双壁钢围堰施工与管理.ppt

双壁钢围堰施工工法及控制重点 围堰种类及适用范围概述结构选择常见设备工艺原理工艺流程设计要点施工要点质量控制安全控制环境控制 围堰种类及适用范围 概述 Z2 Z4线跨越永定新河部分为三座连续梁 主墩承台长40 7m 宽19 5m 设计采用双壁钢围堰 双壁钢围堰是大中型桥梁建设中深水主墩施工的大型临时设施 具有几何形状和单元部件加工重量可变度大 防水性能好 双壁形成的空间具加重助沉 减重助浮的功能 可以准确沉入承载力高的土层或岩面 既可作为钻孔桩施工平台的基础 又可作为水下承台及下部施工的挡水结构 1 能承受较大水压 因此能尽可能的提高抽水水位 基本上能全年施工 2 双壁钢围堰结构刚性大 能承受较大的压力 3 双壁钢围堰结构简单 工序单一 施工简便 围堰在水中以灌水下沉 主要工作是拼装 4 双壁钢围堰顶部的施工平台 能承受较大的施工荷载 可为后期施工提供较大的便捷 5 钢围堰上部能重复利用 双壁钢围堰主要优点 概述 结构选择 钢围堰结构内壁的几何形状和尺寸应与主墩的设计相吻合 其结构的强度和水密性应与施工条件相适应 钢围堰的几何形状一般为圆形 圆形结构力学性能好 且制作与下沉着床都易于控制 也可做成多边形或长方形 常见设备 导向船 浮吊船 浮箱平台 小型汽车轮渡 常见设备 工艺原理 双壁钢围堰是一个带有斜面双脚的双壁水密钢结构 在基础施工过程中起防水作用 不参与主体结构的受力 围堰内部也没有隔墙 根据施工条件围堰全高可分数节制造 每节又对称分数个单元制成单元体 施工时 将已拼就的底节围堰浮运就位起吊下水 然后接高并在围堰内灌水下沉 围堰落入河床后 视需要在围堰内槽注混凝土 或槽水 以增加围堰重量并在围堰内吸泥使其渐渐均匀地下沉到设计高程 工艺流程 钢围堰设计 钢围堰加工 钢围堰拼装 河床面标高的准确测量 钢围堰浮运 拖拉至墩位 吊运设备准备 综合检查 第一节钢围堰下沉 钢围堰精确定位 其余各节依次接高 钢围堰就位后的整体纠偏 定位 堵漏 围堰着床 浇注钢围堰井壁混凝土 配重或吸泥下沉 清淤就位 围堰顶搭设钻孔工作平台 埋设护筒 灌注封底混凝土 钻孔桩施工 围堰内抽水 承台混凝土施工 钢围堰拆除 测量放样 挂设锚绳 抛锚 缆风绳固定钢围堰 检查围堰的倾斜和偏位 设计要点 1 水文地质技术参数的选择调查水深 流速 流向 浪高 涨落潮 一般冲刷深度 局部冲刷深度 风向及风力大小 河床地质等情况作为钢围堰结构设计及锚锭系统设计的资料 2 双壁钢围堰壁板及加劲肋技术参数的选择双壁钢围堰壁板及加劲肋均按塑性结构计算选择 一般内 外壁板厚度5 6mm 竖向加劲肋为一般为角钢 63 63 6或 75 50 6 3 组拼作业平台 钻孔作业平台选择钻孔作业平台均直接放在钢围堰上口 根据钻机布置的需要 钻孔平台可为万能杆件拼装 也可用型钢组拼 4 锚锭系统的选择为保证钢围堰下沉时能准备达到设计位置 应设置锚锭系统 锚锭系统一般选择由定位船 导向船 锚缆设施组成 具体选择与施工区的流向 流速 河床表层土质有关 5 封底混凝土选择封底混凝土主要承受钢围堰和封底混凝土浮力 以竖向荷载为主 以计算封底混凝土的拉应力和剪应力满足要求选择合适的厚度和混凝土强度 6 主要检算项目及方法双壁钢围堰的荷载取值 水平荷载 静水压力 流水压力 风力 其他 竖向荷载 结构静载 封底混凝土自重 浮力 其他 主要计算工况 围堰拼装起吊 围堰结构计算 封底混凝土施工阶段计算 抽水后围堰封底混凝土抗浮计算等 设计要点 6 1 围堰制作钢围堰采用胎具分块制作 分节原位拼装下沉 2 焊缝质量和结构尺寸所有内 外壁板焊缝 隔仓板焊缝均应按要求施焊并水密 必须通过煤油渗透试验 结构尺寸符合要求 3 水密性能的检查钢围堰的水密性能检查用煤油渗透试验 即在壁板焊缝外侧刷石灰 壁仓内焊缝刷煤油进行检查 不允许有渗油痕迹 渗漏处必须重焊 4 双壁钢围堰的运输大吨位缆索吊机整体吊运 岸滩处滑道入水方式的浮运 船坞入水方式的浮运 施工要点 5 双壁钢围堰的组拼缆索吊机辅助组拼 水上浮吊辅助组拼 墩位处龙门吊机辅助组拼6 双壁钢围堰水上定位锚碇系统双壁钢围堰锚碇系统由导向船及拉缆 边锚 前后定位船及其主锚 尾锚 边锚和下兜缆组成 7 双壁钢围堰壁仓混凝土浇注壁仓混凝土浇筑高度由以下两方面确定 一是水平环板及内 外壁板强度需要 二是抗浮 壁仓混凝土浇筑分直接浇筑和水中浇筑两种形式 施工要点 施工要点 8 双壁钢围堰加水 下沉 着床 清淤就位在首节钢围堰锁定后 向其隔仓内灌注混凝土或加水等措施以压重下沉和调平围堰 并预留一定的干舷高度 使其处于待拼次节段围堰的状态 以后每一节段船运到围堰旁 由浮吊起吊与前一节进行焊接 每接高一节即均匀下沉 并予留相应的干舷高度 以便接高下一节时施焊作业 9 双壁钢围堰纠偏钢围堰在下沉过程中由于受水流及风力等的影响 围堰要偏离设计位置 应对钢围堰进行纠偏 1 在钢围堰刃脚上方水平桁架处设围堰纠偏缆 下方设纠偏锚上的转向滑车和定位平台上的卷扬机联接 将两侧纠偏缆同时收紧 放松 或一侧松 一侧紧达到纠偏目的 如下图所示 施工要点 2 调整隔仓水 用抽水机往钢围堰高的一侧隔仓内加水 把低的一侧隔仓内的水抽出 利用两侧重力不同 使钢围堰水平 此方法应保证隔仓与隔仓间 隔仓与隔仓外水头差在允许范围内 3 用吸泥机在钢围堰的刃脚处不均匀吸泥 利用钢围堰高低两侧下沉量所受阻力不同 而使钢围堰纠正 4 采用在8个隔仓中灌注隔仓混凝土进行调平 10 围堰吸泥下沉围堰着床后下沉初期 以纠正围堰底口中心偏位为主 调整倾斜为辅 在围堰下沉中期应控制围堰倾斜为主 在围堰下沉后期 要采用均匀吸泥方法保证围堰均匀稳定地下沉 钢围堰着床后 要继续灌水压重 使刃脚切入覆盖层中 稳定在河床上 利用接高 灌水 填充混凝土 吸泥作业交替进行 直至围堰刃脚到达设计高程 设计有支撑时边抽水边安装支撑 施工要点 11 水下混凝土封底封底前应清理基地残留物 封底混凝土采用垂直导管法灌注 浇注的顺序是先低处后高处 先周围后中部 确保混凝土面大致相同 施工要点 12 钻孔平台搭设钻孔作业平台形式拼装有三种形式 万能杆件组拼承重结构形式 贝雷梁 军用梁组拼承重结构形式 型钢承重结构三种常用作业平台 最常见的形式为贝雷梁组拼 钢平台施工工艺主要包括基础钢管桩振动下沉 贝雷梁或工字钢主梁架设 桥面板铺装及栏杆安装四部分 万能杆件 军用梁 贝雷片 施工要点 基础采用振动桩锤插打螺旋钢管至设计深度 在钢管桩之间安设型钢剪刀撑使其形成整体 同时在桩顶按设计尺寸气割槽口 并保证底面平整 吊放工字钢分配梁并与钢管桩焊接固定 横梁与钢管顶满焊 两侧采用钢板焊接固定 保证工字钢稳定 贝雷梁在岸上拼装 采用吊车吊装就位 与横梁可靠相连 然后组装另一组贝雷梁 吊装就位 最后将两片贝雷梁用支撑架相连 固定 以此类推 在已架设好的贝雷桁架纵梁上铺设横梁及桥面板 贝雷梁与横梁之间用U型卡连接 其他采用焊接 利用吊机进行桥面系施工 桥面板建议采用花纹板 桥面系施工完成后在平台周围焊接栏杆保证人员安全 施工要点 双壁钢围堰钻孔作业平台可直接支承在钢围堰顶面 根据围堰尺寸及工地现场材料确定作业平台形式 施工要点 13 钢护筒吊装为保证钢护筒安装位置正确 应在围堰内安装钢护筒定位架 浮吊或其它吊装系统把导向架整体吊入钢围堰内 临时用钢绳悬挂在钢围堰井口处并调整其水平位置满足要求 把导向架缓慢下放到设计高度 放在围堰内壁牛腿上 由潜水员入水把第一层导向架拉带与牛腿相连 再安装第二层护筒定位架 可采用震动下沉设备对钢护筒进行就位 钢护筒若需分节吊装 首节以现场起吊能力控制 工厂加工完成后运往施工现场以前 在钢管适当位置处设置吊耳 对接处应开V形坡口 用于护筒对接 钢护筒下沉到设计标高后 由潜水员下水将护筒底与基岩表面有空隙的地方用砂袋封堵严实 然后可在护筒内填一定厚的砾砂 以防止灌注封底混凝土时 混凝土挤压护筒 质量控制 双壁钢围堰深水桩基础施工是桥梁施工的关键 在施工工序中 围堰加工 拼装 浮运 吊运 起吊下沉 接高并在钢壳内灌水或灌混凝土 下沉 清基 安装施工平台及钢护筒 封底 钻孔 抽水筑承台及墩身 拆除上部钢围堰 墩身及墩帽继续灌注 都会出现相应的质量问题 质量控制 外观检验所有焊缝均应冷却后进行外观检查 并填写检查记录 所有焊缝不得有裂纹 未熔合 夹渣 未填满及漏焊等缺陷 不得有外观检查不合格的焊接件 在未返修合格前不得进入下一道工序 内部质量检查对钢围堰下方吊点位置的受力焊缝应沿焊缝进行全长超声波探伤 质量等级要求为 级 水密检查对加工件的各条焊缝要求进行密水试验 测量精度布置测量网络 在围堰下沉过程多次复测围堰中心位置及围堰四周位置 及时调整确保围堰标高 水平位置处于设计位置误差范围内 安全控制 双壁钢围堰施工钻孔桩基础是一项系统工程 安全亦属系统工程 根据系统工程的原理 针对起重安装作业 水上作业 潜水作业 焊接作业和其他施工作业等 制订操作细则 防止高空坠落 物体打击 溺水 灼伤 触电等事故的发生 在钢围堰及平台沿线设置警示标志 栏杆上挂设救生圈 保证船舶夜间航行安全 防止其他船只航行时对钢围堰的碰撞 应对从事各工种施工人员进行安全 技术培训 通过考核才准予上岗 在工作中严格执行安全岗位责任制 各级施工管理人员 管施工必须管安全 严格执行施工安全规程 确保施工人员安全 各类机械 工具 设备 管线路布置有序 堆放整齐牢固 做到文明施工 安全控制 围堰分块拼装时必须经过牵引 固定牢固后方可将吊钩去掉 在围堰舱内施焊时 围堰顶口严禁覆盖 并设置通风设备和佩戴防毒面具及呼吸滤清器 围堰舱内的照明电压不得超过12伏 焊接和配合人员必须采取防止触电 坠落 中毒和火灾等事故的安全措施 焊接时必须有人在场监护 由于钢围堰焊接工作量较大 在负荷运行中 焊接人员应经常检查电焊机的升温 如超过A级60 B级80 时 必须停止运转并降温 单块围堰接高时 应对底节围堰顶口用盖板加以覆盖 防止施工人员和检查人员坠入仓内 造成事故 围堰下沉前及下沉过程中和下沉后应对各吊点和受力杆件以及机械设备做详细检查 环境控制 1 注意夜间施工的噪音影响 尽量采用低噪音施工设备 做好水系和河岸植被的保护工作 2 临时运输道路经常洒水湿润 减少道路扬尘 对产生尘埃运输车辆和石灰等挥发性材料堆场加以覆盖 减少对空气污染 生产及生活垃圾定期处理 严禁焚烧有毒废料 3 围堰内取出的弃土运至当地部门指定的地方处