公安长江特大桥3#、4#墩钢围堰下水方案

1、新建蒙西至华中铁路公安长江公铁两用特大桥3#、4#墩钢吊箱、套箱下水施工方案编制： 复核： 审核：审批：中铁大桥局蒙西华中铁路公安长江大桥项目经理部二一三年一月 目 录一、 概况11、 围堰结构简介12、 拼装地点及围堰状态23、 下水环境及下水日期24、 围堰制造与下水单位职责划分3二、 主要施工方案简述4三、 主要施工工艺流程框图5四、 主要组织机构设置框图6五、 主要机械设备使用数量表7六、 主要物资材料需求数量表8七、 各步主要施工操作技术要点9八、 安全注意事项15九、 应急救援预案17十、 附件1、围堰结构示意图2、围堰下水前状态图3、地垄及拉缆布置图4、靠绑或接力船舶布置图5、围

2、堰下河各阶段状态示意图6、相关设计计算单一、 概述1、 3#、4#墩钢围堰结构简介新建蒙西至华中铁路公安长江公铁两用特大桥位于湖北省荆州市，大桥由江陵县向南跨越长江连接公安县。大桥设计里程DK27 +298.918DK33 +616.746，全长6317.822m；大桥主桥为98m+182m+518m+182m+98m的双塔钢桁斜拉桥，全长1078m。其中3#和4#墩为主塔墩，其基础采用先围堰后平台方法施工。3#（4#）墩为双壁钢吊箱（套箱）围堰；围堰平面尺寸为68.240m壁厚为2.0m的两端半圆的圆端型结构，其中3#墩围堰， 3#墩钢吊箱围堰主体结构包括侧板、底隔舱、底龙骨底板、内支撑、吊

3、杆五部分；4#墩钢套箱围堰底节高度为16.0m,中节高度5.5m,顶节高度2.2m，下河重量约2500t(含底托板、支撑架)，其主体结构包括侧板、底隔舱、内支撑三部分；底隔舱将围堰分为五个区域。围堰底隔舱为分开的四个密封性结构，以使围堰在下沉、灌水、分舱灌注混凝土时保持稳定，然后作为围堰封底时的隔墙，有利于大面积混凝土浇筑的质量控制。围堰侧板内外壁采用刚性支撑连结，使其具有足够的强度和刚度来抵抗水压力和混凝土侧压力；双壁侧板在围堰下水后可提供一定的浮力供浮运、挂桩等施工需求。此外，围堰侧板与底隔舱相接处均为封闭，侧板为4个单独的密封性结构，因此可以通过注水于侧板，调节围堰稳定性。吊杆的主要作用

4、是在围堰封底时承受混凝土的重量。底板则是围堰封底时作为混凝土的底托板。内支架采用型钢刚性连接，增强围堰的内支撑力和整体性；并兼起钢护筒导向架和钻孔平台的作用。刃脚为钢套箱围堰进入河床时，方便吸泥，减少围堰端侧的土阻力，便于围堰进入河床。2、 拼装地点及围堰状态3#（4#）墩为双壁钢吊箱（套箱）围堰均在荆州市汉沙船厂内进行加工制造，该船厂位于桥址上游约35公里。目前拼装位置的地面的坡度实际为1：10的混凝土基础，此位置长度130m，前端15m左右亦为1:10的坡，为原始沉积地面，主要土质为沙土。围堰在布置好的钢凳上进行焊接制造，1:10的坡度不会造成围堰的滑移，各部位拼装时均以1:10的坡面为精

5、准面进行测量、对接、焊接，对围堰的技术控制不会产生不利影响。3、 下水环境及下水日期前端15m左右亦为1:10坡度的原始沉积地面，主要土质为沙土，当吊箱下水前，此处需换填，保证此处的地基稳固。场地前端的5m范围内水深为3.5m，25m左右的范围水深为7m左右，30m处的水深为8m左右，再往前，水深变化不是很大。根据计算3#墩和4#墩围堰下水后的吃水深度分别为4.3m和4m，底托板（支撑架）脱落后的吃水深度分别为4m和3.6m；对于水深的要求是3m范围水深为5.5m，3m40m范围水深为8m,40m50m范围水深为9m。因此，需对围堰下水处的河床根据设计要求进行清淤。根据目前的这种地形和水深情况

6、，经下水公司实地的考察和分析，并考虑到现场的各种情况，初步对下水滑道的情况分析如下：考虑到围堰下滑时卷扬机、滑车组的配备，以及制造坡道与下河快冲时的坡道过渡等因素，初步确定围堰拼装场地的坡度为1:10，即原来的船台的坡度不变，仅将最后15m的坡度修整为1:8的下水快冲跑道。根据目前实际情况工期安排，预计3#墩和4#墩钢围堰下水时间分别为：2013年2月20日2013年3月15日和2013年1月31日2013年2月10日。4、 围堰制造、下水单位及各自分工由南京中铁大桥 * * 有限公司负责3#、4#墩围堰制造， * * 负责下水工作，中铁大桥局蒙西华中铁路公安长江大桥项目经理部负责派驻驻地代表

7、对围堰制造和拼装等工作进行现场质量、安全和进度监督，且项目部会不定期安排测量、质检人员对围堰的制造工序进行复检，及时发现问题及时解决。钢围堰交工前，由项目部组织对其进行整体验收。制造单位负责围堰所有构建的焊接制造、拼装，及制造期间相应辅助设施的设置，直至围堰验收合格为止。下水单位从安装气囊环节开始接替，其过程中的后锚绳设置、气囊安装、坡道硬化清理、河床清淤、托板回收等工作均由下水单位负责施工，一直到围堰下水稳定拖船帮靠为止。希望相关施工单位，认真履行职责，按图、按规范施工，并认真商谈协作，明确各自责任范围，保证每个工序的顺利衔接。二、 主要施工方案简述3#和4#墩钢围堰均采用气囊断缆法下水。钢

8、围堰全面检查合格后，先将围堰与地垄通过后缆绳相连接固定，后缆绳间设置断缆器，按照计算好的气囊大小及数量布置气囊，气囊位置应事先弹线准确定位，然后摆设气囊，采用15m3的压风机对气囊进行充气将围堰顶起，待底托板（支撑架）与钢支凳脱空分离后，抽取钢凳支撑，然后缓慢匀速松放后缆绳，围堰开始起滑，依靠钢围堰自重分力下滑的方法让围堰在滚动的气囊上顺着硬化清理好的坡道进行匀速滑移，待围堰距水边15m左右事先撒好石灰的标记线处进行断缆，断缆应保持同步，让围堰加速冲入水中，迅速达到深水区域，为了围堰不顺水漂浮，将事先挂设好的临时拉揽慢慢收紧，以此控制围堰的稳定，附近水域待命的拖轮迅速赶至围堰处，进行绑定钢围堰

9、，然后进行围堰浮运。三、主要施工工艺流程框图方案报审人、机、料进场到位施工准备施工准备技术交底围堰下河处无关船只清场后缆绳挂设牢靠焊缝探伤、水密试验围堰全面检查查规格、数量核实气囊安放安放位置标记充气设备安放气囊气压控制气囊充气气囊远离下滑区域抽取钢支凳检查气囊是否漏气检查围堰是否脱空放松后锚绳围堰起滑检查是否有牵挂物检查卷扬机、地垄及缆绳缆绳缓慢匀速松放后拉缆控制下围堰前行同步进行断缆围堰移至水边、断缆绳、冲滑入水围堰整体入水、自浮、稳定临时拉揽收紧底托板、支撑架松扣围堰临时挂稍拖轮事先停靠拖轮绑定钢围堰底托板、支撑架水下打捞回收转入下道围堰浮运工序四、主要组织机构设置框图总指挥：张春新技术

10、顾问：潘东发等现场指挥：徐进技术负责：杨齐海执行指挥：杨柳青、宋承永总调度：王亚斌机动后勤补给组物资设备保障组后勤保障供应组现场质量监察组现场安全巡视组支架水下打捞组测量监控作业组河道航道维护组围堰下水自浮接应组围堰下滑作业组滑道气囊安放保护组围堰检查维修组说明： 总指挥：负责围堰下水的全面工作； 技术顾问：负责围堰下水前期、过程及后期全面的技术支持和技术分析工作； 现场指挥：负责围堰下水前期、过程及后期的全面现场工作； 技术负责：负责围堰下水前期、过程及后期的全面现场技术工作； 执行指挥：负责围堰下水前期、过程及后期现场的指挥与协调等工作； 围堰检查维修组：负责围堰下水前对钢围堰进行全面检查

11、及维修工作； 滑道气囊组：负责滑道清理、气囊布设充气等工作； 围堰下滑作业组：负责围堰起滑、断缆和下水过程中的所有等工作； 围堰下水自浮接应组：负责围堰下河后对其稳定的工作； 河道、航道维护组：负责围堰下河前后对航行船只进行警示、导向等工作； 支架水下打捞组：负责待围堰浮运走后，对底板和底托架的打捞回收工作； 测量监控作业组：负责围堰下水前和下水稳定后的监控工作； 现场安全巡视组：负责围堰下水前后对各项工作的安全巡视工作； 现场质量监督组：负责围堰下水前后对各项工作的技术监督工作； 后勤保障供应组：负责后勤保障工作； 物资设备保障组：负责物资设备保障工作； 机动后补作业组：负责人员机动调配及人

12、员后补工作；五、主要机具设备使用数量表序号机具设备名称规格型号或功率单位数量备注1高压气囊1.2x8m条484#墩2高压气囊1.2x15m条483#墩3压风机15m3/min台24卷扬机15t台25六门滑轮组200t对26精确压力表个27临时锚锭配备套18拖轮2640hp艘39浮吊50t艘110指挥船艘211测量仪器套112快艇374hp艘113电焊机BX1（3）-500台814氧气、乙炔套1015断缆器200t个216发电机100KW台217水泵180 m3/min台10配套水管18潜水设备套119汽车吊30t台120定位船艘1六、主要物资材料需用数量表序号材料名称规格单位数量备注1地垄钢丝

13、绳66米554#墩2底托架型钢t1903#墩3底托板850*6700*1.8cm块2160t4地垄个25安全带根406安全网张607救生衣件308脚手板=50mmm359型钢t2010钢板t2011钢凳个20012下河拉缆钢丝绳66米11413钢丝绳36米200临时拉揽14卡环120t对415卸扣110t个1616卸扣200t个217电焊条箱若干18夹头个七、各步施工主要操作技术要点1、技术交底在围堰下水前，技术负责人将对所有参与围堰下水人员进行技术交底，参加人员必须明确职责，熟悉各步骤操作要领和各工序关键控制点。2、统一指挥、政令通畅参与的各组均配备对讲机，并调到同一频率，保证指挥的统一、保

14、证下水步骤的协调、保证政令的畅通、保证信息共享，确保围堰安全平稳的下水。3、检查围堰围堰下水前需对围堰各部位的技术指标进行严格检查，关键部位的焊缝不得存在漏焊、少焊、气孔、夹渣等问题，围堰结构和各部件尺寸不得超出围堰制造方案中的允许范围；此外，对围堰下水的辅助设施也必须进行检查，地垄必须牢靠；拉缆不得有破损、烧伤等损伤，且与地垄的连接必须牢靠有效；卸扣必须紧实不得出现滑脱现象；托板和围堰须有效连接且查看托板外边缘是否采用钢管包边等。在确保各构建安全可靠后方可进行围堰下水施工。为了更好的掌握围堰的入水后的状态，围堰入水前需在侧板外壁上标记刻度表。4、气囊安放根据计算，3#墩所需气囊为1.2x14

15、m、4#墩为1.2x8m，数量各为48条。首先按照2.5米的间距在坡道上划线，严格按照划线进行布设气囊，对局部超过气囊承载高度的一些位置，采用气囊下垫沙包或叠加气囊的方法进行将围堰顶起去除钢凳。5、气囊充气采用15m3的空压机对气囊进行充气。气囊在充气前，必须先布置好地锚及卷扬机等装置，将钢围堰锚固牢靠，使其在被顶起后不向前滚动。气囊充气的顺序应尽量对称、分散，相邻的气囊分成两批次充气，充气压力由压力表控制，为0.17Mpa。当钢围堰下的气囊充气至钢吊箱被抬起至0.72m的工作高度后，钢围堰脱离支承点约15cm，拆除钢垫板下的钢凳支承。钢围堰下共有约200个钢凳。支承点需清理干净，并作地面平整

16、，不影响后序的气囊滚动。气囊充气及布置及示意图6、钢凳抽取钢凳为围堰制造临时性结构，由型钢焊接而成的框架形结构，底面贴一钢板。钢凳的作用在于支撑围堰以布置气囊和增加与地面的接触面积，保证地面在承压时不会因为地面的承载力太低而导致地面下沉。现为了让围堰通过滚动的气囊进行滑行，需将钢凳抽出，抽取钢凳时应谨慎，不得挂坏气囊。7、围堰起滑围堰起滑前，需再一次认真检查坡道是否清理干净，不得存有可能刮破气囊尖锐物和突起的固态物，必须保证坡道的干净平整且具有一定的承载力。此外，需对近滩水深进行一次复测，满足设计要求水深方可下滑气囊，否则即可进行清淤处理，需保证围堰入水处上下游各10m范围的水深均满足设计要求

17、。气囊下河的所有准备工作就绪，具体下河日期要综合考虑当时的天气、风力及潮水位情况，应在风力较小、无雨水的天气下进行，并尽量选择高潮位时段。当气囊完全托起围堰，下滑道清理完成后，放松后拉缆，拉缆应缓慢且匀速放松，在前端不断补充气囊，利用围堰自重的分力使围堰进行移动。在围堰下滑的过程中，必须加强对围堰、气囊、缆绳、地垄等构件的观察。围堰后拉揽示意图8、断缆下放当钢围堰控制下滑至离水边线15m处，调整气囊，并在围堰前端放置加速气囊后，后拉缆断缆，为了更好的控制围堰断缆入水，应预先在离水边15m的坡道上用石灰撒一条标记线，当围堰达到标记线，由对讲机指挥断缆人员同时打掉脱钩器，完成同时断缆。围堰断缆下滑

18、入水9、围堰入水完成断缆后，钢围堰会自由加速下滑，利用其惯性入水并向江中滑行一段距离，使钢围堰后端水深满足自浮吃水深度要求。需在围堰下水处的上游侧加设临时拉揽，拉揽事先挂于围堰上，另一端连接岸上设置好的地垄，以此来辅助控制围堰的稳定状态，拉揽应预留足够的工作长度，约200米。10、围堰缺陷修补待围堰自浮稳定后，即可查看围堰是否有破损及漏水现象，若发现破损和漏水，立即采用水泵抽水和及时焊接修补，直至不再漏水。11、围堰拖轮绑定钢围堰整体入水后，会在惯性、风力、水流作用下继续漂浮，同时内部进水，钢围堰入水深度增大，达到稳定入水深度为止，为控制钢围堰不至继续顺水漂浮，待命的拖轮及时靠近并拴绑，控制钢

19、围堰使其稳定。拖轮等待时离围堰入水处的距离应控制在合理的距离范围，不得太近也不能太远，为围堰下水后距围堰100米左右适宜。然后将围堰移到上游后切断悬挂托板（托架）的钢丝绳，使底托板（支撑架）完全与围堰脱开落入水中。拖轮靠绑控制钢围堰12、底托板、支撑架的打捞回收钢吊箱拖离现场后，打捞船进场进行底托板和支撑架的打捞工作。由潜水员下水后，在底托板上割吊装孔，穿吊装钢丝绳，并将底托板割开，进行吊装。吊装上底托板利用打捞船送到岸边，在岸边解体后，由项目部回收。13、气囊回收围堰入水后，待围堰稍作稳定，即可对滚入水中的气囊进行回收，可安排船舶或人工进行回收。14、围堰下水过程中的其它注意事项14.1局部

20、整理下水滑道区域地基并夯实地基。14.2打磨托板焊缝,清理滑道区,避免尖锐物划破气囊。14.3在下水区域的前沿，开挖足够深度的钢围堰自浮区，此深度应为钢围堰本体完全自浮所需的吃水高度的1.5倍。14.4合理布置气囊。布设气囊间距应合理有效，既应保证钢围堰结构的强度和钢度，又应保证气囊间距不因过近而导致气囊重叠挤压的不良情况的发生。14.5设置地牛结构，以固定卷扬机，其受力条件应满足稳定拉力不小于钢围堰本体的下滑力的要求以及滚动摩擦对其的影响。14.6采用合适的滑轮组将钢钢吊箱本体与岸边地牛牢固系结，其牵引端应可靠与卷扬机连接。14.7加固滑道的末端地基基础，以保证最后脱离钢围堰本体的气囊不致于

21、因负压过重，陷入河床底部。14.8为减轻最后脱离钢围堰本体的几只气囊的负荷，可向钢钢围堰本体内（先入水端）注水，以调整气囊与钢围堰受力状态。149注意检查气囊的受力状态，尽量使其受均匀载荷。及时补充钢围堰滚动前方的气囊，以确保气囊数目，改善气囊受力状态。14.10钢围堰本体依靠自身重力下滑滚动，应注意相关牵引设备安全可靠，并可通过卷扬机调整其下滑速度，以使其缓慢滚动下滑，平稳入水。.14.11应特别注意滑道末端与钢围堰本体自浮区交际处的气囊、钢围堰本体的受力状况，确保其平稳入水。八、安全注意事项1、现场通道应保持通畅，不得堆放杂物，应有防止行人、物件等坠落的安全设施。2、危险地点应悬挂按照GB

22、2893-82安全色和GB2894-82安全标志规定的标牌，施工现场设置大幅安全宣传标语。3、气囊应有使用合格证并满足符合施工要求。4、气囊布置应严格按照施工方案要求进行布置，严格控制充气压力，保持钢围堰平衡并对气囊进行保护，防止碰伤或电伤。5、施工操作平台、围堰四周等均应设置栏杆，栏杆高度不得小于1.2m。6、钢围堰顶面空挡处、各临时施工平台等危险部位均应安装安全网。7、从事钢围堰吊装人员事先必须进行安全、业务培训和安全、技术交底，人人做到心中有数。8、所有钢围堰拼装人员必须经体检，身体健康，无任何不宜从事高空作业的疾病，并穿戴好劳动防护用品，严禁酒后作业。9、所有从事高空钢围堰拼装作业人员

23、不得穿拖鞋、硬塑料底鞋，应穿橡胶底鞋或其他有防滑功能的工作鞋，严禁垂直双层作业。10、在钢围堰上测量时应系安全带，穿救身衣，脚穿软底轻便鞋。 11、在通航江河上施工的安全管理工作应符合现行的内河交通安全管理条例的规定，在水中进行施工前，应与当地海事部门联系，商定有关航运和施工的安全事项，并通报有关单位。开工前应书面报告当地海事部门。 12、施工所使用的船只向海事部门报港签证并经安检合格后方可使用，施工期间按海事部门规定应设置临时码头，航行标志及救护、消防等及靠绑等设施并加以保管。水上施工设专用救生船，派人值班。水上施工人员穿好救生衣。13、围堰下水施工前应了解作业区域水深、流速、河床地质等有关情况，为船舶行驶抛锚、定位做好安全准备工作。14、牵引或旁侧拖带作业船时，严禁超载，牵引（或拖带）用的钢丝绳必须联接牢固。15、交通船应配备足量的救生设备，航行中途遇有阵风、雨时，乘船人员不得走动或站立。16、水上施工作业点还应配备救生圈、救生衣等救生器材。17、水上施工人员和船上流动人员应穿救生衣，符合高处作业的，还应按高处作业规定系好安全带。18、水上船只夜航应信号灯完好，停靠码头亮