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1中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司湖北香溪长江公路大桥工程香溪河大桥4#墩钢围堰施工技术中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司2019年5月16日2中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司汇报内容一、工程概况二、围堰结构设计三、围堰施工方案四、围堰施工质量控制措施3中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司一、工程概况香溪河大桥位于香溪河口上游约2km处。采用主跨470m的双塔双索面钢混组合梁斜拉桥。桥跨布置为2×48+78+470+78+2×48m，桥梁全长1077m。设东塔（4#墩）和西塔（5#墩）两个主塔墩。香溪河大桥桥型布置图1、桥梁总体布置4中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司一、工程概况桩基：采用18根直径3.0m，桩长83m的钻孔桩，设计桩顶标高为+144m。承台：圆形，直径30m、高7m。香溪河大桥主塔基础平面布置图2、4#主塔墩基础5中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司一、工程概况3、水文条件三峡库区水文复杂，水位落差达30m。5月末～6月初，库区为防洪腾库容，水位降至145m。6～9月，在145m低水位运行。9月中下旬开始蓄水，10月坝前水位逐步升高至175m。11月至次年5月，保持175m高水位运行。水位调度图6中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司一、工程概况4、地质情况4#墩河床表面为厚12m覆盖层，主要为粉质粘土，夹杂碎石块。基岩以白云质灰岩为主，有溶洞、裂隙等。在围堰中心附近标高为+139.0m，在围堰主跨端为+134.0m，纵桥向河床标高高差11m。7中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**二、围堰结构设计1、围堰结构形式结构形式：圆形双壁钢套箱围堰，高35.3m，竖向分4节。①、底节（双壁），高10m。②、第2节（双壁），高10m。③、第3节（双壁），高11.8m。④、顶节（单壁），高3.5m。内径φ30.2m，壁厚1.5m，内外侧钢板厚1cm。主要组成：侧板、刃脚、导向装置、提升下放系统、连通管装置。其他组成：底节侧板拼装平台、刃脚挡板。混凝土：C30，厚5m，封底及壁舱砼4680m³。标高：底标高+138.5m，顶标高+173.8m，按照最高水位+173.3m设防。8中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**二、围堰结构设计2、围堰横向分节表4#墩套箱围堰壁板分块参数表序号名称高度（m）数量（块）单重（t）总重（t）备注1底节侧板10.02421.35512.4双壁2第2节侧板10.02426.82643.7双壁3第3节侧板11.82427.72665.3双壁4顶节侧板3.5242.560单壁5顶节侧板／／／35为便于运输和吊装，每节围堰在工厂横向分成24小块，每块长4.3m，运至现场拼装。围堰总重1881T。围堰结构平面图9中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**二、围堰结构设计3、围堰施工重难点①、河床水下开挖工程量大（4万方）。河床表面覆盖层厚约12m，水下整治工作不确定因素多。②、采取综合堵漏措施。地形坡角为26°～35°，纵桥向河床高差达11m，需在围堰底部焊接挡板与局部抛填相结合的堵漏措施，以减少填方工程量，并保持围堰下沉着床的稳定。③、基岩强度高。以白云质灰岩为主，水下开挖进尺慢，安全风险大。④、承台周边有溶洞、裂隙等，需专项处理。⑤、围堰施工持续时间长（2016年6月中旬~10月中旬），经历最低水位到蓄水上涨阶段，受力工况复杂。⑥、交叉施工安全风险大。受工期滞后影响，桩基数量完成2/3时，就开始拼装围堰，交叉作业安全隐患大。⑦、现场焊接工程量大。围堰共分成4×24=96小块，内外壁板焊缝长度达2300m。⑧、混凝土方量大。封底及壁舱砼4680m³,浇筑连续作业时间长。10中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案①、4#墩基础施工采用先钻孔平台、后围堰的施工方案。②、围堰施工时，先清理河床至标高+139m，利用浮吊、电动葫芦配合，分节段拼装底节围堰及挡板，拼完后整体下放至自浮状态，再依次拼装第2节、第3节围堰。③、将围堰加水配重，下沉着床，并抛填片石、刃脚堵漏，浇筑封底砼，最后拼装顶节围堰。④、待4#墩钻孔桩继续施工完成后，将围堰内的水抽干，割除钢护筒，处理桩头，施工承台。1、围堰总体施工方案11中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案2、围堰施工工艺流程图12中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案2、围堰施工工艺流程图13中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司三、围堰施工方案3、桩基础施工平台布置①、桩基础施工平台结构形式：深水钻孔灌注桩+钢管柱支撑的水上钻孔平台。②、平台按“浮运平台→平台固结→体系转换→钻孔桩施工”过程形成钻孔平台结构。③、平台上部结构采用2m高钢板梁A、B、C（型号均为工2000×384×25mm）及联结系等构件组拼的承重骨架结构，骨架尺寸为横向33.4×纵向41.4m。④、钢板梁A、B布置在门吊桩钢护筒（φ2m）两侧，中心临时桩（4-19#桩）两侧通过板梁C连接，其余部分通过横向和水平连接系联结成为整体结构。钻孔平台总体布置图14中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司三、围堰施工方案3、桩基础施工平台布置⑤、钢板梁承重骨架结构安装在分配梁（2根HN900×300型钢）及中心线处主体结构桩基钢护筒（φ3.4m）设置的牛腿上，通过牛腿A（3HN900）、牛腿B（3I56b）将上部荷载传递至门吊桩（钢管桩+钻孔灌注桩结合桩）及支撑钢护筒桩上，然后传递至河床地基。钻孔平台侧面布置图15中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司三、围堰施工方案3、桩基础施工平台布置⑥、下部结构设置8根直径2m门吊桩（兼做平台支撑桩），同时利用3根钢护筒（2根主体结构桩4-9#和4-10#、1根临时桩4-19#的）共同作为支撑桩。⑦、为保证平台在第一个钻孔循环（共4个）中横向变形及稳定满足要求，增加4根φ3.4m限位钢护筒（4-2#、4-3#、4-16#、4-17#）。通过在其上设置连接杆及限位装置，将限位钢护筒分别与支撑钢护筒和平台结构连为一体，增加平台纵桥向稳定性；另外将门吊桩在横桥向与钢板梁及分配梁连为整体，增加平台横桥向稳定性。钻孔平台桩布置图16中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司三、围堰施工方案3、桩基础施工平台布置钻孔平台现场施工图17中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司三、围堰施工方案围堰制造工艺流程图4、钢围堰制造委托具备专业资质的钢结构厂家（南京中铁桥机）制造。18中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案5、钢围堰安装（1）河床清理①、采用水下测深仪，对围堰中心50m范围内河床地形进行测量。②、以围堰中心为界，主跨侧河床需回填，边跨侧河床需开挖。③、采用长臂挖机、高压射水+污泥泵吸泥清理，当污泥泵清除困难时，采用绞吸船清理。④、为提高主跨侧河床水下填筑体、边坡的稳定性，清理范围延伸至围堰外侧20m，并保持1:1.5的坡比。⑤、注意事项：a、必须将围堰刃脚处河床清理平整，该处标高按照+138.5m控制。b、清理时注意门吊桩两侧的高差，防止对门吊桩造成较大侧压力。河床清理施工图19中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案5、钢围堰安装（2）施工作业平台及轨道梁安装①、库区水位下降后，安装底节围堰拼装平台。②、拼装平台采用双拼[40b做支撑牛腿，采用工45a做分配梁，双拼[25b做斜拉带。③、铺设脚手平台，安装防护栏杆、爬梯等安全设施。围堰拼装平台施工图20中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案轨道梁钢板梁吊挂梁钢板梁钢板梁钢板梁边跨侧主跨侧1/4轨道梁平面布置图R15800轨道梁施工图（2）施工作业平台及轨道梁的安装④、在钻孔平台钢板梁下方焊接环形轨道梁，安装4台25t电动葫芦。21中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案5、钢围堰安装（3）底节围堰安装•1）底节段安装顺序①、安装顺序：先下游侧后上游侧，两个方向对称安装，最后在喂入点合龙。喂入点选择在上游侧。②、150t浮吊在平台上游侧方向站位，将围堰节段起吊并落于垫装船上。围堰节段拼装平面示意图22中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**围堰底节安装图三、围堰施工方案围堰底节拼装成型图5、钢围堰安装（3）底节围堰安装•1）底节段拼装顺序③、电动葫芦、浮吊配合将围堰荡移至拼装平台上④、电动葫芦将围堰沿环形轨道滑移至下游侧，并落在拼装平台上。⑤、调整平面位置、垂直度，将围堰与邻近钢护筒之间焊接固定，松开电动葫芦，安装第2个节段。23中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案（3）底节围堰安装•2）围堰节段焊接①、焊接顺序：水平环板对接焊缝→外壁板→内壁板→连接系。②、严格按焊接工艺评定参数要求操作。③、焊缝完成后，壁板对接焊缝、环板对接焊缝进行超声波检测，并对壁板对接焊缝进行煤油渗透检测。焊缝检测24中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案（3）底节围堰安装•3）导向、提升下放装置安装①、导向装置沿围堰环向共布置6组，一端与围堰焊接，一端对准邻近桩基钢护筒，并与其间隔5cm。②、提升下放装置共6组，用钢绞线（每组12根）做吊杆，智能连续千斤顶作为提升下放动力。③、提升前，逐吊点进行加载试验。导向装置示意图提升下发系统示意图智能千斤顶提升图25中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司三、围堰施工方案围堰挡板安装现场图（3）底节围堰安装•4）围堰挡板安装①、为保证主跨侧河床能够顺利抛填，在底节围堰刃脚外焊接挡板结构，保证封底砼施工质量。②、根据河床清理后标高，确定每块挡板高度，并编号，预留0.5m调整范围。挡板上安装钢牛腿做施工平台。③、侧板拼装完成后，将底节围堰采用提升装置6点同步整体提升，通过抄垫使底节重量全部作用至牛腿上。④、拆除围堰外侧拼装平台走道，保留内部通道，安装挡板。⑤、挡板安装顺序：先下游、后上游。利用浮吊喂进，电动葫芦移动到位后安装。26中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司三、围堰施工方案（3）底节围堰安装•5）底节围堰下放①、采用千斤顶提升下放，各点同步位移可控制在2mm以内。②、四个方向设置观测点，在外壁画刻度线，观测入水深度。③、围堰下放按15cm一级分级进行，做好入水深度、垂直度及平面位置监测，随时纠偏调整。④、围堰下放到自浮状态后，调整姿态水平，锁定提升系统。底节围堰下放现场施工图27中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案第二节围堰接高（4）第二、三节围堰安装①、继续利用浮吊、电动葫芦在底节围堰上拼装第二、三节围堰，并安装导向装置。②、为保持围堰平衡，在舱壁内对称、均衡、循环加水配重，加水配重量与围堰节段重量相当。③、监测围堰平面位置及垂直度，用加水配重、提升系统调整等方式调整围堰姿态。顶节围堰接高28中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案（5）围堰注水下沉、着床①、下沉过程中，采用吊挂系统作为保险装置，随着注水，逐步放松提升系统的钢绞线，保持围堰稳定下沉。②、下沉接近着床时，利用水下摄像头监测围堰刃脚下方情况，确认刃脚部分河床平整。③、围堰着床后，测量围堰平面位置、垂直度，调整围堰姿态，并将提升装置受力带紧，将导向装置与钢护筒之间抄垫密实，防止围堰横向移动。（6）抛填片石、刃脚堵漏①、片石抛填顺序：先上游侧、再下游侧、最后抛填围堰中部。抛填时控制标高不超过+139m。②、主跨侧：在底节围堰挡板外侧设置钢筋石笼压脚，对空隙在内测用砂包堵漏，再浇筑絮凝剂混凝土至标高136m，然后在内抛填片石至标高+139m。③、边跨侧：在内测用砂包堵漏，外侧抛片石，高度超过刃脚不小于1m。④、抛填堵漏完成后，由潜水员将刃脚、钢护筒周围泥土清除。29中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司**三、围堰施工方案（7）刃脚混凝土浇筑①、为保证封底混凝土浇筑时围堰刃脚具备足够刚度。