承台双壁钢围堰施工方案

0xxx桥主墩承台钢围堰施工方案一、工程概况主墩承台平面尺寸为长1660cm×宽1660cm，承台底标高+505m,顶标高+509m,承台高度4.0m,承台基础采用9根直径2.5m钻孔灌注桩。采用双壁钢围堰下沉就位,进行承台施工。钢围堰每边比承台边宽120cm，钢围堰内平面尺寸为长1900cm×宽1900cm,钢围堰壁厚150cm,钢围堰底标高+503m,顶标高+514m,钢围堰总高度14m，分为2节，底、上节高度分别为6m、5.0m，每节分16块，每个面4块。施工常水位按511m考虑，河床平均标高为507m。由于两个承台和中间的系梁加在一起的平面尺寸大，下整体围堰施工难度非常大，拼装和悬吊下放起重设备无法满足，且存在重大安全隐患。因此，采用初步决定采用单个承台围堰施工。二、钢围堰拼装、下沉：1、围堰牛腿设置主墩每根桩基灌注完成时均插入两根长8m的60H钢，进入混凝土长度为2m，外露6m。所有桩基施工完毕后，挖除桩基施工平台，在外露的60H钢上焊接40工字钢作为底节钢围堰拼装的支撑牛腿。不受河水影响的情况下，尽可能地降低40工字钢牛腿的标高以减小底节围堰入水自浮行程。但是，必须保证底节钢围堰下沉时段牛腿不会没入水中。40工字钢上铺∟100×100×10mm角钢，并通过测量放样焊接固定在牛腿上，以形成拼装底节围堰时刃脚处的限位装置，限位角钢表面平整度控制在20mm以内。1限位角钢临时支撑角钢横向40工字钢纵向40工字钢60钢桩基20槽钢底节围堰2、底节钢围堰的拼装（1）检查各牛腿焊接质量；（2）复核角钢限位标高，如有不平应提前处理，确保钢围堰吊装后就位准确。（3）由20吨平板运输车直接运输到现场，围堰块段必须严格按分节、分段编号运输，以便依次实施拼装。(4)钢围堰运输到现场后，用50吨履带吊分别将钢围堰块段吊装就位，按照测量放样对其位置进行调整，包括刃脚平面位置，壁板垂直度均调整到设计值以内。因钢围堰每块段自重近10吨，而首节钢围堰安装后只有刃脚处与平台接触，稳定性较差，所以在开始安装时，应特别注意施工安全。从安全角度出发，首节钢围堰安装易从转角处开始，即最先安装的两块不在同一直线上，从而形成一个直角，以提高钢围堰的抗倾覆能力。2(5)第一块钢围堰拼装时，用钢板将底角垫高2-3cm,以有利于后面钢围堰块段的调整。第一块安装后，吊车不松钩，在外露的40工字钢上焊接角钢，临时支撑钢围堰侧面，固定措施完成后，吊车缓慢松钩，在松钩过程中注意观察钢围堰是否有变动，如有则不再松钩，并调整其位置加强固定，直到安全、稳固后，再彻底松钩。(6)当第一块钢围堰安装就位后，在其壁板外侧焊接两块小钢板，尺寸为150mm×70mm×10mm，拼装相邻围堰块段时可做限位装置，相邻块段就位调整后满焊又可作为焊缝加劲板。围堰第一块段就位调整固定后，起吊相邻块段，缓慢向第一块靠拢，并按照测量放样调整第二块的位置，检查钢围堰的垂直度和两块之间的距离，使两块之间的拼接处缝隙达到最佳状3况，临时固定第二块钢围堰，焊接临时支撑，使其形成较为稳定的结构，再将吊车缓慢松钩，进行下一块段施工。拼接缝隙的微调可加设吊挂点并用手拉葫芦调整，也可用千斤顶调整，相邻块段竖向高差可在刃脚底部加垫板调整。手拉葫芦调整:手摇千斤顶调整：4(7)焊接两块钢围堰之间的拼接缝时，对于下段,施工人员可通过小浮箱或在牛腿上铺放[32a槽钢进行焊接；对上面部分，可通过站在自行加工的梯子挂篮里进行焊接。根据焊缝与母材等强的原则,要求接缝双面满焊，面板接缝焊完之后,按间距1m增设加强板并满焊，围堰壁板内水平环板同样需要加设钢板满焊连接，焊缝的焊接应采取有效措施减少面板的变形，如先分节段跳焊，再补焊后达到满焊。(8)因焊接量巨大，为保证工期，设专组人员负责拼装，专组人员负责焊接。(9)待底节16片围堰拼装合拢并完成全部焊接任务后，检查所有拼装焊缝，看是否有焊缝不饱满、焊缝受力开裂等问题，并刷涂煤油做水密性实验，如发现问题及时处理。3、安装钢围堰导向架（1）加工导向架。5（2）根据预埋与桩基里的60H钢的垂直度安装导向架。（3）导向架主要由φ426mm钢管加工而成，长度2.2米,与钢围堰接触面设置硬橡胶，导向架与钢围堰内壁板之间间隙按50mm控制安装。（4）导向架布置位置为1#，9#转角护筒横纵桥向各设置两个，2#、4#、8#、5#护筒与围堰壁板对应面各设置一个。4、安装钢围堰悬吊系统钢围堰的提升、下放通过8台5吨慢速卷扬机组实现的。在底节钢围堰拼装合拢，开始全面焊接时即可安装钢围堰悬吊系统。悬吊系统是利用60H钢作为承载支撑，在60H钢顶面搭设贝雷片梁作为平台，纵、横桥向支垫两层贝雷组，然后在其上面安装上卷扬滑车吊点，共安装8个悬吊点。下卷扬滑车吊点安装在相对应的钢围堰隔舱板位置内壁板上，标高为刃脚上返2.50米位置。悬吊系统主要由贝雷组支架、型钢、5吨慢速卷扬机、6门滑轮组等组成。卷扬机悬吊系统平面示意图：1号卷扬机围堰悬吊下放系统红色为下层贝雷梁；黄色为上层贝雷梁；青色为卷扬机。号卷扬机号卷扬机2号卷扬机4号卷扬机6号卷扬机3号卷扬机5号卷扬机上层贝雷梁下层贝雷梁6(1)悬吊系统的上承系统的布置：上承系统的布置采用5片贝雷片拼装成贝雷梁安装在18根预埋在桩基里的60H钢上，每两片贝雷梁为一组，下层贝雷梁3组，采用45花架连接，上层贝雷梁为4组，采用90花架连接。1号、2号、7号、8号卷扬机安放在上层贝雷梁上，3号、4号、5号、6号卷扬机处贝雷梁顶上再设两组60H钢，在60H钢上安放5吨的慢速卷扬机，，上、下层贝雷桁片、型钢之间通过焊接（或“U”形卡栓接）来固定。(2)悬吊系统的卷扬下吊点的设置：悬吊系统下卷扬滑车吊点安装在相对应的钢围堰隔舱板位置内壁板上，标高为刃脚上返2.50米位置（共8个）。每个吊点设2根穿过内壁板的水平工字钢I22a，每根工字钢I22a长度为1.5米，两根工字钢I22a之间距离为50cm，两根工字钢下面设1根工字钢I22a扁担横梁，扁担横梁长70cm，下卷扬滑车吊点通过钢丝绳捆绑在扁担横梁上，扁担横梁、穿内壁板梁I22a、以及穿内壁板梁I22a与钢围堰壁板接触面都用厚12mm钢板进行加强，同时穿内壁板梁I22a与内壁板接触点通过斜撑(角钢∟80×80×100mm)和拉杆(角钢∟80×80×100mm)来加强固定。卷扬机悬吊系统示意图：7围堰壁板上设置的下吊点：（3）卷扬机组起吊能力及钢丝绳强度验算：5吨卷扬机通过滑车组的作用，可大大提升其起吊能力。卷扬机滚筒卷绕直径17.5mm钢丝绳(钢丝6×37,绳芯1;钢丝强度1700Mpa),钢丝绳通过上、下滑车走8线，绕出绳从动滑轮绕出,然后将上、下滑车捆绑在上、下吊点横梁上。直径17.5mm钢丝绳(钢丝6×37,绳芯1；钢丝强度1700Mpa)理论上最大破断拉力为189.5KN，底节钢围堰总重量按160吨计算，8台滑车组共同受力,平均每台卷扬机组受力为20吨,考虑不均衡等8因素，取1.5的系数,计算中平均每台卷扬机组起吊总重量Q=20吨×1.5=30吨；通过查表、计算出绕出绳头的拉力S为4.29吨,5吨卷扬机起吊能力满足,钢丝绳安全系数K1=18.95/4.29≈4.2（满足要求）。5、底节钢围堰的下放（1）割断围堰壁板与预埋的60H钢之间的固定角钢，安装限位装置。将所有悬吊系统的卷扬机同时启动，并调整到受力大致相等，整体起吊钢围堰，当钢围堰起吊离开拼装平台10cm左右，应停止起吊，稳定观察10分钟左右，如无特殊情况，安排尽快割除牛腿，准备入水。牛腿割除：（2）再次启动所有悬吊系统的卷扬机，同步缓慢松绳，并在过程中注意观察钢围堰的顶面大致水平，检查各卷扬机的钢绳松紧程度，防止卷扬机间用力不平衡引起事故。直到钢围堰入水后达到平衡不再下沉，暂停卷9扬机松绳。围堰底节下沉：（3）入水后观察壁板内部是否有渗漏现象，如有渗漏起吊后补焊加强。（4）围堰自浮后悬吊系统适当紧绳,防止拼第二节时倾斜。（5）测量检查钢围堰的平面位置和垂直度，如偏差较大，应设法校正。如顶面不平，通过卷扬机或往钢箱内注水（抽水）调整重心位置使其基本平衡，最终目标是顶面高差不宜超过30cm，垂直度不超过1.0%。(6)确保钢围堰十台卷扬机下放时均匀、同步的措施:①钢围堰下放前进行详细的交底，让参与施工的每一位员工详细了解操作程序和控制要点；②设立总指挥1人，下设总调度1人，8台卷扬机钢丝绳的收放必须听从总调度的统一口令，每台卷扬机安排2人负责，1人主操作，另1人协助、观察等，总指挥和每台卷扬机的观察员各配一台对讲机；③8台卷扬机安装好后，进行一次卷扬不受力的模拟演练，做到10每台机子步调一致；④8台卷扬机的型号相同，滚筒直径、长度一致，里面缠放的钢丝绳圈数、长度相同；⑤每台卷扬机相对应处钢围堰侧板上划上刻度，每10cm一道,每50cm一道长标志,相对应的标高一致，卷扬机下放时每50cm暂停一次,调整每台卷扬机受力一致后再下放50cm，依次循环操作,直至围堰自浮为止。6、顶节钢围堰的拼装、下放首先在底节钢围堰顶口下反0.2m的内外壁板上焊接角钢牛腿，间距4m，牛腿上铺[32a槽钢形成顶节围堰拼装的施工平台。顶节钢围堰同样从转角处开始拼装、合拢。顶节钢围堰采取对称拼装，所有顶节的块段拼装完后，认真检查钢围堰的拼接缝焊接质量，包括底节与顶节的水平接缝和顶节各块段之间的竖向接缝。顶节拼装完后，做水密性实验，合格后匀速下放钢围堰。7、浇注钢围堰刃脚混凝土11钢围堰下沉到达到自浮如水深度时停止下沉，往钢围堰刃脚内浇注混凝土，混凝土分两次进行浇筑，第一次浇筑高度1.5米，第二次为1.0米，浇筑的总高度为2.5米，浇筑钢围堰壁内混凝土分16个隔舱（包括钢箱）均衡、对称地进行，浇筑前计算好每个隔舱（钢箱）所需混凝土方量及总的方量，浇筑混凝土时现场采用混凝土汽车泵输送，利用导管输送到刃脚位置，浇筑混凝土时边浇筑边下放卷扬，两次浇筑钢围堰壁内混凝土的时间为1天。8、注水下沉在距离钢围堰顶2.0米位置安装4根直径325×8mm钢管连通器，安装时应按设计位置严格布置，不得破坏围堰受力结构，安装完毕，检查焊接质量，水密性合格后往钢箱内注水，然后匀速下放钢围堰。顶节钢围堰下沉过程顶会碰触河床，在着床后由于河床起伏变化，会影响钢围堰的平衡，开挖下沉时要保持钢围堰的整体平衡。同时，对于土层的阻力要调查了解，是局部阻力还是整体阻力，防止钢围堰突然地、大幅度地下沉。9、钢围堰吸泥下沉钢围堰四周平稳、均衡着床后，此时拆除悬吊系统，工作重点转移到钢围堰内取土下沉工序。钢围堰内取土方法主要利用抓斗（2方和0.8方抓斗）和空压机(22立方)吸泥抽沙进行，钢围堰下沉过程中，需测量跟踪复核，如发现顶面不平则应查明原因，如因注水不平则注水调平，但应控制注水的高度在整个钢围堰内一致。如注水难以调整平衡时，可能是河床不平，且有个别部位阻力较大，钢围堰无法顺利下沉，应派潜水员探明情况，然后制定对策加以处理钢围堰已经着床，要在下沉过程中采取以下措施辅助下沉：12（1）空压机吸泥抽沙，挖斗开挖；（2）钢围堰双壁舱内浇筑混凝土配重或灌砂配重，但不论是浇筑混凝土还是灌砂均不可过多，不宜超过原设计混凝土顶面标高2.0米；（3）如下沉较慢潜水员下水，在刃脚处高压射水辅助下沉；（4）局部河床砂卵石板结，且下游小里程方向河床出现泥质岩面，空压机、抓斗无法清除，使用振动锤配合自制尖头钢管桩振设使其松动后，抓斗挖除；10、钢围堰下沉过程中注意的事项：⑴在钢围堰下沉过程中注意调节钢围堰的整体平衡；⑵下沉过程中必须打开围堰壁板上的连通器，以调节钢围堰内外的水头差，避免沙涌，保持钢围堰内外壁板的稳定受力；⑶在钢围堰下沉后期应密切注意钢护筒及周边平台钢管桩的稳定性，即由于钢围堰内清泥，钢护筒（或钢管桩）在土中的锚固段变小，自身稳定性已经成问题，所以在钢围堰下沉时要拔除部分不稳定的钢护筒（钢管桩），以保证施工安全；⑷在钢围堰下沉过程中，注意检测栈桥与钢围堰临近钢管的埋深，防止出现栈桥倾覆；⑸在钢围堰下沉后期，要注意控制挖泥的标高，不宜超挖，更不宜使