)鋼圍堰上浮，只需要密閉倉提供的浮力大于鋼圍堰總的自重即可。G總=G第二節(jié)+G第三節(jié)=1378400+998600=2377000NF浮=ρ水gv排=1000×10×(359.94+317.88)=6778200NF浮=6778200N>G總=2377000N綜上所述，當密閉倉的水全部抽干，鋼圍堰浮出水面。墩柱安裝定滑輪成撞擊墩柱或者傾覆。因此，在拆除過程前設置一組防傾覆的定滑輪組裝置。堰上浮過程中，其能因定滑輪組在圍堰內壁上的滑動精準的緩慢上浮。圖5.2-3鋼圍堰中墩柱安裝定滑輪示意圖工字鋼組成，定滑輪與鋼抱箍均為型鋼組成。圖5.2-4定滑輪裝置大樣圖雙壁鋼圍堰注水、抽水圍堰內注水，保證圍堰內外水面一致首先清理干凈圍堰內施工材料和施工垃圾。在承臺、墩身施工完成后方可進行圍堰拆除工作，利用4臺水泵往鋼圍堰內注水，使圍堰里面水位和圍堰外江面水位保持一致，平衡圍堰內外壁水壓。圖5.2-5水泵鋼圍堰內注水示意圖圍堰操作倉抽水，使精軋螺紋鋼全部露出水面在圍堰內水位達到和東江水位平衡時，使用8千斤頂解除首節(jié)與第二節(jié)鋼圍堰操作倉中精軋螺紋鋼。雙壁鋼圍堰拆除操作倉精軋螺紋鋼斤頂將每個操作倉中的精軋螺紋鋼及連接器全部解除。拆除順序如下圖所示1和同時1對稱拆，2和同時2對稱拆，3和同時3對稱拆，4和同時4對稱拆。圖5.2-6鋼圍堰精軋螺紋鋼拆除順序示意圖雙壁鋼圍堰密閉倉抽水上浮接上一步首節(jié)鋼圍堰操作倉中的全部精軋螺紋鋼及連接器被拆除，首節(jié)與年第二節(jié)分鋼絲繩臨時連接固定在鋼棧橋鋼管柱上。圖5.2-7鋼圍堰密閉倉水泵設置示意圖雙壁鋼圍堰對稱分塊拆除對稱分塊拆除最上面一節(jié)圍堰密閉倉抽水至最上面一節(jié)圍堰全部上浮至水面，下面一節(jié)部分浮出水面后，采用130t鋼圍堰壁上，分別與鋼棧橋基礎鋼管柱連接。先拆除圍堰內的內支撐，再分塊對稱進行拆除，首先利用80t浮吊一臺固定要拆卸下的橫縫螺栓，螺栓全部拆除完成后，所有作業(yè)人員遠離吊裝危險區(qū)域后，開始起吊作業(yè)，80t浮吊將鋼圍堰分塊吊至運輸船，運送至指定區(qū)域。圍堰密閉倉內抽水至下一節(jié)全部浮出水面部一臺水泵對稱同步抽水。對稱分塊拆除本節(jié)圍堰按照上述拆除最上面一節(jié)鋼圍堰的方式，本節(jié)圍堰上浮至水面采用130t履帶吊吊配合鋼絲繩將本節(jié)鋼圍堰固定，防止傾覆。先拆除圍堰內的內支撐，再分塊對稱進行拆除，首先利用80t浮吊一臺固定要拆卸下的橫縫螺栓，螺栓全部拆除完成后，所有作業(yè)人員遠離吊裝危險區(qū)域后，開始起吊作業(yè)，80t浮吊將鋼圍堰分塊吊至運輸船，運送至指定區(qū)域。圍堰密閉倉內抽水至第二節(jié)部分浮出水面以至于第二節(jié)鋼圍堰密閉倉水全部抽完。對稱分塊拆除第二節(jié)圍堰80t浮吊固定要拆除的分塊，在浮吊吊起鋼圍堰分塊前，需確保鋼圍堰連接螺栓全部拆卸完成，潛水作業(yè)及圍堰內作業(yè)人員撤離至安全區(qū)域后進行吊裝作業(yè)。鋼圍堰拆除恢復原河床河沙至相應區(qū)域回填，回填至原有河床頂標高。雙壁鋼圍堰周轉使用鋼圍堰拆除后進行部分周轉使用由于每套鋼圍堰首節(jié)均需要埋入河床一下且夾壁間澆筑混凝土，而引橋墩11#~13#14#18#橋墩鋼圍堰右幅周轉至左幅進行周轉施工。材料與設備材料表6.1-1主要材料配置表序號材料名稱直徑單位數(shù)量1鋼絲繩20mmm若干2定滑輪個63工字鋼m若干4鋼抱箍個2機具設備表6.2-1主要機具、設備配置表序號設備名稱型號單位數(shù)量1水泵臺若干2履帶吊130t臺13浮吊80t臺14運輸船400t艘25電焊機50型臺4660t穿心千斤頂TS1-4臺47平板車12m臺28潛水服套2質量控制雙壁鋼圍堰拆除需要本著保證質量高，利用率高的基本目標。為保證質量目標的實現(xiàn)，的思想，確保工程質量目標的實現(xiàn)。具體要求如下：一個單元起吊前，工人應卸掉螺栓出水后，方準起吊。起吊時分工要明確，統(tǒng)一指揮，浮吊司機要專職人員操控，對起吊系統(tǒng)派專人觀察、徐緩起，確認全部解除無誤后，再繼續(xù)起動。水泵進行密閉倉抽水時，必須對稱同步進行抽水工作，保證每個密閉倉抽水量相同，以至于可以保持鋼圍堰拆除過程中平衡。8安全措施章，追求零事故、零傷亡、零損失，爭創(chuàng)安全生產先進單位。經濟等方面，加強施工安全管理，從而保證安全目標的實現(xiàn)。具體要求如下：1水上作業(yè)按水上規(guī)則執(zhí)行。23掛傷。4

在進行起吊系統(tǒng)設備安裝時，禁止電焊打鐵在鋼絲繩上，以防受傷。必須經檢查認可，方能使用。5圍堰解體起吊前，必須了解塊件重量，方可進行起吊作業(yè)，起吊作業(yè)時遵照起吊安全規(guī)則進行。6意外。

在圍堰水中拆除施工期間，應防止外來船只和較大漂流物直接撞擊在鋼圍堰上，出現(xiàn)9環(huán)保措施保拆遷辦公室、專職環(huán)保工程師。施工中接受建設單位、環(huán)保部門、環(huán)保監(jiān)理的監(jiān)督。對施工駐地生活垃圾嚴格管理，嚴禁將生活垃圾及廢水排放至東江。對施工機械及船只定期進行檢查，防止漏油給江水帶來的污染。的河床地層造成破壞。及時清理施工現(xiàn)場廢棄材料，保持作業(yè)現(xiàn)場的干凈清潔。潔。對確有用的固體廢棄物進行綜合利用或者對外銷售，盡可能減少對環(huán)境資源的浪費。環(huán)境。8

鋼圍堰在周轉轉運過程中，鋼圍堰上夾帶的垃圾需要一起裝運，防止直接倒入東江，避免對東江水質造成污染。

10效益分析雙壁鋼圍堰快速拆除周轉的效益主要表現(xiàn)在經濟效益和社會效益上，經濟效益方面主要是周轉帶來的材料節(jié)余費用，社會效益上自浮式快速拆除主要是表現(xiàn)在是安全性和快速性。10.1經濟效益圍堰預應力連接產生的經濟效益針對1套雙壁鋼圍堰為例雙壁鋼圍堰采取原焊接連接：表10.1-1主要人員配置表序號工種數(shù)量職責租金（元）/每天1焊工60人負責鋼圍堰拼裝中的焊接等工作2602張拉工6人負責千斤頂?shù)劝惭b及張拉工作/3機手4人負責履帶吊、千斤頂控制柜的操作/4混凝土工4人負責鋼圍堰接縫混凝土澆筑/5普工15人負責止水膠條安裝等普通工作/6技術人員4人負責現(xiàn)場相關技術指導/表10.1-2主要材料配置表序號材料名稱型號單位數(shù)量費用（元）1焊條?2.5×300mm盒1280402止水膠條20cm×1cm米1200/3中性硅酮結構膠/個若干/4海綿膠/個若干/雙壁鋼圍堰采取預應力精軋螺紋鋼連接：表10.1-3主要人員配置表序號工種數(shù)量職責租金（元）/每天1焊工20人負責鋼圍堰拼裝中焊接、打孔等工作2602張拉工6人負責精軋螺紋鋼、墊片、連接器、錨具、千斤頂?shù)劝惭b及張拉工作/3機手4人負責履帶吊、千斤頂控制柜的操作/4鋼筋工5人負責精軋螺紋鋼的下料2005混凝土工4人負責鋼圍堰接縫混凝土澆筑/6普工15人負責止水膠條安裝等普通工作/7技術人員4人負責現(xiàn)場相關技術指導/表10.1-4主要材料配置表序號材料名稱型號單位數(shù)量費用1精軋螺紋鋼?32mm米1152502連接器?32mm×16cm個768303螺栓?32mm個768104墊片δ20mm個38415止水膠條20cm×1cm米1200/6中性硅酮結構膠/個若干/7海綿膠/個若干/原焊接與無粘結預應力精軋螺紋鋼連接的經濟效益分析主要是在人工和材料及工期上的對比，采用后者可節(jié)約工期5天。那么按照19套雙壁鋼圍堰計算則采用無粘結預應力精軋螺紋鋼連接施工方案合計節(jié)約人工費用為：19×（60×260-20×260-200×5）×5=893000元；因材料拆除后周轉成14套，則材料費用多投入為：14×（1152×50+768×30+768×10+384×1-1280×40）=525056元。分析主要是在人工和機械、工期及材料費周轉上的對比，采用后者可節(jié)約工期10天。因原焊接形式1套鋼圍堰需要4（每人800元/天1臺70t（每臺2500元/天）、1臺60t浮吊（每臺5000元/天）及1艘300t駁貨船（每艘850元/天），按照19套雙壁鋼圍堰計算則采用無粘結預應力精軋螺紋鋼連接施工方案合計節(jié)約人工費用及機械為：19×（800×4+2500+5000+850）×10=2194500元；因鋼圍堰采用無粘結預應力連接，故后期拆除產生周轉節(jié)約材料費原焊接形式19套鋼圍堰全部加工，共計11963.2t；采取預應力連接后結合項目實際情況需要加工19套首節(jié)鋼圍堰，主墩15#~17#鋼圍堰周轉至邊墩14#、18#，引橋墩11#~13#、19#~21#鋼圍堰右幅周轉至左幅進行施工，節(jié)約材料，減少施工成本，共計9973.3t。根據對第三東江大橋雙壁鋼圍堰設計及施工方案優(yōu)化前后效益進行對比，原設計成本11089742698852094-57047206340612共增加效益12045332元。以上小計，采取采用無粘結預應力精軋螺紋鋼連接及后期拆除周轉施工技術合計效益：893000-525056+2194500+12045332=14607776元10.2社會效益法和途徑，大大推進了預應力結構的應用前景與應用領域，社會效益是顯而易見的。11應用實例終點樁號為K1+367.04，惠新大道跨東江大橋長約橋墩采用花瓶墩，橋臺采用座板式臺；上部結構：采用預應力混凝土連續(xù)箱梁，共五聯(lián)24跨，其中主跨采用76m+2×128m+76m(第四聯(lián))預應力混凝土連續(xù)剛構、多邊形箱型墩。道路路面結構均采用瀝青砼路面。該橋11#墩~