1、雙壁鋼圍堰專項施工方案 編 制: 復 核: 審 批: 目 錄一、編制依據1二、工程概況12.1 地理位置12.2 橋梁概況22.3 加固目的22.4建設條件3三、施工組織43.1方案概述43.2施工步驟53.3工期安排93.4人員組織113.5機械設備組織12四、施工方案134.1雙壁鋼圍堰結構設計134.2雙壁鋼圍堰施工結構流程154.3雙壁鋼圍堰板塊制造154.4雙壁鋼圍堰拼裝204.5雙壁鋼圍堰下河224.6圍堰浮運284.7底節圍堰就位及合攏314.8底節圍堰注水下沉334.9頂節圍堰接高344.10圍堰吸泥下沉344.11圍堰封底施工35五、質量保證措施395.1施工前的質量控制39
2、5.2 施工過程的質量控制39六、施工安全控制406.1安全管理目標406.2安全管理組織機構416.3安全保證措施436.4水上安全應急預案47七、文明施工及環保537.1文明施工措施537.2環境保護措施53附件:單個U型圍堰浮運阻力計算55一、編制依據二、工程概況2.1 地理位置2.2 橋梁概況2.3 加固目的2.4建設條件2.4.1氣候條件2.4.2地質情況2.4.3水文條件三、施工組織3.1方案概述本項目施工主要采用雙壁鋼圍堰及單壁鋼圍堰施工方法,根據施工水位及加固墩情況,圍堰總高度設計為15.5m,圍堰高度方向分為2節,底節高10.5m,采用浮運方式運輸至墩位。頂節高5.0m,采用
3、現場接高方式。雙壁鋼圍堰主要施工工序為:工廠進行圍堰板塊加工制造圍堰板塊運至施工現場指定位置進行板塊組拼圍堰水密試驗等工序檢驗雙壁圍堰底節下水、浮運至墩位定位雙壁圍堰對接、下沉雙壁圍堰頂節接高雙壁圍堰吸泥下沉樁基加固。3.2施工步驟步驟一:1、 雙壁鋼圍堰底節板塊工廠制作并陸路運輸至施工現場;2、 雙壁鋼圍堰底節板塊在臨時碼頭焊接組拼;3、 底節圍堰水密實驗。步驟二:1、 墩位處安裝導向平臺;2、 浮吊、拖輪及臨時靠梆鐵駁定位。步驟三:1、 上游側底節U形雙壁鋼圍堰起吊下河,調節圍堰平衡并與鐵駁臨時固定;2、 將上游側底節U形雙壁鋼圍堰通過2#-3#墩之間浮運至墩位,并與橋墩臨時固定。步驟四:
4、1、 下游側底節U形雙壁鋼圍堰下河,與鐵駁臨時固定;2、 將下游側U形雙壁鋼圍堰通過2#-3#墩之間浮運至墩位,并與橋墩臨時固定;3、 上下游U形圍堰合攏對接。步驟五:1、 撤走浮吊、拖輪及鐵駁;2、 底節雙壁鋼圍堰加水下沉,下沉至距水面1.5m高后停止加水;3、 接高頂節圍堰。步驟六: 1、 雙壁鋼圍堰整體下沉至設計標高;2、 圍堰封底、抽水;3、 承臺加固維修。3.3工期安排一、圍堰板塊制作二、底節圍堰組拼(墩位處施工平臺安裝)三、底節圍堰浮運、合攏對接四、頂節圍堰接高五、基礎加固施工3.4人員組織3.4.1組織機構為加強圍堰水上施工管理,項目部成立由常務副經理為組長、總工程師和生產副經理
5、為副組長的領導小組,小組成員為項目部各部門負責人,主要在圍堰水上作業各工序施工過程中,籌劃落實、提供技術支持、同時做好各項服務保障工作。項目經理安全總監:陸梁廣生產副經理總工程師綜合辦公室計劃合約部工程技術部物資機械部安質環保部圍堰水上作業各協力隊伍圖3.4.1-1 水上作業組織機構圖3.4.2現場人員配備圍堰水上工序繁雜,施工難度大,現場施工組織的好壞直接影響施工進度的快慢與質量的好壞。根據水上施工不同階段的施工特點分別組織充分的施工人員和合適的機械設備,兩班倒24小時不停歇進行作業,以保障現場各工序施工要求。水上作業分階段施工人員組織及分工見下表。表3.4.2-1 水上作業人員組織及分工表
6、編號崗位人員職責1總指揮1人總指揮2現場指揮1人現場指揮3技術指導1人提供技術指導4安全監督1人安全監督、管理5現場技術1人技術服務、過程控制6現場測量3人圍堰下沉測量監控7圍堰浮運定位20人負責圍堰浮運定位過程中船舶調動等(含水手)8圍堰合攏下沉30人9圍堰接高30人主要為焊接10吸泥下沉10人分兩組,每組5人。11圍堰封底、抽水30人砼倒運、澆注及抽水工作12電工組5人動力系統調試,用電線路連接、檢查等13潛水工組6人配合河床探摸、清基等活動14后勤保障應急救援組2人后勤服務緊急情況處理15交通船船長1人交通運輸16拖輪船長3人輔助浮運、接高施工17浮吊船長2人輔助下沉施工3.5機械設備組
7、織圍堰水上作業分階段施工機械設備投入情況見表3.5-1。表3.5-1 雙壁鋼圍堰水上作業機械設備投入計劃表序號項目機械名稱型號數量備注1水上施工通用機械設備交通船/1艘人員及物資倒用發電機150 KVA2臺臨時及應急供電浮吊35t2臺輔助施工水準儀DSZ21臺測量全站儀nikon1臺測量測繩30m50根測量2圍堰浮運定位施工浮吊400t1臺圍堰下水拖輪4000HP2艘圍堰浮運鐵駁400t1艘臨時停靠、靠綁、墊檔拋拋船1艘靠梆船拋錨定位交流電焊機BX-5006臺焊接3圍堰首次注水下沉施工潛水泵15m3 /h12臺輔助灌水下沉交流電焊機BX-5002臺臨時構件焊接、補漏等4壁艙砼及封底砼澆注罐車8
8、m36輛混凝土運輸地泵(汽車泵)三一重工2臺混凝土轉運導管2736套混凝土澆筑料斗2m3 4個混凝土澆筑(自制)抽水泵15m3 /h12臺抽出壁艙積水5圍堰二次吸泥下沉空氣吸泥機273mm2套抽砂(自制)空壓機28m3 /min2臺抽砂泥沙船2艘運輸泥沙高壓射水裝置2套配合刃腳泥沙沖射(自制)四、施工方案4.1雙壁鋼圍堰結構設計雙壁鋼圍堰平面尺寸為36.8m(長)24.8m(寬)15.5m(高),高度方向分上下兩節,底節高10.5m,頂節5.0m。鋼圍堰總重約410t,其中底節重約300t,頂節重約110t。 圍堰板塊在武船鋼結構廠制造,板塊加工完成后通過水路運輸至白沙洲大橋項目部附近碼頭進行
9、板塊拼裝。雙壁鋼圍堰底節(10.5m高)板塊拼裝成兩個U形后,單獨吊裝下河并在橋位上游進行臨時停靠,利用拖輪組分別浮拖至加固墩位處就位合攏、下沉。當下沉至水面1.5m左右時進行圍堰接高(高5.0m)。圖4.1-1 雙壁鋼圍堰立面布置圖(單位:mm)圖4.1-2 雙壁鋼圍堰平面布置圖(單位:mm)4.2雙壁鋼圍堰施工結構流程胎膜制作板塊下料分塊制作試拼運至碼頭底節拼裝、墩位平臺安裝下河浮運分體就位注水下沉頂節拼裝整體下沉清基圍堰封底抽水樁基加固合龍對接圖4.2-1 雙壁鋼圍堰水上作業工藝流程圖4.3雙壁鋼圍堰板塊制造4.3.1雙壁鋼圍堰加工制作工藝流程雙壁鋼圍堰分為左右對稱兩部分,在工廠內分塊進
10、行加工,采用水運至白沙洲大橋項目部碼頭,在拼裝平臺上組裝成型后分2個半“U”型圍堰下水。雙壁鋼圍堰加工制作工藝流程具體見圖4.3-1。施工圖設計結構放樣施工準備材料采購樣板制作劃線下料材料調校零、部件加工胎架平臺制作測量放線分段、分塊組拼拼圖-1鋼圍堰制作工藝流程圖4.3.2雙壁鋼圍堰加工材料要求(1)鋼材鋼圍堰采用Q235B鋼材,其材質應符合碳素鋼結構(GB/T7002006)的規定。鋼材進入制作工廠時,除必須具有出廠的質量證明外,還應按工程和有關現行標準進行復驗,做好檢查記錄。(2)焊接材料焊條、焊絲、焊劑等焊接材料應根據焊接工藝確定,采用的焊接材料應符合GB/T511795、GB/T14
11、95794、GB/T1495894及GB/T529385的技術規定。焊接材料進入制作工廠時,除必須有生產廠家的出廠質量證明外,應按有關標準進行抽查復驗,作為復驗檢查記錄備查。4.3.3圍堰制作(1)下料 抽樣復檢施工前,必須按有關標準規定對原材料的性能和各項技術指標進行抽樣復檢,合格后方可進行生產。 校正圍堰使用的鋼板和型鋼,由于在軋制時壓延不均,軋制后冷卻收縮不均,以及運輸、儲存過程中各種因素的影響,常常產生波浪形,局部凹凸和各種扭曲變形。這些變形將影響號料氣割及其它加工工序的正常進行,降低加工精度;而且在焊接時還產生附加應力,使構件失穩而影響構件的強度。因此,在號料前需對變形的鋼板、型鋼進
12、行矯正處理,消除這些變形。a. 鋼板的矯正板厚在4mm以上的、較大面積的鋼板在矯平機上矯正,鋼板在矯平機上一次不能矯平時,往復數次,直到滿足要求為止。對于小面積較厚鋼板及鋼板切割或剪切的零件,由于零件邊緣在切割時受高溫或機床剪切時受擠壓而產生的變形,則采用液壓機將板件壓平。b. 型材的矯正型材主要是用型鋼矯直機進行矯正,小尺寸的型材則利用平臺或手錘手工敲擊來矯正,極個別的型材用火焰矯正法矯正。c. 邊緣加工由于圍堰外形尺寸較大,各構件大部分需要接長,為保證結構的焊接質量,水平環向筋板、隔艙板對接邊邊緣均按要求開坡口。邊緣加工光潔度及尺寸要求應達到規范要求的標準。d.壁板采用半自動切割機下料。e
13、.下料時考慮焊接收縮余量。f.氧割的零件邊緣應去除割渣,切割表面不允許有崩坑,塌角半徑R0.5mm。g.型鋼下料端部應齊整,傾斜度1,毛刺飛邊打磨光順。h.下料及加工時發現鋼材有異常,應立即反饋給技術部門,技術部門應立即進行研究,對有異常的鋼材進行標識隔離,聽候通知再處理。i.排料時應注意使內、外壁板對接縫錯開200mm以上。接料焊縫位置與其他焊縫距離不小于200mm,每節段水平對接焊縫與豎向加勁肋對接焊縫宜錯開200mm,面板對接縫與環向加勁肋不應在同一位置,應錯開布置。(2)開坡口 刃腳段鋼板與壁板鋼板對接時應按照不同厚度的鋼板的對接形式開過渡斜坡后(坡度設為1:2.5)再雙面焊接,焊接方
14、法采用CO2氣體保護焊或手工焊。 隔艙板和環形筋板均為厚板對接,需開坡口,焊接方法采用CO2氣體保護焊或手工焊。(3)分塊制作單個圍堰平面分8個塊段進行加工,圍堰板塊單元塊主要由壁板、豎向加筋、環形筋板,連接角鋼桁架四部分組成,內外板單元通過環形筋板利用角鋼連接在一起。端部除有16mm厚鋼板焊接而成的刃腳外,其他結構基本類似。根據面板的實際重量,考慮到拼裝時的工作量和吊機的起重能力,可將23塊面板成整體后(相鄰對接焊縫必須錯開)再吊裝拼裝,這樣既可減少拼裝時間,又可以減少在高空立焊的工作量,方便施工。壁板的制造采用分塊制造以面板的尺寸為分塊線。壁板分塊制作應首先在平臺上將壁板、水平框架隔艙板制
15、成平面分段,然后在組裝胎架上依次安裝,待所有構件安裝完成后進行焊接,分塊的平焊及立焊焊完后用兩臺吊架機進行空中翻身后再焊未焊完的焊縫,以減少仰焊,保證焊接質量。(4)焊接為了減少焊接變形,保證焊接質量,制定合理的焊接工藝,選用合適的焊接設備,在分塊焊接中,采用合理的焊接程序,單元件焊接順序:內外圍壁正反面焊縫焊接內結構焊接內結構與外圍壁焊接內結構與內壁焊接。施工過程中加放余量,控制焊接收縮的影響。平板對接結構,如內外壁板對接、隔艙板對接等應優先采用埋弧自動焊。現場拼裝的對接焊縫可采用手工焊或CO2氣體保護焊或埋弧焊。凡能采取CO2氣體保護焊進行焊接的部分,均采用CO2氣體保護焊,不能采取CO2
16、氣體保護焊的各部分均采用手工電弧焊。焊接檢驗是保證圍堰制造質量的重要措施,對圍堰檢驗實行自檢、互檢、專檢及最后檢驗的三檢一驗制度,做到不合格的原材料不投產,不合格的焊縫必須返工,從而使焊接質量得到可靠保證。4.3.4圍堰試拼裝(1)圍堰試拼裝圍堰板塊制作完成后,應對鋼圍堰進行試拼裝,修整發現的缺陷后再運往施工現場。壁板單元件由內、外壁板、隔倉板及水平桁架及豎肋等部件組焊成型。為保證外型尺寸的準確性及控制焊接質量和變形,借助胎架組拼及施焊,胎架應具有足夠剛度,以防止單元構件在組焊過程中變形,胎架數量應根據制作周期及施工工期由現場自行確定,胎架的精度應力求一致,以保證不同胎架組焊出來的產品其尺寸具
17、有一致性。胎架要求定期進行復核,防止在拼裝過程中由于重力影響產生變形,導致結構尺寸誤差。(2)圍堰加工技術要求圍堰加工尺寸要求見表。表-1 圍堰結構尺寸的允許偏差編號項目允許偏差(mm)1圍堰內壁尺寸+50,02圍堰壁厚53垂直度h/1000(h:高)4壁板對接錯臺15壁板側向平整度306水平加勁角鋼間距誤差207水平加勁角鋼間距誤差204.4雙壁鋼圍堰拼裝4.4.1圍堰拼裝場地本項目雙壁鋼圍堰拼裝場地設置在白沙洲大橋上游側約300m處碼頭。碼頭占地面積約4000,平面圖如圖所示。圖-1 圍堰拼裝場地現場照片雙壁圍堰板塊拼裝圍堰板塊在武船鋼結構公司加工。由于采用公路運輸,底節圍堰在高度方向需再
18、分節。根據結構圖,在高度方向分為3節,從下往上依次為3.0m、3.6m、3.9m。圍堰拼裝時,先把底節3.0m高拼成整體,再在上面接高2節。板塊最高板高3.9m,最重約9.6t,采用75t汽車吊配合拼裝。從75噸汽車起重機起重性能表中驗證吊機主臂L=20.1m,作業半徑R在12m時起吊性能12.0t大于9.6t , 選用75汽車吊機滿足要求。拼裝3.9m圍堰板塊時,汽車起重機平面站位如圖4.4.2-1所示。表4.4.2-1 STC75汽車起重機主臂起重性能表(單位:kg)主臂起重性能表工作半徑(m)吊臂長度(支腿全伸后方或側方作業)工作半徑(m)11.8m15.95m20.1m28.4m36.
19、7m45m3.07500054000430003.03.57000054000430003.54.0620005400043000300004.04.5560004800043000300004.55.0510004500041000300005.05.5470004200038500290005.56.041500390003650027500160006.06.536000350003400026000160006.57.032000305003100025000160007.07.528000275002700023500150007.58.02500024500240002200015
20、000110008.09.01900020000200001950015000110009.010.0165001700016000140001100010.011.0135001400013600130001050011.012.0115001200012000120001000012.014.08500900010000900014.016.0600068007800800016.018.050006000650018.020.040004800510020.022.029003800410022.024.022002900330024.026.02200260026.028.017002
21、00028.030.01300150030.032.0120032.0圖4.4.2-1 STC75汽車起重機平面站位圖(單位:mm)水密性試驗水密性試驗是圍堰焊接質量最后全面的檢驗,應在圍堰下河前進行。采用煤油滲透試驗方式檢查焊縫抗滲性。試驗前,檢驗部分不允許油漆和搪水泥,需要試驗的箱體表面和焊縫必須打掃清潔,并且對進行檢視的一面除要求打掃清潔,對采用煤油滲透試驗的,尚需對檢視面刷一層石灰漿(晾干),以便觀察。試驗中,如發現有滲油現象時,需進行修補,修補后必須重新試驗。4.5雙壁鋼圍堰下河為減少施工工序,節約工期,將采用單個U形圍堰下河后直接浮運至墩位的方法。為減少水流對單個U形圍堰沖擊,先浮
22、運上游側圍堰,再浮運下游側U形圍堰。下河前準備(1)技術籌備1、圍堰浮運前組織進行質量驗收,滿足驗收標準之后,方可進行下一道工序施工。2、水上施工之前編制各道工序相應施工工藝。3、做好各道工序的技術交底工作,分項工程開始之前要對上崗操作人員進行培訓。4、檢測儀器、計量、測量設備與方法齊全。5、技術人員應作好充分準備,并了解各有關方面的情況。(2)現場籌備1、水上施工是基礎工程施工中一個重要的環節,所動用的機械、材料、人員都是大量的,持續的時間較長。因此,施工之前要落實的各項準備工作。2、場地用電及焊接設備的準備:為保證圍堰拼裝的順利進行,場地用電必須考慮周全,根據現場的用電設備配備合理的容量。
23、施工中所用到的焊接設備應合理布置在圍堰的各個部位,盡量減少焊接電纜的長度,提高拼裝的安全性。3、參加水上工作的機械設備均應經過檢查處于良好狀態,常用的備用品應有充分的準備。4、各分項工序需要的小型機具或構件,考慮提前引進或加工。5、壁艙及封底封底混凝土選用商品混凝土,需要提前做好商家及輸運路線的選定并考察路況。6、了解施工期間的氣象預報情況,提前做好惡劣天氣下的應對措施。7、勞動力的組織及生活、后勤的準備工作,應作好充分的準備。8、各項準備工作就緒后,制定各道工序崗位職責,明確任務、約定信號并保持通暢。(3)圍堰檢查1、為確保圍堰順利、安全下水,圍堰下水前應安排專人做詳細的圍堰檢查,圍堰檢查主
24、要包括以下幾項內容: 1) 圍堰及其附屬結構的各部位構件用料、數量、尺寸是否與設計圖紙相符。 2) 圍堰及其附屬結構的各部位施工焊縫質量尤其是焊縫高度是否滿足設計要求,焊縫焊渣是否及時清除。 3)拼接縫對接處焊縫是否存在錯臺現象,部分拼接縫縫隙如果較大需增加板條處理。 4)做好圍堰水密試驗(煤油滲透試驗),確保圍堰下水安全。2、在單個U型中部安裝一組臨時內支撐。3、起吊前拆除一切施工荷載及圍堰拼裝支架的聯結。4、對起吊設備進行全面檢查,對起重卷揚機進行檢修,剎車要靈活,固定方式穩妥,牢固。對滑車組的各軸及吊梁各梢等應進行探傷檢查,以防發生事故。5、對吊梁及栓板、吊耳應比照設計圖紙進行鋼結構斷面
25、尺寸,焊縫質量,螺栓規格,孔位等對照檢查。起吊鋼絲繩繩卡規格、數量進行檢查、記錄每臺卷揚機(起吊圍堰所用)備用一根打梢千斤繩,以備圍堰起吊以后因停留較長時間時打梢固定用,保證安全。4.5.2起重機械選擇鑒于圍堰拼裝碼頭場地較小,碼頭擋墻為漿砌片石結構,使用汽車吊機作業可能存在困難,擬采用水上吊機作為圍堰下水起重設備。己知單個U形底節雙壁鋼圍堰自重101.0t,起吊時考慮1.2倍動力系數,即起吊重量為1.2101=121.3t。考慮采用一臺大型浮吊進行吊裝作業。經市場調查,擬采用1臺400t浮吊,其參數為:根據浮吊參數表,當起吊角度為45時,吊幅為22.9m時,雙鉤起重量為220t,可滿足本項目
26、圍堰起吊下水要求。圍堰起吊下水圍堰起吊入水主要按以下三個步驟進行操作:第一步:浮吊就位。浮吊停靠在碼頭水域,確保圍堰在大鉤吊距范圍之內,并拋錨定位。第二步:提吊入水。吊機進行擺臂,將圍堰提升至離地面約3-5cm后,觀察浮吊狀態,并檢查鋼絲繩、吊耳等結構是否牢靠。檢查無異常后正式提升圍堰,由碼頭起吊至江面,落大鉤同時將圍堰下放。將圍堰慢慢下落至穩定深度時,并全面檢查圍堰是否漏水,有無其它異常情況。雙壁鋼圍堰重量沿周方向線荷載大體相同,但由于單個U型圍堰為不規則體,其浮心與重心不重合,自浮狀態下將向后(圍堰閉口方向)傾斜,下水后需在圍堰隔艙內加水調節,使其自浮垂直狀態。第三步:圍堰于水中穩定后,利
27、用400t鐵駁綁靠就位,安裝圍堰側兜纜,將圍堰同鐵駁進行連接固定。圖-1 底節雙壁鋼圍堰下水吊裝示意圖4.5.4圍堰臨時停靠(1)圍堰下河后采用拖輪將圍堰拖運至定位船處進行臨時停靠。拖運時江上航運進行一定的管制,邀請航道及海事部門協助完成整個停靠過程的航道安全控制。(2)臨時定位船設置臨時定位船采用400t平板駁拋錨定位,錨碇為霍爾錨,共設置6個:4個1t邊錨、2個5t的主錨。工藝流程:定位船進位臨時錨定拋邊錨拖錨掛錨繩預絞拋主錨拖錨掛錨繩預絞起臨時錨溜定位船至預定位置。定位船進位及臨時錨定:a.拖輪把定位船由下游拖曳至其設計位置偏上游100m 左右,拋一個領水錨;b.然后,到定位船設計位置偏
28、下游100米拋一個尾錨將定位船臨時錨定。c.將前定位船的邊錨與錨繩連接好,在碼頭吊機的配合下將主錨掛在拋錨船邊緣,錨繩盤好存放在拋錨船上,用拖輪把拋錨船由下游依次拖曳至各邊錨的設計位置偏上游5m 左右,利用拋錨船上的卷揚機依次拋下各邊錨。圖4.5.4-2 臨時定位船錨碇布置圖d.收緊錨繩,對稱預絞邊錨,并將前定位船臨時錨定。e.用拖輪把拋錨船拖曳至1#主錨位置,用卷揚機拋卷揚機將錨鏈、錨繩向下游慢慢溜放;當錨繩放下250m時,把錨繩打死,拖輪開足馬力向下游倒行拖錨,拖距 510m,使錨鏈平躺于河床,鐵錨抓入泥中,停止拖錨,繼續溜放錨繩,把錨繩過到定位船上,預收主錨繩。f.用拖輪把拋錨船運到2#
29、主錨位置,按1#主錨的拋設方法拋設2#主錨 ,預收主錨繩后,起出前定位船臨時領水錨。g.其余主錨拋錨、拖錨、過錨均同1#主錨。h.調整主錨繩,起出前定位船臨時尾錨,將前定位船絞到設計位置,再調整邊錨、主錨,并將前定位船暫時定位于此。4.5.5圍堰自浮計算根據計算,單個U形圍堰壁倉底面積為35.2m2,圍堰自重150t,圍堰刃腳高度1.2m,則圍堰下河后自浮深度為150/35.2+1.2/2=4.86m。為保證圍堰浮運過程中的穩定性,圍堰吃水深度需大于1/2圍堰總高,即10.5/2=5.25m,故吃水深度以達到5.5m-6.0m為宜。4.6圍堰浮運4.6.1浮運路線概況4.6.2水位及流速分析4
30、.6.3浮運前準備工作(1)機具準備(2)拉纜接頭制作準備在圍堰下水前,將圍堰的拉攬兩端制作成八卦頭,一端與圍堰的錨固裝置連接好,其余部分都盤碼在圍堰頂面放好,待圍堰下水后系在前拖輪尾部。(3)圍堰頂布置準備圍堰下水前需布置好的設施如下:1、沿圍堰長度方向在圍堰兩邊需鋪設平臺,以便布置拉纜及人員進行施工操作,平臺的兩側邊應設置欄桿;2、圍堰上應增加4個“將軍柱”,以便臨時打梢用;3、圍堰上準備6臺抽水泵,每兩個隔艙一臺,以備應急所用;4、圍堰的兩側應掛好扶梯,以便工作人員上下。 4.6.4浮運前檢查(1)按照圍堰浮運系統設計圖,對所有浮運設備進行全面檢查調整,所有拉纜均應整理好盤放在規定的位置
31、。(2)鐵駁上應備足救生衣、救生圈等安全設備,置于顯眼位置,圍堰頂面清理干凈。(3)掌握浮運當天及以后二天氣象資料,要求浮運當天江面能見度好,無三級以上大風,無中雨,主河道水流流速小于0.8m/s。(4)浮運作業的所有人員進行明確分工,各船只按事先規定的信號統一指揮工作。4.6.5圍堰浮運阻力及拖輪選擇(1)圍堰浮運時水流阻力計算根據港口工程荷載規范(JTS144-1-2010)計算。計算水流速度:v=0.6m/s,根據規范有:F=CW0.5Pv2A。雙壁鋼圍堰解體后成兩個U型,單個U形圍堰自重150t,壁倉底面積35.2m2,圍堰刃腳高度1.2m,則圍堰下水后自浮深度為:h=(150/35.
32、2)+1.2/2=4.8m。圍堰底節整體高度10.5m,為保證浮運過程中的穩定性,需在壁倉加水至吃水深度6.0m左右。則雙壁鋼圍堰阻水面積:A=13.26.0=79.2m2。 圍堰浮運包括橫流浮運和逆流浮運兩個過程,逆流阻力較大,計算時僅考慮逆流情況。阻力系數CW=2.0F=2.079.210.00.60.6/2/10.0=28.5Kn.另外,為使以一定速度行駛中的圍堰能夠在一定距離之內停止,拖輪需提供額外動力。圍堰浮運速度控制在2公里/小時,假定圍堰在墩位50m處開始準備就位,需要由速度2km/h(0.56m/s)速度降至完全停止,根據勻加速度直線運動位移公式,有:S=V0t-1/2at2。
33、即:20=0.56t-0.50.56/tt2,計算得到t=71.5s。a=0.56/71.5=0.00783m/s2F=Ma=1500kN0.00783=11.8KN.圍堰水流阻力及剎車動力合計:28.5+11.8=40.3KN=4.0t(2)拖輪選擇利用現有資源考慮經濟成本,本工程圍堰拖運采用兩臺4000HP拖輪左右夾持托運的方式進行,根據前述計算結果及盡可能保證施工安全。拖輪拖拉力與拖輪功率關系可以初略用公式:T=BHP/93+2估算。有:4000PH拖輪,T=4000/93+2=45.01t;兩個4000PH拖輪作業時,其拖拉力90.02t,遠大于所需拖力4.0t,滿足要求。但考慮到圍堰
34、就位時處于墩位附近位置,江面流速比開闊江面大約大20%左右。其阻力與流速成平方關系,即阻力為開闊江面的1.5倍左右,兩臺4000HP的拖輪亦能滿足托運要求。4.6.6浮運注意事項(1)圍堰浮運、錨碇拋投前進行詳細的技術交底和安全交底,必須讓所有作業人員明白拋錨的操作步驟和安全操作方法。(2)錨碇拋投前需對靠梆船、錨、錨鏈、錨繩等進行檢查驗收,合格后方能投入使用。(3)浮運前,應對鋼圍堰基準面及鋼圍堰頂面用邊測點及高程標尺作一次核對。同時加強對臨時停靠區域河床測量。(4)浮運航線定出后,應在浮運前派出拖輪,沿浮運航線左右30m來回試航,直到認為通航無阻為止。(5)航道已聯系好,并在上、下游設置監
35、視哨。(6)浮運船組由主拖和幫拖將船組拖出碼頭,并應在規定的航道內行駛。(7)在航行中的指揮工作由主拖輪上指定的指揮人員負責,并根據規定的信號及指揮方法,向所有拖輪長及水手詳細交待。(8)在航行過程中,應派專人觀察連接鋼絲繩的受力狀況及拖輪拉纜的連接及受力狀況。4.7底節圍堰就位及合攏4.7.1施工平臺安裝圍堰就位前,先在墩位處于安裝圍堰導向平臺,主要用于圍堰精確定位和后續圍堰下沉導向所用。施工平臺利用原橋墩身植鋼后錨固受力。布置圖如下所示。圖4.7.1-1 雙壁圍堰施工平臺布置圖4.7.2圍堰就位圍堰就位時依靠拖輪進行。拖輪拖帶圍堰向墩位浮運,保持行駛速度0.5m/s至0.6m/s左右。當航
36、運至離墩位50m時,主拖輪停止行車,兩幫拖輪一前一后固定平板駁,必要時配以臨時拋錨,使其處于停止狀態。主拖輪接觸拖帶后,掉頭并行駛至原幫拖位置,與平板駁連接后,以0.2m/s左右速度拖帶平板駁及圍堰駛向墩位。此時應密切注意圍堰中線與墩位中線重合。當圍堰圓端部限位塊與承臺接觸后,表明圍堰拖帶到位。此時在圍堰頂口設置攬繩與橋墩交叉捆綁,使其位置固定。圖4.7.2-1 雙壁鋼圍堰就位實例圖(海珠橋危橋搶修工程)4.7.3圍堰合龍對接上下游U形圍堰就位后,通過手動倒鏈進行圍堰位置微調,豎向位置通過壁艙內水位線控制來調整(拼接板上口下傾則在對應U型圍堰圓弧段加水、上口后仰則在直線段端部注水),確保中部拼
37、接板對齊,然后焊接連接板確保圍堰合龍,水下部分對接板焊接由潛水工負責實施。合攏時應注意以下幾點:(1)按照設計位置安裝導向槽、定位鉗、限位座以及5t倒鏈;在圍堰壁板上標定連接鋼板的位置。(2)通過拽拉倒鏈,調整導向槽和定位鉗,控制對接偏差在2mm內。 (3)圍堰對接到位后,插入插銷,臨時鎖定圍堰。(4)按照標定位置焊接連接鋼板。圖4.7.2-2 雙壁鋼圍堰合攏實例圖(海珠橋危橋搶修工程)4.8底節圍堰注水下沉圍堰定位完成之后,開始進行壁艙注水,下沉至水位以上1.5m處停止注水,進行后續圍堰接高施工。圍堰壁艙注水采用15m/h的潛水泵進行,保證每個隔艙一臺,圍堰合攏之前即進行布置。灌水時安排專門
38、人員進行測量壁艙水深,灌水時遵循對稱加載的原則,對稱的隔艙,同時灌水,且流量一致,以防圍堰發生傾斜。整個灌水過程約需要34個小時。4.9頂節圍堰接高底節雙壁鋼圍堰下沉到水面以上約1.5m左右后,對圍堰進行臨時固定,開始頂節圍堰接高。由于頂節圍堰接高時底節圍堰尚未著床,故需嚴格對稱施工,以免圍堰重心不穩。頂節板塊最大重量4.3t,采用2臺35t浮吊進行。施工順序如下圖所示:圖4.9-1 頂節圍堰拼裝順序圖4.10圍堰吸泥下沉圍堰著床后,接下來用吸泥機清除圍堰刃腳下的泥砂和卵石,使圍堰下沉至設計高程。圍堰下沉主要是在覆蓋層中下沉,采取空氣吸泥下沉的方法,因受施工空間限制,圍堰吸泥下沉施工擬采用46
39、臺空氣吸泥機進行吸泥,2組潛水工水下配合進行,吸泥機現場自制,吸泥機管徑為27.3cm,每2臺配備一個28立方的空氣壓縮機提供動力儲備,每兩臺空氣壓縮機共用一個6m的風包來穩定風壓。吸泥時,每臺吸泥機利用簡易門架提吊進行吸泥,浮吊協助吊裝作業,吸泥機管口須離開吸泥面15cm50cm,過低容易造成堵塞,過高則吸泥效率不高,吸泥應對稱進行,并勤測量河床底面標高,以確定吸泥位置。圍堰在覆蓋層中下沉的阻力來自兩個方面,一是刃腳端阻力,二是圍堰外壁與土層間的摩擦力。圍堰在覆蓋層中下沉就是消除或減少刃腳端阻力,靠圍堰的自重克服外壁的摩擦力而下沉,而消除或減少端阻力的方法就是從圍堰內吸泥除土,降低圍堰內泥面
40、高程。整個圍堰按照先核心區、后周邊區的順序取土吸泥。整個取土吸泥過程中,保持艙內水位高度,保證艙內水壓力,同時在靠近刃腳的區域應控制取土吸泥深度,防止發生涌砂現象。圍堰宜保持均衡、平穩的姿態進行下沉。均衡吸泥的順序如下:第一步:核心區圍堰中心2臺空氣吸泥機同時進行吸泥,取土深度控制在2m左右,保持鍋底深度;第二步:按照對稱原則,周邊4臺空氣吸泥機同時進行吸泥,取土深度控制在1.5m左右,刃腳內側保持約2.0m寬的土體暫不開挖,使刃腳埋入土中;完成第二步后,如果圍堰不發生下沉,則重復吸泥順序。如此循環吸泥使圍堰逐步均衡、平穩下沉到位。如吸泥過程中圍堰“鍋底”深度達到3m后,仍不下沉,則應停止吸泥
41、,對圍堰狀態進行研究、分析后再繼續吸泥。圍堰下沉深度接近終沉標高時,核心區懸空應減少,控制在0.5m以內,周邊控制在0.2m以內,且鍋底深度也要逐漸減少,以能保持下沉及出土為度,并放慢下沉速度。隨著圍堰的不斷下沉,對周邊部位宜維持其核心部位不懸空,形成擠土下沉狀態。如此時圍堰不下沉,安排潛水工下水,利用高壓水槍沖射刃腳泥砂,使其懸空,減少端承力。4.11圍堰封底施工4.11.1壁艙混凝土澆筑為增加圍堰自重及圍堰刃腳剛度,圍堰壁艙自刃腳以上3.5m段全部澆筑C30水下混凝土,采用商品混凝土,由罐車運送至施工墩位橋面進行澆筑,浮吊配合2m水封吊斗進行混凝土澆筑施工。壁艙混凝土澆筑安排在圍堰著床之后
42、即進行。4.11.2圍堰清基圍堰下沉到位后進行圍堰內抽砂清淤工作,其作用原理類似鉆孔樁反循環清孔,通過氣化的水流帶動堰內的砂子、淤泥、雜物等高速沖出抽砂管。必要時應安排潛水員檢查堰內清淤的情況,查看圍堰底部與河床面的密貼程度,直至圍堰內全部清至設計標高為止。 圍堰封底前應進行圍堰內清渣工作,先用射水管和吸泥機配合清理,潛水工水下探明,封堵圍堰刃腳與基巖面縫隙。4.11.3封底布置在封底混凝土澆筑時,為方便施工和保證操作安全,圍堰拼裝平臺作為澆筑混凝土施工平臺,平臺上預留混凝土澆筑導管口位置。混凝土澆筑導管采用300mm卡口式快裝垂直導管,按澆筑半徑5m重疊覆蓋布置導管數量,雙壁圍堰共布設6套導
43、管。導管安裝前先組拼試壓,試壓強度取水頭壓力的1.5倍。組拼時須編號對接,確定導管長度和安裝拼接順序。水封總槽、料斗及夾板等設備構件可同壁艙混凝土澆筑設備通用。圖4.11.3-1 封底混凝土料斗布置4.11.4布料方式圍堰封底混凝土供應由混凝土攪拌罐車運送至施工墩位橋面進行澆筑。由地泵自橋面送至圍堰頂端平臺,利用導管進行水下混凝土灌注。封底順序按照從圍堰橫橋向一端向另一端平推進行,首根導管考慮砍球施工,故考慮設置1個2.2m的吊斗供首封砍球使用,封底導管上設置0.5m左右的小料斗。為確保施工質量和施工進度,混凝土灌注按兩條管線進行考慮。4.11.5首封混凝土澆筑首封混凝土方量計算:導管內徑為0
44、.26m,施工水位為h,根據設計圖紙取施工水位16.5m,河床標高為+2.5m,導管開灌時保證連續送料,首批混凝土數量保證導管埋深0.3m,導管底距河床端間距為0.2m。圍堰距離導管中心約0.8m,因圍堰阻擋作用,導管靠近圍堰側首封混凝土擴散半徑即為0.8m。導管遠圍堰側按2.5m擴散半徑計算。為簡化計算,擴散半徑均值取1.5m,水的容重取9.8KN/m,混凝土容重取2.4t/m。導管內外平衡時導管內需要灌注混凝土高度,導管內混凝土方量,導管外混凝土為圓錐形,擴散半徑為1.5m,則混凝土體積為,首封混凝土最小方量為混凝土罐車送至橋頭2臺混凝土泵車上保證供應,配HBT80C輸送泵泵送至施工澆筑點
45、。首根導管待混凝土泵車、小料斗存料達首封方量后方可開始灌注。封底施工時按各分區獨立進行,灌注順序見鋼圍堰封底施工順序圖。封底施工期間由兩臺35t浮吊配合施工。4.11.6正常澆筑根據導管編號的先后順序依次進行各導管的首批混凝土灌注,各導管首封混凝土灌注埋置深度為應控制在1m以上,正常灌注過程中,每根導管的混凝土灌注間歇時間控制在20min,最長不宜超過30min,值班技術員做好導管的灌注記錄。在灌注過程中應注意控制每一澆注點標高,每灌注一次,能引起混凝土面變動的點即該導管作用半徑范圍內的測點都要測一次,并記錄灌注、測量時間。在灌注過程中,應控制并要求現場定時繪制混凝土面標高線,低的地方及時補充
46、混凝土,高差不得大于1.5m,自流平,自密實。通過混凝土澆注方量和實測澆注高度提升導管及時拆卸導管,并注意協調各導管澆注速度使圍堰內混凝土保持大致相同的標高。封底混凝土頂面澆注至離刃腳的標高以上3.5m高度處為止,在混凝土面澆筑到距離預計高度約50cm時控制澆筑速度,加強觀測,嚴格控制封底混凝土終澆標高。根據現場測點的實測混凝土面高程,確定該點是否終止澆注,終止澆注前上提導管,適當減小埋深,盡量排空導管內混凝土,使其表面平整。混凝土澆注臨近結束時,全面測出混凝土面標高,重點檢測導管作用半徑相交處、周邊倒角等部位,根據結果對標高偏低的測點附近導管增加澆注量,力求混凝土頂面平整;并保證厚度達要求,
47、當所有測點均符合要求后,暫停混凝土澆注,并核對混凝土的灌入數量,以確定所測混凝土的高度是否準確,當確定混凝土的頂面標高到位后終止混凝土澆注,拆除灌注導管,沖洗堆放。待混凝土灌注完后拆除儲料斗及其支架等設備。3、測量監控在圍堰封底混凝土灌注過程中,為準確掌握混凝土頂面高程,應按照每隔3m間距布置測量控制點。根據灌注混凝土方量并按一定時間間隔(保證每兩小時一次以上)進行測量觀測,根據測量數據調整混凝土灌注的位置和數量。測錘重1.5kg,測繩長30m,采用鋼絲測繩(或帶鋼絲芯的尼龍測繩),使用前須對其進行長度校核。平臺標高測量,每個灌注點及測點處平臺標高應提前測出,作為測量混凝土面的基準點,并用油漆
48、標示在該點處。圖 圍堰封底測點控制網布置示意圖4.11.7圍堰抽水及內支撐安裝對封底混凝土做同養試塊,待強度達到設計強度90%后,可進行圍堰抽水。抽水之前,安排潛水工對圍堰聯通管進行封堵。圍堰內水位抽至設計支撐位置下1.2m時,開始內支撐安裝作業,安裝完成后,繼續抽水直至完成。內支撐吊裝采用1臺35t浮吊進行。內支撐焊接時先將除鋼管外的板件焊成整體,再整體與鋼管焊接。內支撐與墊座間通過栓接連接。為避免現場安裝誤差,一端內支撐墊座在加工車間同壁板一同焊接出廠,另一端同內支撐一起安裝,用來調節內支撐長度。五、質量保證措施5.1施工前的質量控制(1)施工前總工程師組織技術人員認真閱讀文件和圖紙,邀請
49、設計院進行設計技術交底。(2)認真編制實施性施工組織設計。綜合考慮人力,機械設備等資源配置,對工程的材料、施工工藝、檢測及檢驗等提出合理要求。并針對施工中的關鍵工序及特殊過程,編寫專項施工工藝及作業指導書(3)工程施工時若因客觀原因而發生變化,要及時對已制定的施工方案和有關程序進行修訂和變更,并嚴格按照質量體系控制程序的要求,經監理和業主論證審批后,方可實施。(4)開工前做好技術交底工作,使各級施工人員清楚地掌握工程部位、施工工序、施工工藝和技術規范要求,對特殊和重點部位做到心中有數,確保施工操作的準確性和規范性。5.2 施工過程的質量控制(1)配齊滿足工程施工需要的人力資源。有針對性地組織各
50、類施工人員學習,進行必要的施工前崗位培訓以保證工程施工的技術要求,特種作業人員持有效操作證,技術人員、組織管理人員必須熟悉本工程的技術、工藝要求,了解工程的特點和現場情況,以確保工程施工能正常運轉。(2)配齊滿足工程施工需要的各類設備。自有設備必須經檢修、試機、檢驗合格后,方能進場施工,外租設備在進場前,要進行檢驗和認可,證明能滿足工程施工需要后,方可進行施工。(3)工程施工實行現場標牌管理,標示牌上注明分項工程作業內容、簡要工藝和質量要求、施工及質量負責人姓名等。(4)組織有能力的測量人員進行測量控制。測量是整個工程的基礎,我們將嚴格按照質量管理體系中對測量質量控制的要求,執行從放線到竣工的
51、“一條龍”質量控制程序,嚴格執行復核制度、交底簽認制度、向監理工程師報批制度,以“放準,勤復,點、線、面通盤控制”的方法,確保測量工作的準確無誤,并做好測量原始記錄的保存歸檔工作。(5)對已經認可的施工方案、方法、工藝技術參數和指標進行嚴格監測和控制。(6)通過嚴把過程檢驗和試驗關,保證工程施工的每一段、每個部位的質量在施工的過程中受到控制。嚴(7)合理的施工進度也是保證工程質量的必要手段之一,我們將對施工進度進行合理的部署和實施。附件一:雙壁鋼圍堰工程量清單序號名稱型號單位數量備注1雙壁鋼圍堰型鋼Q235噸41036.8m(長)24.8m(寬)15.5m2填充混凝土C30M4003封底混凝土
52、C30M1000附件二:雙壁鋼圍堰施工機械設備清單序號項目機械名稱型號數量備注1水上施工通用機械設備交通船/1艘人員及物資倒用發電機150 KVA2臺臨時及應急供電浮吊35t2臺輔助施工水準儀DSZ21臺測量全站儀nikon1臺測量測繩30m50根測量2圍堰浮運定位施工浮吊400t1臺圍堰下水拖輪4000HP2艘圍堰浮運鐵駁400t1艘臨時停靠、靠綁、墊檔拋拋船1艘靠梆船拋錨定位交流電焊機BX-5006臺焊接3圍堰首次注水下沉施工潛水泵15m3 /h12臺輔助灌水下沉交流電焊機BX-5002臺臨時構件焊接、補漏等4壁艙砼及封底砼澆注罐車8m36輛混凝土運輸地泵(汽車泵)三一重工2臺混凝土轉運導管2736套混凝土澆筑料斗2m3 4個混凝土澆筑(自制)抽水泵15m3 /h12臺抽出壁艙積水5圍堰二次吸泥下沉空氣吸泥機273mm2套抽砂(自制)空壓機28m3 /min2臺抽砂泥沙船2艘運輸泥沙高壓射水裝置2套配合刃腳泥沙沖射(自制)