双壁钢壳围堰封底混凝土施工工艺

双壁钢壳围堰封底混凝土施工工艺一、工程概况：某大桥五号墩双壁钢壳围堰，内径φ17m，外径φ19.8m相当高低刃脚高程处水平投影面积为227至255m2，因钻孔需要，在灌注封底混凝土前，预先在基底以上设置直径φ3.0m的八只钢护筒，作为钻孔孔道。相邻的护筒中心距为4.0m。其顶面高程-11.0m，扣除护筒后的净灌注面积为170m2，依据地质资料，岩面高程最低处-23.30m（在南稍偏上游侧）最高处-19.70m（在北稍偏上侧）封底混凝土的顶面高程可灌注到-12.0±0.5m，灌注封底混凝土数量待清基后以实测岩面高程另算。目前可按2050m3备料，预计42小时灌完。二、清基要求：1．基底残存物（风化岩碎块、卵石、浮泥等），应基本上清除干净。潜水工详细检查并作好记录，某些个别地点存有极少量残存物时，不得已时可比照三号墩允限办理。2．清基后的有效面积，不得小于设计要求：直径φ17m（面积227m2）。自四角位置钢护筒边算起至双壁钢壳间约1m左右的岩面清理作业，应特别注意，将残存物取去。3．双壁钢壳刃脚周圈，测量16个测点处的刃脚踏面埋入深度，并摸清刃尖与岩面相贴或悬空或埋入泥砂的情况。4．测量队在清基完毕后，测量基底岩石标高，不得少于200点（可测1m见方网点），以查明岩面实际倾斜与走向。5．在双壁钢壳吸泥下沉过程中，所补入堰内的水为含有泥污的浑浊江水，引起基底上的沉淀物厚度应尽量减小，要求在安装平台前再吸一遍浮泥，并取样测试沉淀物厚度。6．安装钻孔钢筒前，要做好各钢筒位置岩石高程的测量工作，使护筒下口形状尽可能与岩石高差相似，保证处于悬垂状态，要求钢护筒群中心与钻孔桩群中心的纵横向偏差，以小于10cm，扭角小于1°为宜，为防止水下混凝土推动钢护筒，就位后应予撑牢。三、施工方案：采用垂直导管法灌注水下混凝土。1．在围堰内布置6根φ250mm导管，长度45m至48m，具体位置见图02-05-07，混凝土的流量半径R约5.0m左右。灌注强度采用0.2m/h左右，要求每小时产量约46.9m3。2．灌注程序：从岩面低的一侧向岩面高的一侧进行灌注使混凝土流动不要太远，4#~6#导管首先把基底填平。详细步骤见灌注程序表。3．灌注平台与船只布置见02-05-06图。图略4．劳动组织表。表略5．基坑灌注面积及混凝土数量。高程（m）面积（m2）体积（m3）-17.20以下227~255清基后计算-17.20至-15.20227-15.20至-12.0170备注：1.岩面倾斜灌注面积-17.20m以下为变数。2．考虑护筒内进入封底混凝土2.0m。四、施工前的准备及检查工作：当双壁钢壳下沉至设计标高-23.30m左右后，清基完毕，确认钢壳终止下沉，经指挥所签证后再进行，灌注水下封底混凝土。1．采用5台拌合机使水下封底混凝土的灌注速度约46.90m3/h，其中803#厂及五处双机厂应每小时产量分别为13.2、21.7m3外自动化混凝土工厂两台拌合机应同时运转，必须加紧进行自动化厂的检修、改装、试车等工作，其产量不少于12m3/h。2．导管：正式使用6根，另增1根备用。（1）每根导管用6kg/cm2的水压与8.5t的拉力进行检查试验。10分钟后无破裂，漏水及显著变形为合格。（2）组拼前严格检查导管的焊接质量，旧导管送机修厂补焊或以拼接板加固。横向对接无拼接板的加焊拼接板四块。纵向加固拼接板在法兰盘间的净距应为400mm左右。拼好后的导管，应用直径245mm通锤及φ230±30mm木球（专为通过试验用的四层麻布木球），往返通过6次。每通过一次将导管转动60度，无任何障碍即为合格，实际使用的木球作通过实验一次。（3）导管全长组节完成后，用钢尺准确丈量长度并作好标记和记录。明显弯曲部分应拆开进行调整。组拼时应防止胶垫过大或错位，影响管内净空，胶垫内径应略大于260mm，拼接螺栓应对称上紧。（4）检查验收：不漏水，不破裂，长度符合要求，木球能顺利通过的导管，经检查合格并作出记录签认后交付使用。3．木球：每根导管配两只φ230±2mm的木球，一只备用，木球编号与导管一致。灌注混凝土时木球与导管对号使用，确保砍球后顺利通过。4．起吊升降设备：提升导管采用5t电动卷扬机，但应另备4台5t倒链滑车及千斤作备用。电力绞车，应经起落试验，所有滑车组、千斤绳、钢丝绳及其联结配件，应指定专人进行检查，并于安装后进行空载试运转。混凝土吊斗的吊耳及起吊扁担千斤等，由于容量较大，必须检算强度是否符合要求。5．机械设备应事先检修并试运转，保证在施工期间安全正常运转，重要部件应有备品。吊斗斗门与滑槽转向部位，轴承凡有转动不灵活的都应解体检查。6．封底之前，有关设施：如封底平台，储料设备，测量设施各种船舶系泊与锚锭等，安装就位完毕，由桥处组织检查组，全面进行检查。7．对吊船、吊机、牵引小车的运转状况，混凝土搅拌机的供料、供水、计量等状况，砂石、水及木素磺酸钙的规格和数量；混凝土吊斗的数量和状况；2台发电机轮换使用时，切换开关时允许供电中断5分钟电源；主电路等等均由桥处检查组在封底前全面进行检查。8．桥处总工程师向全处进行技术交底，各队厂、处机关参加封底的人员，均应指定带队负责人，完成分配任务。9．混凝土工厂开盘和停盘，导管砍球与停灌；施工中船只移位等，均在指挥台发出通知后再进行。10．N5墩封底混凝土灌注工作是大型多工种的联合劳动，需要集中统一的指挥系统，故应设置广播站、对讲电话、信号旗等。11．在灌注封底混凝土前，必须办好下列签证手续：顺序检查证或检查记录签证者1基底清理检查证一队、安检科、指挥所2导管试验及试拼记录一队、施工科3木球检查记录一队4混凝土配合比施工科、处总工程师5砂、石、水泥的质量与装载情况物资科、一队、施工科、安检科五、封底混凝土的有关规定及质量要求：1．强度：经施工科与九江设计组联系同意5号墩封底混凝土水中强度为170级（空气中按200级），水灰比应不大于0.60。2．陷度：原则上用18~20cm，最后灌注混凝土面高差过大时可改用20~22cm。混凝土试验人员，除按规定进行检查工作以外，每班皆检查陷度并抽查砂石、水泥及水的用量的情况加以记录，至少应每2~3小时记录一次。3．流动度保持率K（即陷度保持大于15cm的小时数），暂定为不小于1.5小时。4．混凝土拌合应有良好的粘滞性，静止沉淀2小时的相对泌水率△B=0.012~0.018，拌合物无石碴下沉，砂浆浮起现象。5．水泥初凝时间不少于3小时，终凝时间不少于5小时。6．使用中砂、使用5~40mm碎石，含砂率为50%左右。7．为了改善混凝土的和易性，加大流动度，保持率可掺用木质素磺酸钙，其掺用量为水泥用量的0.1%~0.2%(具体数字由试验室确定)。（木质素应使用国家建委推介吉林开山屯产品）。8．混凝土拌合物从出厂到灌注，应层层把好关（特别是混凝土试验人员及拌合机出料口扒混凝土的同志）发现离析、拌合不均、陷度不对等应立即报告负责人处理，严禁把不合格的混凝土灌入导管内。9．混凝土工厂的生产数量统计表：见表1。混凝土吊斗容积，除五处双机厂用3.2m3外，其它均用2.4m3。六、灌注方法与操作要点：1．开始灌注前，检查导管内水面上有无木片等杂物，应打捞干净。然后用φ240mm的通孔器对导管通过一次，测量导管内基底高程，将导管下端放置在离基底或混凝土面0.35m处。2．安放木球及铺设水泥浆，当储存4.8m3混凝土时，将水润湿的木球和垫布涂肥皂水，然后放在漏斗法兰盘下0.2m处，球要放正，垫布向上卷起。3．木球放好后，球上铺稠水泥浆，厚度0.2~0.3m，水泥浆的体积比为2（水泥）：1（水）。4．砍球：当储存约4.8m3另外吊机又吊一斗混凝土后，经灌注负责人下令，方能砍球，储料斗的4.8m3混凝土送入导管后，应将导管降低10~15cm，并测量导管埋入混凝土的深度。5．灌注过程中要严格掌握与导管高程有关的数据。①导管下端埋入混凝土的深度，一般不小于0.5m；②正常时，导管内混凝土高度（h）与堰内自导管底至水面深（H）的比h/H=0.45~0.65。③如发现导管漏水应立即停灌混凝土向指挥台报告，研究处理。6．随着混凝土面的增长，导管逐渐提高并逐节拆除，当埋入深度小于0.5m时，必须由导管组技术负责人统一指挥，严禁乱起导管，造成事故。7．每根导管每小时灌入数量一般不得少于7.2m3（三斗）。停灌超过30分钟可起落一次导管（起落范围10~15cm）。8．当灌注到预定高程后，把导管提出混凝土面，然后开震动器，边震边提导管，使其离开混凝土面2.0m为止，使用φ240mm通孔器在导管内通过挤出残存的混凝土。用水将漏斗及导管内的混凝土冲洗干净，打稍在工作平台上。平台清理及拆卸导管时，应尽可能避免螺栓或其它铁件落入围堰内，遇有落入大的铁件，应加以记录以预防钻孔中发生故障。七、测量及资料汇总工作：水下封底混凝土灌注过程中，测量是一项重要的工作。平台上测量工作请施工测量队负责，事先对导管长度进行复核，并做好标记，测量资料统计工作由施工科负责组织。1．测点布置见附图共有27个测点（其中有8个临时测点）测铊。测绳由施工测量队安设，导管砍球前、后的测量工作由一队导管组负责，按需要随时量测，按统一标准核对导管与测绳长度。2．有关统计表，测量项目及分工：（1）各混凝土工厂产量表，由负责该厂的单位指定人员填报，每小时向指挥台报一次。集料储存量每班收班前一小时报一次。（2）平台测量记录表，由测量队负责，每20分钟测报一次。（3）砍球前后技术资料，由资料组派人到导管值班技术人员处及时抄报（导管有堵塞或异常现象随时加报）。（4）混凝土分配表，由顶层平台值班人员指定专人填报，每小时报一次。3．资料统计分析工作：（1）混凝土产量统计，每小时汇总一次。（2）填写围堰内混凝土面流动及增长情况简图。（3）填写混凝土灌注资料汇总表，每20分钟一次。4．其它记录：指挥台发布命令记录，停机故障记录，气象预报及其它。八、安全注意事项：1．开工前应取得可靠的气象与水位预报资料，在施工中，调度室应随时掌握天气预报，并及时通知指挥人员，封底工作一般宜在5级风以下进行。2．吊机指挥由专人负责，信号明确，混凝土吊斗在挂钩稳妥后方能起吊，挂钩人员要站好位置，防止被混凝土斗碰撞。3．预防漏电触电事故。施工现场设置足够的照明设备，2台发电机轮流使用时，切断开关前尽先通知指挥台，确保夜间施工安全。4．没有明确的信号，不得开动机械。5．各层工作平台，上、下梯子，均应牢固可靠，四周设有安全木栏杆，围堰内最低层平台木板应尽可能铺满或者为测量人员，导管组人员铺设走道与防护网。6．双层作业的地方，都应戴好安全帽。7．机械设备和电路开关，发生故障时，应立即通知电力、机械值班人员修理，不要擅自处理。8．船舶间的跨档除铺木走道外，加挂安全网；船舶调动由指挥台通知调度室由运营队船舶值班人员负责执行。9．各单位参加封底工作人员，除指定带队人员外，还指定安全值班员一名监督、检查各自作业区内的安全作业情况。10．设安全划子和拖轮值班。九、施工纪律：1．一切行动听指挥，未经指挥台命令不得中断生产。2．未经领导同意，不许擅自离开工作岗位。3．接班人员未接班，必须继续坚持工作。4．严格交接班制度，防止因交接班混乱，发生错误造成安全或质量事故。5．分批轮流吃饭，不能中断生产。6．各工种必须遵照有关操作规程进行工作，必须戴安全帽。7．上下班的船驳未靠稳不准抢上抢下，严禁超过定员人数，听从船员指挥。8．严防砂石皮带机在重载下起动，以免发生马达烧坏停盘事故。9．严禁水泥拆包刀具遗失进入自动化工厂水泥吊斗内，以免发生螺旋机损坏停盘事故。10．水泥未上完毕，不能提升翻斗，拌合质量不好，不能吊入储存槽。