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大型双壁钢套箱围堰制造、下水、浮运、定位、下沉、封底施工技术武汉市四环线青山长江公路大桥第一章工程概况第二章围堰制造下水浮运第三章围堰定位第四章围堰下放、封底目录1、地理位置第一章工程概况2、技术标准设计基准期：100年；公路等级：高速公路；汽车荷载等级：公路-Ⅰ级；设计速度：100公里／小时；斜拉桥桥面净宽：2.5m（拉索锚固区）+0.5m(防撞护栏)+19m(机动车道)+2m(中央分隔带)+19m(机动车道)+0.5m(防撞护栏)+2.5m（拉索锚固区）,全宽47m；引桥桥面净宽：0.5m(防撞护栏)+19m(机动车道)+2m(中央分隔带)+19m(机动车道)+0.5m(防撞护栏),全宽41m。第一章工程概况北引桥3、桥型布置主桥1.638km南引桥副航道桥滩地桥第一章工程概况3、桥型布置青山长江公路大桥总长7.548km，含南岸引桥2.442km、主桥1.638km、北岸引桥3.468km等几个部分组成。汉口（北岸）武昌（南岸）二分部负责施工938/2+350+888+460/2=1937m第一章工程概况3、桥型布置二分部负责施工段自南向北桥跨布置为：1/2(350＋938＋350)m斜拉桥+13×60+2×54m现浇连续箱梁+1/2(65+3×110+65)m悬浇连续箱梁。第一章工程概况4、主桥结构形式边跨350m结合梁边跨350m结合梁中跨938m钢箱梁主桥桥式布置为（350+938+350）m钢箱及钢箱结合梁斜拉桥，采用双塔双索面全漂浮体系。第一章工程概况4、主桥结构形式主桥桥式布置为（350+938+350）m钢箱及钢箱结合梁斜拉桥，采用双塔双索面全漂浮体系。第一章工程概况5、20#墩概况第一章工程概况6m3m+4.0-5.05、20#墩概况第一章工程概况D39.2m99.6m39.2m6、20#墩围堰概况第一章工程概况20#墩水中基础采用先平台后围堰施工方案。围堰采用双壁钢套箱围堰。钢围堰既是承台施工的挡水结构，也是钻孔桩施工的平台。20#墩围堰设计为哑铃型双壁钢套箱结构，围堰平面尺寸为103.8m×43.4m，双壁之间宽度为2.0m。长103.8m宽43.4m10cm2.0m6、20#墩围堰概况第一章工程概况中节围堰14.8m底节围堰18.2m总高度33m顶节围堰4.0m封底厚度6.5m7、主墩地质概况-1～-13m粉细砂层-13～-19m圆砾层-19～-90m泥质粉砂岩微胶结砂岩弱胶结砂岩抗压强度约2MPa最大抗压强度7.5MPa第一章工程概况汉口22m桥位21.3m6.20-9.20汉口17.0m桥位16.3m11.1-4.15第一章工程概况8、20#墩水文条件分析第二章底节围堰制造、下水、浮运1、围堰制造底节钢围堰在青山船厂加工制造，根据底节钢围堰吊装组拼能力，将其分为46个单元块制造。分块单元组装完成后，在船台进行整体合拢。第二章底节围堰制造、下水、浮运2、围堰下水青山船厂，上游3km20#墩位底节围堰采用青山船厂既有斜船架滑道作为下水设备。青山船厂位于青山区青山镇船厂村，距离武昌岸桥址约3公里。第二章底节围堰制造、下水、浮运2、围堰下水斜船架下水区下水河道船闸第二章底节围堰制造、下水、浮运2、围堰下水斜船架电动绞关1:8斜船架是船厂用于承接船台负载物下水或船舶脱离水面移送至船台的传送装置。第二章底节围堰制造、下水、浮运2、围堰下水3.2m走行滚轮活动面架第二章底节围堰制造、下水、浮运2、围堰下水第二章底节围堰制造、下水、浮运2、围堰下水底节围堰小车活动梳齿延长梳齿围堰下水处需对场地进行清理，并对原有的梳齿进行加长。第二章底节围堰制造、下水、浮运2、围堰下水底节围堰下水流程：底节围堰由小车运输至下水区域斜船架上移拖住围堰移除小车及托底斜船架下放入水第二章底节围堰制造、下水、浮运2、围堰下水最后，由船队顶推出青山船厂码头内河，进入长江，并在江边码头停靠。第二章底节围堰制造、下水、浮运3、围堰浮运交接桥轴线3、围堰浮运交接第二章底节围堰制造、下水、浮运拖带船队离开码头后采用船头向上，受水动力作用顺向下淌运的方法进行浮运。整个浮运过程所需拖轮马力最大是在离码头由静止状态到前进状态，以及拖带船队下淌至定位船克服水流力稳住围堰的状态下产生。计划配置拖轮设备如下，总马力数为：11510HP船名总长型宽型深马力(HP)用途青船3号50.0M10.5M3.80M3590HP牵引围堰浮运青船7号46.0M10.0M3.70M2640HP牵引围堰浮运长江2203246.0M10.0M3.70M2640HP牵引围堰浮运长江2203346.0M10.0M3.70M2640HP牵引围堰浮运青船8号45.8M10.5M3.60M2250HP作为指挥船及机动船第二章底节围堰制造、下水、浮运3、围堰浮运交接青船3#和青船7#为主拖船，在围堰正后部采取硬顶形式编队，其船艏分别向左右各出操纵缆、连接缆、交叉缆。长江22032轮在围堰右后舷，长江22033轮在围堰左后舷，采取旁拖形式编队，各出拖缆、八字缆、尾缆。青船8#在围堰右前带首缆帮助用舵稳船。编队均用直径28mm钢缆。船队总尺度：长155米，宽63米，水面最大高度12.5米。青船7#青船3#长江22032青船8#长江220333、围堰浮运交接第二章底节围堰制造、下水、浮运当围堰行至离前定位船下游约100米处，拖轮组减速慢慢将围堰向前定位船尾部靠拢，并将围堰稳住，将前定位船上事先准备好的两根φ28mm钢丝绳一端系在围堰前端的临时拉缆别桩上，另一端固定在前定位船尾部的将军柱上。之后，拖轮拖带围堰向后溜放3米左右稳住，与前定位船之间保持3～5米的距离。青船7#青船3#前定位船青船7#青船3#长江22032青船8#长江22033长江22032青船8#长江220333、围堰浮运交接第二章底节围堰制造、下水、浮运围堰停稳以后，利用停靠在前定位船边的30T浮吊依次将挂在围堰顶面上的拉揽的引出接头过到前定位船上，与前定位船上相应的滑车组连接。连接操作要依次一根一根的进行，先连接下层的拉揽，连接好后利用围堰顶面布置的卷扬机打梢将拉缆的中间部分慢慢放入水中，再连接上层的拉缆，同样用卷扬机打梢将拉缆的中间部分放入水中，绝不可使各拉缆之间相互交叉缠绕。青船7#青船3#前定位船浮吊长江22032青船8#长江220333、围堰浮运交接第二章底节围堰制造、下水、浮运6根前拉缆下放完毕后，主拖轮微向前顶，解除系在围堰前端的φ28mm临时拉缆；围堰在拖轮组的控制下缓慢的向下游溜放滑行，当围堰滑行到20#墩位处时，上游侧的主拉缆相应被绷直受力，调整前定位船上的滑车组使各拉缆受力均匀；解除主拖轮；保留围堰两侧帮靠拖轮继续控制围堰的横向稳定。青船7#青船3#前定位船20#墩位前拉缆长江22032青船8#长江22033拖轮与围堰重新编队后，通过收绞后定位船边锚和临时领水锚等方法（必要使用2640P拖轮帮忙）将后定位船从临时停靠点向围堰靠拢；为使后拉缆连接方便，在尾锚绳长度允许的情况下，尽量使后定位船向围堰尾部靠近。利用一艘机驳从后定位船上过一根直径φ20mm的牵引钢丝绳到围堰上将后拉缆从围堰上牵引到后定位船上。围堰前后拉缆全部安装完毕，利用卷扬机调整拉缆，使其全部拉直受力之后，即可解除所有拖带拖轮。后定位船后拉缆长江22032青船8#长江220333、围堰浮运交接第二章底节围堰制造、下水、浮运1、锚碇系统第三章围堰定位1、锚碇系统第三章围堰定位1、锚碇系统第三章围堰定位名称锚碇规格锚链规格数量单根锚链理论长度(m)主锚10tΦ58mm6110尾锚6tΦ42mm4110武昌侧围堰边锚6tΦ76mm4110汉口侧围堰边锚6tΦ76mm482.5武昌侧定位船边锚1tΦ42mm482.5汉口侧定位船边锚1tΦ42mm455围堰锚碇、锚链配置表1、锚碇系统第三章围堰定位前定位船上布置4台5t卷扬机，前部设置12组滑车组预绞主锚；后部设置16组滑车组，其中12组预绞围堰前拉缆，4组预绞定位船边锚。后定位船上布置2台5t卷扬机，前部设置12组滑车组，其中8组预绞围堰后拉缆，4组预绞定位船边锚；后部设置8组滑车组预绞尾锚。围堰初定位后，对围堰进行精确调整。利用浮吊及振动锤插打定位钢护筒及其他剩余钢护筒。浮吊采用200t浮吊，振动锤采用YZ-300液压振动锤。2、围堰定位第三章围堰定位2、围堰定位钢护筒ø280cm，σ=24mm钢板带卷制；单根L=51.0m，G=89T。码头整体下河，船舶运输至墩位，浮吊翻身起吊，导向架导向，利用自重插入河床，浮吊安装振动锤并震动下沉到位。第三章围堰定位2、围堰定位定位钢护筒插打完毕后，即可注水调整围堰标高，使其支撑在定位钢护筒上，作为钻孔桩施工平台。支撑牛腿安装在定位钢护筒上，钢围堰通过挂桩牛腿支撑在定位钢护筒上。钢围堰通过内支架支撑在支撑牛腿上。第三章围堰定位2、围堰定位围堰定位挂桩系统采用24套挂桩，并采用6套备用挂桩。第三章围堰定位第四章围堰下沉、封底20#北主塔墩钻孔桩施工完成后，开始进行中节围堰接高施工。中节围堰(14.8m)工厂制造→分块运输→驳船组拼成大单元件→浮吊吊装大单元件→中节围堰合拢。顶节围堰(4m)根据施工水位确定是否安装。1、围堰接高第四章围堰下沉、封底2、地质情况分析33m第四章围堰下沉、封底2、地质情况分析墩位处覆盖层厚17～20m.①-1.0～-14.0m为粉细砂层，厚13m；②-14.0～-18.0m为密实状圆砾，厚4m；③基岩顶面高程-18.0m。围堰下放设计底标高为-11.0m，位于粉细砂层中；局部冲刷可能达到圆砾层面。-1.0m-14.0m-18.0m-11.0m第四章围堰下沉、封底汉口22m桥位21.3m6.20-9.20汉口17.0m桥位16.3m11.1-4.154.1～6.30水位+15～+20m3、水文条件分析第四章围堰下沉、封底4、场地布置-围堰施工场地布置第四章围堰下沉、封底4、场地布置-围堰各层布置第四章围堰下沉、封底4、场地布置-围堰各层布置第四章围堰下沉、封底4、场地布置-围堰各层布置第四章围堰下沉、封底4、场地布置-围堰各层布置第四章围堰下沉、封底4、场地布置-围堰各层布置第四章围堰下沉、封底4、场地布置-围堰各层布置第四章围堰下沉、封底4、场地布置-围堰各层布置5、总体施工顺序第四章围堰下沉、封底施工准备5、总体施工顺序第四章围堰下沉、封底施工准备↓围堰提升5、总体施工顺序第四章围堰下沉、封底施工准备↓围堰提升↓围堰下放5、总体施工顺序第四章围堰下沉、封底施工准备↓围堰提升↓围堰下放5、总体施工顺序第四章围堰下沉、封底施工准备↓围堰提升↓围堰下放↓围堰封底第四章围堰下沉、封底6、工况分析工况A：初始工况第四章围堰下沉、封底6、工况分析工况B：刃脚距离河床面1m第四章围堰下沉、封底6、工况分析工况C：浇筑刃脚砼第四章围堰下沉、封底6、工况分析工况D：围堰下放至-8.0m第四章围堰下沉、封底6、工况分析工况E：围堰下放到位7、围堰提升-平面布置第四章围堰下沉、封底7、围堰提升-千斤顶第四章围堰下沉、封底CLRG2508250t200mm385mm7、围堰提升-液压泵站第四章围堰下沉、封底7、围堰提升-吊挂系统第四章围堰下沉、封底7、围堰提升-吊挂系统第四章围堰下沉、封底7、围堰提升-提升操作第四章围堰下沉、封底1、安装吊挂系统(精轧螺纹钢)2、低压找平(10Mpa)3、同步顶升5cm(锁定)4、拆除挂桩、导环等5、开始下放3cm3cm5cm8、围堰下放-下放操作第二章围堰下沉、封底1、下螺母；2、回油；3、锁定；4、还原锁定；5、15cm/循环。15cm15cm15cm16cm16cm8、围堰下放第四章围堰下沉、封底围堰下放注意事项：⑴低压找平。⑵精轧螺纹钢接长；⑶带载下沉、抽灌水⑷油表读数、测量监测；⑸上下层拉揽进行调节；⑹测量投射倾斜换算方法。8、围堰下放第四章围堰下沉、封底吸泥平台接缝刃脚砼三个暂停：⑴吸泥平台⑵刃脚砼⑶接缝检查8、围堰下放第四章围堰下沉、封底⑴吸泥平台贝雷梁+脚手板；吊机平台7.8×9.1