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1、雙壁鋼圍堰專項施工方案目 錄一、編制總說明21、編制依據22、工程概況23、工程地質24、水文與氣象3二、總體方案31、雙壁鋼圍堰設置情況32、雙壁鋼圍堰設計方案43、雙壁鋼圍堰施工方案4三、雙壁鋼圍堰結構設計41、標高的確定42、雙壁鋼圍堰結構53、結構檢算6四、雙壁鋼圍堰施工81、工藝流程82、 雙壁鋼圍堰加工制作93、起吊設備的選型104、鋼圍堰工作平臺的搭設115、雙壁鋼圍堰拼裝、下沉116、雙壁鋼圍堰的定位147、雙壁鋼圍堰封底砼施工14xx特大橋實施性施工組織設計一、編制總說明1、編制依據xx特大橋施工圖紙、設計資料等；水文分析報告xx特大橋實施性施工組織設計我單位對現場實地踏勘、2、調查了解的有關情況；國家及鐵道部發布的有關法律、法規及施工技術安全規則。2、工程概況xx特大橋起止里程為DK30+660.65DK39+026.69，橋全長8366.04m，橋中心里程為DK34+843.67。跨xx主航道中心里程為DK32+055.25，主墩墩高21.5m，采用低樁承臺、基底水深14.97m，設計樁長84m，主跨采用一聯60+100+60m連續箱梁；跨xx北堤DK31+347.34；跨xx南堤中心里程為DK33+755.84；全橋平面位于半徑R=3500m、R=7000m的曲線上，曲線梁采用平分中矢法布置；橋上線路縱坡為-2.2、+5.8、-1.5、-5.8、0。跨越xx南堤3、，橋下凈高4.7m，與線路中心線正交。3、工程地質xx流域地形的總體態勢是西高東低、南北高中間低。流域西部、南部及東北部為山區、丘陵區，其余為廣闊平原。xx特大橋區域為第四系晚更新世沖積層，部分區域中、新生代地殼活動劇烈，但自更新世后期，特別是全新世以來本區地殼活動已趨于基本穩定，未發現場地斷裂。流域內表層土為粘土，以下各層為粉質壤土、粉沙土、淤泥質粉土等，色質為黃色、黃褐色，地基承載力在90220kpa之間不等。據以往區域水文地質資料揭示，場地地下水PH值為78，地下水化學類型為弱堿性HCO3Ca型，對砼無侵蝕性。地表水受大氣降水、垂直蒸發和徑流排泄影響，地表水水位隨季節的不同而變化。4、水4、文與氣象水文xx特大橋區域內xx10年一遇洪水位27.8m，流量6300m3/s，平均流速0.48m/s，最大流速0.8m/s；100年一遇洪水位29.69m，流量7362m3/s，平均流速0.42m/s，最大流速0.7m/s。xx規劃為IV（3）級航道，與線路中心線夾角基本正交。預留通航凈空：通航凈高為8m，凈寬90m。最高通航水位：27.65m。氣象xx流域屬亞熱帶和暖溫帶半濕潤季風氣候區，為我國南北氣候過渡地帶，氣候溫和、四季分明、雨量適中，日照時數多、溫差大，無霜期長，季風氣候明顯。多年平均氣溫15.4。區內多年平均風速3.2m/s，風向冬季多西北、東北風，夏季多西南風。全年相對濕度為5、74%，多年平均降水量910mm，且降水年內分布不均，汛期69月雨量占全年降雨量的60%80%，其中7月份降水量占全年降水量的24%。二、總體方案1、雙壁鋼圍堰設置情況根據我單位實測水位以及水文分析報告等相關資料，xx特大橋主跨四個墩位處承臺擬采用雙壁鋼圍堰施工。具體設置見下表xx特大橋雙壁鋼圍堰設置一覽表序號圍堰名稱用途備注11#鋼圍堰36#承臺施工22#鋼圍堰37#承臺施工33#鋼圍堰38#承臺施工44#鋼圍堰39#承臺施工2、雙壁鋼圍堰設計方案xx特大橋主墩（37#墩、38#墩）雙壁鋼圍堰內壁尺寸采用15m*15m、外壁尺寸17.4*17.4m，內外壁間距1.2m；邊墩（36#墩、39#6、墩）雙壁鋼圍堰內壁尺寸采用11m*15m、外壁尺寸13.4*17.4m，內外壁間距1.2m 。3、雙壁鋼圍堰施工方案深水承臺采用雙壁鋼圍堰法施工。雙壁鋼圍堰采用在岸邊加工場內分節塊加工、墩位原位組拼就位、分節接高、分步吸泥下沉的施工方案，下沉過程中采用注水、注混凝土、堰內吸泥及拉纜糾偏等輔助工藝，確保雙壁鋼圍堰準確下沉就位。根據工期要求在此我們采用先樁后堰的施工順序，雙壁鋼圍堰的拼裝待鉆孔樁施工完成后在鉆孔樁施工平臺上進行。雙壁鋼圍堰下沉就位后，進行雙壁鋼圍堰水下混凝土封底，干法施作大體積混凝土承臺。三、雙壁鋼圍堰結構設計1、標高的確定根據xx特大橋實施性施組的總體安排，雙壁鋼圍堰安排在枯水期7、施工，綜合考慮封底混凝土厚度及通航水位高程，初步選定雙壁鋼圍堰頂面高程為23m（枯水期xx水位在20.00m左右）。xx特大橋雙壁鋼圍堰標高一覽表序號圍堰名稱堰頂標高（m）入土標高（m）承臺底標高（m）堰底標高（m）圍堰高度（m）備注11#鋼圍堰23.016.611.847.01622#鋼圍堰23.013.87.764.01933#鋼圍堰23.010.954.951.02244#鋼圍堰23.012.17.273.0202、雙壁鋼圍堰結構殼板下部刃腳1.0m段采用16mm鋼板，中間段采用8mm鋼板，上部7.3m段采用6mm鋼板。水平加勁板：870mm，豎向間距有300、400、500、600、88、00、900mm六種。遇到豎向加勁角鋼時穿過，并與角鋼焊接。豎向加勁角鋼：100808mm，水平間距40cm遇到水平桁架弦板時斷開，在斷開位置加肘板，增加節點剛度。水平桁架弦板厚度有三種（由刃腳高1000mm往上計算）：12200mm（高1800mm）,32300mm(高8200mm)，28300mm（高3600mm）,12200mm（高3400mm）。水平桁架間距有600mm、800mm、1000mm、1200mm、1600mm、1800mm六種。弦板與隔艙相交處，隔艙板開孔，弦板穿過，弦板與隔艙板的焊接要求水密。水平桁架斜桿：12512512mm，12512514mm(第二節水平桁架)。水9、平桁架直桿：100808mm。隔艙板與補強板：隔艙板厚12mm；側壁板與隔艙板相交處的殼板為24620mm、24700mm、24720mm三種；豎向加強角鋼4L100808mm；水平加勁板12160mm,間距600mm，800mm，1000mm，1200mm，1600mm，1800mm六種。鋼圍堰四角隔艙板厚度為12mm,水平加勁板10100mm。水平內支撐：設三道水平內支撐，下道內支撐設在距套箱底面往上7400mm處，中間支撐設在距下道支撐3000mm位置，上道支撐設在施工水位處。水平內支撐斷面為螺旋焊鋼管，上道和中間支撐為4268mm，下道支撐為螺旋焊鋼管72610mm。在支撐位置，把隔艙10、板加強，隔艙板上設4根角鋼4L14014016mm和2塊加勁板218240mm。3、結構檢算主要結構檢算依據鉆孔平臺設計的情況，貝雷梁的強度不需檢算。鋼護筒之間縱梁檢算55噸履帶吊自重47噸，在起吊16.6噸作業時，作用在縱梁上的集中力F=（47+16.6）/4=15.9T。樁基間距4米，鋼護筒直徑1.9m，兩鋼護筒之間縱梁長度為4-1.9=2.1mF1.05m1.05m跨中彎矩Mmax=fl/4=1592.1/4=83.5KN.m 采用2I40a工字鋼，其截面特性如下：截面特性W=2171.4（cm3）最大正應力= Mmax/W=83500/2171.4=38.45（Mpa） = 140（M11、pa） 強度滿足要求。鋼護筒頂上的小縱梁檢算鋼護筒上小縱梁受力考慮履帶吊起重作業時的最大受力F0.95m0.95mF=47/4+16.6/2=20.1T=201Kn跨中彎矩Mmax=fl/4=2011.9/4由最大正應力= Mmax/W = 140（Mpa）得：W min=95500/140=682.1（cm3）選用3I25a(W=1204.2 cm3)工字鋼滿足要求。履帶吊上工作平臺時過渡棧橋強度檢算履帶吊由棧橋上工作平臺時使用的過渡棧橋采用I20a工字鋼，作用在工字鋼上的均布力q=470/2*4.7=50kn/mq3.0m工字鋼布置間距=50cm，履帶吊履帶寬度為76cm，則單根工字鋼上受12、力q=50/2=25 kn/m.跨中彎矩Mmax=ql2/8=2532/8=28125N.m截面特性W=236.9（cm3）最大正應力= Mmax/W=28125/236.9=118.7（Mpa） = 140（Mpa）強度滿足要求。貝雷梁強度檢算q3.3m貝雷梁受力考慮履帶吊起重作業時的最大受力F=47/2+16.6=40.1T=401KnQ=401/3.3=121.5Kn/m 受力見右圖跨中彎矩Mmax=ql2/8=121.53.32/8由最大正應力= Mmax/W = 140（Mpa）得：W min=165400/140=1181.4（cm3）單排單層Wx=3578.5(cm3),采用五排13、單層滿足要求。四、雙壁鋼圍堰施工1、工藝流程xx特大橋雙壁鋼圍堰法施工深水承臺施工工藝詳見下圖。1外加劑水砂碎石原材料試驗混凝土拌合站混凝土配合比選定混凝土生產原材料進場施工準備雙壁鋼圍堰設計鋼材進場合格鋼材試驗雙壁鋼圍堰制作成品加工合格分片制作分片制作第一節雙壁鋼圍堰拼裝、水密試驗第一節雙壁鋼圍堰注水下沉雙壁鋼圍堰接高、拼裝、水密試驗雙壁鋼圍堰注水下沉、就位、錨錠灌注雙壁間混凝土、灌注封底混凝土鋼筋綁扎鋼筋綁扎抽水、施做承臺灌注墩身混凝土拆除鋼圍堰（部分）合格合格合格試件制作試件檢驗C20混凝土C20混凝土C30混凝土水下基礎施工工藝流程圖2、 雙壁鋼圍堰加工制作根據工地運輸設備、起吊設備及14、施工場地的能力，雙壁鋼圍堰采取在岸邊加工場地內分節分塊加工制作安裝的工藝。在岸上將每塊按1:1放樣，進行下料制作，然后將制作好的雙壁鋼圍堰分塊利用吊機吊至浮舟上待用。待其所有節塊加工完畢，用動力舟將存放雙壁鋼圍堰節塊的浮舟拖至拼裝定位船邊，由履帶吊吊放在拼裝臺上按節組拼，進行檢查、校正、圍焊。鋼圍堰總共分成四節，根據現場加工運輸條件及現場拼裝的起吊能力情況，第一節鋼圍堰分成12塊，其余節段分成8塊，鋼圍堰節段分塊圖見下圖。雙壁鋼圍堰分塊圖為防止雙壁鋼圍堰隔倉內漏水，應對其進行水密性檢驗：下沉前，應檢查焊縫質量，將焊碴除去后，檢驗焊接處是否有孔洞，并在焊縫處涂煤油，驗其背面是否有滲出。 第一節雙15、壁鋼圍堰組裝完成后，將其放入水中2天，讓其自浮，檢查是否有水滲出，但上面龍門吊鉤不能脫離雙壁鋼圍堰。若出現漏水現象，應重新補焊。 在底板刃腳上，沿雙壁鋼圍堰外側，對每個隔艙的中部焊一個閥門，以便在注水試驗后，進行放水；待試驗放水后，將其割除進行補焊。3、起吊設備的選型鋼圍堰拼裝時，履帶吊停靠在平臺上起吊。棧橋到平臺的最遠距離為6.2m，50T履帶吊在7.0m工作幅度下最大起吊重量為20.6噸，滿足起吊要求。4、鋼圍堰工作平臺的搭設樁基施工完畢后，50噸履帶吊停放在小里程方向一側平臺上，拆除另一側鉆孔平臺后，將1#8#鋼護筒割掉1.5m并沿線路方向放置小縱梁，拔除平臺內的鋼管樁。鋼護筒上的縱梁必16、須一次聯通。在縱梁上鋪設貝雷梁和橋面系。履帶吊停放到大里程方向平臺后采用同樣方式方法鋪設小里程方向的鋼圍堰工作平臺。5、雙壁鋼圍堰拼裝、下沉懸吊系統的安裝鋼圍堰在每個隔艙板設置一個吊點，共布置22個吊點，采用20T手拉葫蘆下放，則點個吊點受力為7.7T左右。吊點位置布置在隔艙板處，在隔艙板處焊接吊鉤。手拉葫蘆吊掛在承重吊梁上。懸吊系統下吊點安裝在與上吊點處于鉛垂線的隔艙板上，吊點離刃腳高3.0m，每個吊點兩端吊耳鋼板采用厚24mm鋼板制作，鋼板長30cm,寬20cm。下吊點的個數與上吊點相同，同為22個。吊點焊縫長度設計：吊點受力Q按照葫蘆的最大承重力20T來計算由得焊縫長度所以吊環處10mm17、焊縫需要0.58m長。第一節鋼圍堰的拼裝鋼圍堰在加工場地分節分塊段加工好，經檢驗合格后，用板車轉運到拼裝現場，在作業平臺上用50T履帶吊起吊拼裝。首先，在拼裝平臺上測量放樣出第一節鋼圍堰刃腳平面輪廓線及塊段分段線，鋼圍堰的拼裝順序是依次逐塊拼裝，經一周后，首塊段與合攏段合攏拼接，完成一節鋼圍堰的拼裝。第一塊段鋼圍堰的安裝要嚴格控制其平面位置尺寸及垂直度偏差，經檢測符合要求后方可固定。當拼裝某一塊段時，發現其平面位置尺寸及垂直度與設計位置誤差較大時，盡可能切割接縫等法調整該塊段處于設計位置，以減少合攏段拼裝時出現較大的累積誤差。焊接兩塊鋼圍堰之間的拼裝縫，要求雙面滿焊，并用煤油檢測其滲透情況，焊18、接應采取措施減少面板的變形，如先分節段對稱跳焊，再補焊到達滿焊。每道拼裝箱面板之間滿焊后，須每隔1.0m加焊一連接加勁板。鋼圍堰導向裝置的安裝鋼圍堰的導向裝置分上下層定滑輪裝置，每層為8個，下層定滑輪安裝在第一節鋼圍堰上，安裝在離刃腳高2.2m隔艙翼板上。根據鋼護筒的傾斜度及鋼圍堰下沉的深度，確定滑輪與鋼護筒之間的距離，擬定為80mm，上層導向定滑輪安裝在四個角上的主護筒上，標高比施工水位高50m。第一節鋼圍堰的下沉第一節鋼圍堰拼裝完畢，懸吊系統安裝完成并經檢查符合要求后。手拉葫蘆同時提升鋼圍堰至刃腳離開拼裝平臺5cm，停止起吊，觀察鋼絲繩受力是否一致，吊點是否有異常等，如無特殊情況，臨時固定19、鋼圍堰，盡快拆除鋼圍堰的拼裝工作平臺。鋼圍堰的下放要有專人統一指揮，每個葫蘆由一個熟練工人負責操作，并配備一個人協助觀察。下放前在在護筒上做好刻度標記，下放時，隨時檢查鋼絲繩的松緊情況，做到每根鋼絲繩松緊一致。鋼圍堰下放開始入水后，每個葫蘆的受力逐漸變小，直到鋼圍堰不再下沉達到自浮平衡，停止下放。第一節鋼圍堰總重225.7噸，當達到自浮平衡時，吃水深度為2.78m，此時第一節鋼圍堰的干艙高度為1.82m。第一節鋼圍堰入水自浮后，檢查鋼圍堰是否有漏水現象，若有，必須補焊處理，同時檢查整個鋼圍堰的平面尺寸和垂直度，以便在拼裝下一節鋼圍堰能及時進行調整。接高將其經過試拼后并做好標記的雙壁鋼圍堰分塊吊20、運至拼裝船上，在底節上對應焊接拼裝頂節。 在接高時，將底節雙壁鋼圍堰頂部外壁上焊四個索耳，通過纜索連接到定位船平臺上鎖碇，防止雙壁鋼圍堰在接高過程中轉動。為方便圍焊內壁，在雙壁鋼圍堰內圈用兩個浮箱拼接內壁施焊工作平臺。接口內、外壁板不吻合的部位應進行處理，保證接高后的圍堰不漏水，上下垂直，圓順，滿足尺寸要求。接高頂節時，應對稱接高，不允許從一側轉圈焊接以防止圍堰傾斜。在接高頂節時每焊接一片，將其對應的底節隔艙的水抽出一部分，以保持雙壁鋼圍堰的平衡。接高完畢，在接高焊縫的上下各50cm處，用63636角鋼沿內壁板一周焊兩道水平加勁肋，以保證雙壁鋼圍堰接頭的強度。下沉與著床在將接高部分的所有焊縫進21、行水密試驗后就可以著手下沉。在下沉前按照雙壁鋼圍堰的著床位置用精密儀器測設墩中心線，并利用定位船錨碇裝置將雙壁鋼圍堰準確對位。 沿雙壁鋼圍堰周邊復測河床面標高，核對刃腳的高度及定位樁的長度、位置與實際情況是否相符，否則，采取相應措施。 復核無誤后對雙壁鋼圍堰立即進行注水壓重下沉，當雙壁鋼圍堰底部距河床面0.5m時，停止注水，進行糾偏，當位置正確，將雙壁鋼圍堰與拼裝船固定，經一天觀測無變化時，迅速注水著床。糾偏方法：在雙壁鋼圍堰底節刃腳設糾偏纜，與定位平臺上的卷揚機連接，將兩側糾偏纜同時收、放或一側松、一側緊等辦法以達到糾偏的目的。6、雙壁鋼圍堰的定位 因雙壁鋼圍堰的重心偏向設有定位樁一側，在注22、水過程中，要根據重心的偏移量分別注水，使其重心與中心重合，保持水平，防止傾斜。 雙壁鋼圍堰下沉至任何一點到達基巖后，就停止注水下沉。由潛水員沿雙壁鋼圍堰刃腳進行檢查，并填寫落巖位置比較表和雙壁鋼圍堰觸巖情況表。 利用拋錨將雙壁鋼圍堰固定，復核其中心位置及頂標高，并隨時檢查其變化情況，經72小時觀測，無變化時，即可進行雙壁鋼圍堰錨泊，保持雙壁鋼圍堰位正、平穩。7、雙壁鋼圍堰封底砼施工1、導管的布設在鋼圍堰頂利用貝雷搭設施工工作平臺，布置水下砼封底用導管，導管擬布置7個點進行封底，計劃用導管8根，7根固定，1根流動。導管儲料斗首批方量為8.0m3，導管懸空20cm。2、砼封底流動方向 混凝土封底計23、劃先兩邊后中間方法進行封底，在鋼圍堰內上、下游位置先布置2個導管點，開盤后先后首批料封底，接著連續不斷地進行砼灌注，第8根導管作為流動導管使用。封底砼大部分通過前7根導管來完成，第8根導管等到封底后期使用，當前兩根導管封底有顧及不到的位置，利用第8根導管進行砼的水下灌注。為使水下封底砼有個良好的流動性，砼的坍落度控制在18-20cm，首批料取偏小值砼的砂率宜在45%-48%。砼封底時考慮用砼泵車送料便與導管點之間送料的轉換。砼封底的過程中要多點測量，時刻掌握封底砼的流動方向及高程。砼封底高度2.8m，砼方量共595m3。砼封底首批料開始后要連續作業一氣呵成。3、砼封底標高控制砼封底完成后，其頂標高難以做到一致，其頂標高控制在+10cm到-20cm的范圍內。4、封底混凝土的施工順序灌注水下混凝土的施工順序應為：先灌注鋼圍堰雙壁間混凝土，待其混凝土終凝后，形成固結整體穩定雙壁鋼圍堰；再灌注雙壁鋼圍堰內的封底混凝土。水下封底混凝土灌注順序：由于混凝土生產量所限，各導管不可能一次同時砍球灌注，采用分項逐根砍球灌注施工。其灌注順序從低處至高處逐個進行，同時從周邊至中間，以免基底浮漿集中在基礎邊緣。同時以穩固雙壁鋼圍堰，預防雙壁鋼圍堰向河中心滑移。