荆岳长江大桥钢围堰散拼下沉1

荆岳长江大桥钢围堰散拼下沉1．编制依据⑴《北塔钢围堰构造图》施工图文件⑵《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）⑶《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）⑷《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）⑸《荆岳长江公路大桥第一合同段总体施工组织设计》2．工程概况2.1设计概况荆岳长江大桥钢围堰采用分离式双壁自浮钢围堰，平面为两个独立的圆形，总长度为75.8米，圆形外径为33米，内径为30米，两个圆形钢围堰外壁间距为9.8米。每个圆形钢围堰平面分为八个环块，各环块类型均相同。钢围堰总高度为33米，根据各施工阶段的受力情况圆形钢围堰立面分成1个刃脚段、1个标准断、2个加强段、1个堰顶段四种类型共五个节段，刃脚段高度为7.5米，标准段高度为7.8米，加强段高度为6.4米，堰顶段高度为4.9米。正常施工按四个类型进行加工，堰顶段为考虑渡洪需加高围堰时使用。2.2水文条件近五年三月份的平均高水位计21.192，近5年的平均低水位为19.438m。近五年的平均水位表月份123456水位(m)19．15420．00621．19222．68826．59627．692月份789101112水位(m)28．4927.45627.06424.03422.13420.406河床2007年2月12日，水深实测围堰上游处约为：5.34-6.07m，下游实测围堰为0～4.83m。2.3围堰地质情况塔基钢壁围堰附近覆盖层厚度10m左右，为松散状细砂及含卵石、砾石粗砂，透水性强，对围堰止水及封底不利。从北塔范围内已完成的钻孔所揭示的基岩面高程看，围堰堰脚部位基岩面高程多集中于0.3～-0.5m范围，起伏差小于1m，北塔部位基岩顶面形态如下页所示（设计地质状况）。北塔施工围堰部位基岩面高程－般为0.1～-0.77m，最高处为0.3m，最低处为-0.85m。上游围堰靠桥轴线、靠岸侧围堰基岩比远离桥轴线侧、靠岸侧高0.60m,比靠河心侧、靠桥轴线侧高1.03m；下游靠桥轴线侧、靠岸侧比河心侧、远离桥轴线侧高1.4m。另外，在上游围堰靠岸侧的SZK88孔在高程6.0m左右见一直径13cm平卧树干，木质硬而绵，可能影响堰体下沉就位，在上游围堰靠横桥轴线上游方向SZK89孔钻进时有φ168mm套管掉脱落在高程3.68～-1.32m处。围堰下沉的基岩面可参见插打钢管桩和钢护筒时的推测图《围堰基岩标高推测图》北塔塔位基岩顶面等高线图3．主要施工方案概述在围堰安装前，先完成围堰的拼装平台（基准面）钢管的焊接工作，并将原钻孔平台改制后平台上按后附图纸要求布置好吊点横梁。准备好钢围堰起吊千斤绳和卸扣，具体布置见《围堰拼装平台布置图》，钢围堰运输从1650t的甲板驳，运至28＃主墩平台抛锚定位后（运输船舶的抛锚定位建议位置见《钢围堰吊装船舶平面布置图》），由动臂吊机起吊或者浮吊起吊后，在拼装平台上转换吊点，将动臂吊机或者浮吊上的吊点转换至手动葫芦上。各环块之间组焊成围堰环后，再利用手动葫芦整体下放至围堰自浮。在围堰自浮状态浇筑刃脚砼，浇筑后在围堰内注水下沉，调整好围堰姿态后进行围堰着床，再利用浮吊或者动臂吊机吊装第二节段的围堰环块，调整好围堰位置后，进行围堰水平、竖直焊缝的焊接，并按浇注夹壁砼。完成浇注后，注水下沉，辅助以吸泥。在完成下沉后，利用浮吊或者动臂吊机完成第三节段的围堰拼装，完成第三节段的拼装后浇筑水下砼至围堰，待砼达到一定强度后，进行第三段砼浇筑，再安装第四节段钢围堰，最后进行封底砼浇筑工作。4．主要施工流程吸泥船吸泥，清除障碍物首节围堰段拼装刃脚段围堰自浮刃脚段围堰注水下沉刃脚段着床，安装第二节段围堰浇筑第二节标准段围堰夹壁砼第一，二节围堰注水下沉改制钻孔平台注水、吸泥下沉首节钢围堰运至现场拼装加强段围堰安装挑梁牛腿高度浇筑刃脚砼刃脚段钢围堰吊装5.准备工作5.1测量准备工作钢围堰下水前，应在钢围堰外壁上标注桥轴线方向和横桥向方向，并做好三维测量控制点，围堰四个方向两侧自下而上标注水尺标，在围堰外侧壁作好高程刻度标记，10cm一格。5.2测量检查项目（1）原河床断面的测量对围堰中心线范围内用测深仪进行覆盖层断面测量，测量时利用钻孔平台上已切割出的围堰边线用测深仪进行测量，并绘制围堰的覆盖层高程展开图。（2）围堰下沉的观测钢围堰下沉时观察钢围堰吃水检查其是否偏位、倾斜。具体主要指标有：顶中心偏移量、顶中心高程、南北岸围堰顶高差、横向顶底偏移差、刃脚高程、扭角、倾斜度，具体计算见后述。在刃脚段围堰拼装时，在拼装平台钢管上放出围堰刃脚外侧边缘线，以便作业人员焊接定位型钢，并复测钢管顶面钢板的高程，确保围堰拼装在同一基准面。并在围堰顶四个方向上设置三维坐标控制点，以控制围堰下沉。5.3测量检查方法双壁钢围堰外径33m，内径30m，堰壁厚1.5m，双壁钢围堰因其结构庞大，受运输、制造、起吊能力的限制，采用分片拼装，分节吊装，逐节接高的方法进行施工，焊接成整体。解决好钢围堰的正确下沉到设计位置是至关重要的，对以后大桥主塔基础的施工以及高塔柱和主梁的施工起到关键作用，直接影响到大桥结构内力分配和成桥线形。钢围堰施工时，先将围堰底节浮运至桥墩位置，起吊下水，利用平台外围护筒上焊接的定位导向架控制，边接高边加重下沉。围堰底部快接近河床时进行精确定位，使围堰准确着床，之后围堰在覆盖层中边吸泥下沉边接高，直沉到设计标高为止。钢围堰首节拼装完成后，通过布设在施工平台上的控制点调节围堰，使其与设计位置相符，并临时固定。在围堰顶面沿桥轴（荆岳向）与墩轴（上下游）方向敷设四个控制点（A、B、C、D）测定其三维坐标值，以此作为围堰下沉的初始值。在围堰下沉过程中，通过对控制点的测量、分析，了解围堰下沉情况。若有偏位或倾斜根据其具体情况采取相应措施纠偏，以保证围堰准确就位。如图（a）、（b）、（c）所示，根据测得四个节段基准点A、B、C、D的三维坐标（Xi、Yi、Hi），四个节段基准点与节段顶面的差值（基顶差）Δi，墩位中心设计值（X，Y），围堰高度H和内径R，可得：（1）顶中心偏移量：XXXXX41XDCBA）（顶YYYYY41YDCBA）（顶根据《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）中要求围堰顶面容许中心偏差顶X、顶Y不大于20mm。（2）顶中心高程：）（顶DCBAHHHH41H（3）荆岳岸高差：）（）（荆岳CDCD-H-HH（4）纵向顶底偏移差：HH-RH22荆岳荆岳LN由于ΔH荆岳很小，可取R22荆岳HR，所以底X=HRHXLNX荆岳顶顶（5）上下游高差：）（）（上下ABAB-H-HH（6）横向顶底偏移差：HHRHMN22上下上下同样，取R22上下HR，所以，HRHYMNY上下顶顶底Y（7）刃脚高程：）（AAH-HEH）（BBFH-HH）（CCGHHH）（DDHH-HH（8）扭角的计算扭角测定是为了了解围堰A、B、C、D十字线与设计桥轴线相比扭转的情况，图（a）中所示的a角，可直接由任意一个节段基准点求得：00XXYYarctgCC或00YYXXarttgAA其中，0X、0Y分别为顶中心坐标。（9）围堰倾斜的计算测定围堰的倾斜是通过测定围堰顶面节段基准点的相对高差而进行推算，荆岳岸倾斜率为荆岳H/R，上下游倾斜率为上下H/R，即为围堰在十字线方向的斜率。5.2平台改制、钢围堰散拼底平台的安装（1）拼装平台布置拼装平台顶面高程按19.0m进行控制，采用工地已有的I32b与钻孔平台立柱相贯焊接进行连接，具体布置见《围堰拼装平台布置图》，拼装平台跨中集中荷载承载能力≤5t，刃脚段围堰在组拼过程的自重必须由手动葫芦进行承重。拼装平台的钢管顶面，按照围堰外侧面板的实际边缘线焊好限位型钢[12.6a，安装时在外边缘直接靠在限位型钢上。水平焊缝和竖直焊缝的围堰内外操作平台由武船进行加工、安装，我部配合吊装。（2）平台改制由于钢围堰包含在现有钻孔平台内，因此需要对平台进行切割、加固处理。切割范围为围堰内外壁各25cm。具体见《围堰切除平面布置图》，对于需切割的I32b型钢交点需用I25a的工字钢作45度的斜撑加固处理。每个钢围堰环块顶板上焊好4个浮吊吊耳，该吊耳已由厂家加工并完成，钢围堰内侧设置2个整体下沉用吊耳，内侧吊耳具体布置见《围堰吊耳布置图》，。在布置好的吊点的平台工字钢I56b上捆绑千斤绳，挂好手动葫芦，安装使手动葫芦受力中心正好在壁板中心，以减少调位工作。在钻孔平台中部，被钢围堰分成了上、下游两部分，因此在切割钻孔平台和型钢前应先将原设计的I32b工字钢与下层I56b工字钢翼缘进行焊接后，方可进行割除。同时将外侧八边形（钢管桩直径1000×10mm）顶分配型钢及附属钢板等全部割除，但钢管桩顶间的连接工字钢保留。6.半成品质量验收、钢围堰运输进场6.1检验要求及规范①钢围堰材料应符合设计要求σ235B材质，进场时应具有合格证、材质证明书，同时报经监理工程师签认。②每批材料进场后，经理部质检处派员现场进行随机取样对其做机械性能试验，监理旁站。③工序检验在制品交下一道工序时须进行工序自检，严格做好正规的检验记录，并报监理工程师确认,检验的过程、手段以及结果需要监理工程师认可。6.2煤油渗透试验（水密性试验）①目的钢套箱焊缝的水密性能，确保施工安全，采用煤油渗透的试验方法进行检查验收。②部位内外壁板对接焊缝，刃脚焊缝，隔舱板与壁板的焊缝，分节处环板与壁板焊缝等均应作煤油渗透试验。③试验方法a.待分块制作成型，质检处派员到制作现场，监理旁站，即可进行煤油渗透试验。b.在试验部位的下方或外部涂上石灰浆。c.待石灰浆干后，在其反面涂刷煤油。d.仔细检查石灰上有无湿痕，有湿痕即进行返工，经检查直至合格为止。6.3单块检验为保证质量和分节组装顺利，其单块围堰的外形和几何尺寸须严格进行检验,确保在允许偏差范围内。检验项目及指标见下表：钢围堰分块允许偏差编号实测项目允许偏差(mm)1拼板对缝错位≤12分节内壁板对角线≤53分节两端部对角线≤34分节内外壁板间距差≤±65壁环板间距差≤±66.4分节试拼装①试拼为确保在水上拼装平台上一次性拼装成功，要求在加工厂内地平台上进行钢围堰第I节的试拼装。钢围堰试拼完备经检验合格后，拆散分块装到1650t运输甲板驳上，根据桥位施工现场进度确定起运时间。各围堰环块在试拼和拆散以及装船过程中，用厂内自有的吊机及平板车进行调运。②注意事项a.为有效的控制钢围堰的整体尺寸，各围堰块应对称就位。b.每块围堰试拼前本身做一次测量，修正余量，以此为据确定需补偿的余量大小，以便每块围堰在定位过程中按余量进行调整。7．导向定位架的安装导向架用于围堰下沉时的粗定位，导向架基本利用工地现有材料进行，采用I25a工字钢和直径426×6mm钢管作竖向导向架，采用I25a的短工字钢节进行支撑，具体布置见《围堰导向架平面位置表》、《围堰导向架大样图》。导向架的竖向I25a型钢与钢围堰内壁板之间相差5cm。8．钢围堰刃脚段的吊装和焊接（1）钢围堰的拼接与安装①50t浮吊或者动臂吊机从运输甲板驳上用八字千斤绳吊起第一块钢围堰环块，摆动摇臂平移钢围堰环块到平面设计安装位置。②用吊点工字钢布设的手动葫芦吊起钢围堰环块，浮吊吊点不受力后予以拆除，钢围堰环块承重吊点交换到手动葫芦上。③钢围堰逐块依次采用同上方法就位到平面设计位置,具体位置见《围堰拼装顺序图》。④刃脚段8块钢围堰块全部到位后由16台20t手动葫芦吊起，然后进行平面位置、竖向倾斜度调整。在7块环块完成拼装后，进行测量，对最后一块围堰进行配切，保证最后一块围堰的嵌入合拢。⑤分段环块第一段定位后，第二段在调整好水平标高后与第一段拼接，相邻两段保持相同水平高度。相邻两段水平高度误差控制在5mm之间。纵向拼接采用梯式挂篮进行拼装和焊接，其余围堰壁板焊接采用临时施工平台。当8块围堰合拢后，经检验尺寸偏差在允许范围即可进行焊接。除按图纸规定执行外，建议