双壁钢套箱施工作业指导书

双壁钢套箱施工作业指导书目 录目的 1编制依据 1适用范围 1技术预备 1内业预备 1外业预备 1人员组织 2材料及制作要求 2主要设备、机具选型 3施工工艺流程 4施工作业方法及要求 6双壁钢套箱的设计 6施工工艺 7常见问题与处理措施 16质量掌握及检验标准 18双壁钢套箱制作加工 18双壁钢套箱沉放 18封底混凝土 18安全及环保要求 19组织机构 19安全要求 19环保要求 19估算指标 19工程进度估算 19经济效益分析 20双壁钢套箱施工作业指导书桥梁分册双壁钢套箱施工作业指导书桥梁分册第第10页共20双壁钢套箱施工作业指导书目的流中的深水根底，能承受较大的水压，保证根底全年施工安全度汛。特别是在一些施工条件困难或受水文、地形、地质条件限制而无法承受钢板桩、筑岛围堰等围护构造的条件下，钢套箱更显示出了其优越性。常用的钢套箱分单壁和双壁两种，由于单壁钢套箱刚度差，一般深水根底较少承受，实际工程中大局部状况下承受双壁钢套箱。由于双壁钢套箱属施工临时构造，目前尚无统一的设计制作标准，为明确双壁钢套箱施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、加工制作标准，特制定本施工作业指导书，以指导、标准某大路大桥双壁钢套箱施工作业。编制依据⑴某大路特大桥双壁钢套箱施工图；⑵《大路桥涵施工技术标准》〔JTJ041-2023〕；⑶《路桥施工计算手册》，人民交通出版社，202310⑷《大路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2023)；适用范围桥梁深水根底及下部构造施工。技术预备内业预备⑴双壁钢套箱的设计及检算双壁钢套箱需进展特地设计，一般分节、分块制作。设计时围堰内尺寸须考虑人员作业条件和沉放误差要求，每侧较承台尺寸宽出60～80cm，顶部标高较施工期最大洪水位高出50～70cm，底部标凹凸于封底混凝土底部标高不得小于50cm小于100cm6m掌握在4m以内，相邻两节之间设纵向隔舱，底部设钢刃脚以利于下沉，块与块之间设橡胶止水带。同时需对构造强度、刚度及稳定性进展检算，编制专项施工方案，并报监理单位审批。⑵对全体施工人员进展技术交底和岗前技术培训。由于双壁钢套箱施工难度大、技术要求高，且大局部为水上作业，因此必需做好技术交底及岗前培训工作。外业预备⑴双壁钢套箱的加工与试拼按预定的分块制作双壁钢套箱，编号贮存，完工后在加工场四周进展试拼，并进展焊接质量检查和水密试验。⑵测量放线承受全站仪准确放出双壁钢套箱位置，并埋设护桩。⑶河道清理及现场预备码头等进展整修，起重机械、运输机械、船舶等进展修理保养，使之满足作业条件。⑷确定首节套箱初次入水沉放时间首节钢套箱定位打算着双壁钢套箱平面位置。由于双壁钢套箱初次入水与河流水文关系较大，特别是初次入水时，受水文影响大，易造成下沉偏位。因此初次入水沉放前必需提前与当地气象水文部门联系，尽量避开泄洪及不良天气时进展双壁钢套箱入水沉放作业。人员组织劳动力组织方式：承受架子队组织模式。施工人员结合既定施工方案、机械、工期要求进展合理配置，详见表1：1双壁钢套箱作业人员配备表序号人员类别数量〔人〕1施工负责人12技术主管13安全员14技术、质检、测量人员45工班长36起重作业、场内机械驾驶人员、电工、焊工、机械工187材料员、司机68普工32其中施工负责人、技术主管、工班长、技术人员、安全员等主要岗位和关键性岗位治理人员和生产作业人员必需由本企业正式职工担当，其他岗位可依据工程状况适当配备劳务工人。起重机械、场内机械驾驶、电工、焊工等特别工种作业人员必需持证上岗。材料及制作要求⑴材料要求。技术要求，具有完整的出厂材料合格证明。⑵双壁钢套箱制作拼装要求变形。⑶双壁钢套箱制作拼装允许误差双壁钢套箱制作拼装允许误差如下表。序号检查工程规定值或允许偏差序号检查工程规定值或允许偏差顺桥向201顶面中心偏位(mm)横桥向202钢套箱平面尺寸(mm)303钢套箱高度(mm)±104节段错台(mm)25焊缝质量符合设计要求6水密试验不允许渗水主要设备、机具选型3主要施工机具设备配置表序号名称3主要施工机具设备配置表序号名称型号 单位 数量备注1水上浮吊F25 台 2自制2汽车吊QY50 辆 23长臂挖掘机CAT330 辆 2改装4电焊机BX1-500-2 台 45电焊机BX1-400-2 台 66污水泵台 2排吸砂卵石7潜水泵台68卷板机CDWN-20*2023B台19剪板机QC12Y-16*2500台110车床CA6140A台1111钻床ZB40112千斤顶台813空压机W-8/7台214混凝土输送泵HBT60辆115混凝土搅拌运XZJ5210辆3输车16混凝土拌合楼HZS60座117振动打桩机套1含打桩锤施工工艺流程某大路大桥主桥10#～13#墩位于黄河主河槽内，承受双壁钢套箱进展根底及下部构造施工。台进展钻孔施工和先搭设钻孔作业平台进展钻孔施工后下沉钢套箱两种作业方式10#及13#墩承受先搭设钻孔作业平台进展钻孔施工后下沉钢套箱作业方式1112后搭设钻孔作业平台进展钻孔施工作业方式。施工工艺流程图见图1(a1(b)。钢套箱加工制作钢套箱加工制作清理套箱下沉位置河施工预备搭设套箱下沉平台第一层钢套箱拼装安装钢套箱下沉系统下沉第一层钢套箱逐层拼装下沉至河床清理刃脚，下沉到位搭设钢护筒套箱封底搭设钻孔平台，钻孔桩施工1(a)先下沉钢套箱后搭设钻孔作业平台施工工艺流程图搭设钻孔平台，钻孔桩施工搭设钻孔平台，钻孔桩施工钢套箱加工制作清理套箱下沉位置河施工预备搭设套箱下沉平台第一层钢套箱拼装安装钢套箱下沉系统下沉第一层钢套箱逐层拼装下沉至河床清理刃脚，下沉到位搭设钢护筒套箱封底1(b)先搭设钻孔作业平台钻孔后下沉钢套箱施工工艺流程图施工作业方法及要求双壁钢套箱的设计21×12m60cm空间，拟定钢套箱平面尺寸为：内壁22.2×13.2m，外壁23.8×14.8m0.8m。内外5mm[875*75*8125*80*8连接角钢，∠63*63*84层加工，下三层为每层3m120cm1.5m1123.23m为钻孔平台承重梁，即钻孔平台钢管桩顶面标高1123.6m0.37m，需要高度10.23m，加工时为10.5m高，重145.5，加工时每层分为4m节段16块，倒角节段4块，节段承受φ22便在下沉过程中依据施工需要分仓对称灌水、砂砾石或混凝土。双壁钢套箱平面图详见图2。238011040023801104008650046012某大路大桥双壁钢套箱平面图施工工艺施工预备及场地清理1118m～1119m，距封底混凝土底面〔1113m〕5～6m，为便利套箱下沉，先将套箱下沉处的河床砾石清理到1113m(水面以下7m),需要清理平均高度5.5m，套箱范围23.8*14.8m2，每边增大开挖面3m。承受两台长臂挖掘机同时开挖，考虑到工期因素，挖除的砾石先堆放到下游处，挖除完毕后在进展平坦外运，预留出套箱下沉后的回填量。搭设钢套箱沉放平台对于10#及13#墩，承受先搭设钻孔作业平台进展钻孔施工后下沉钢套箱作业方式，在钻孔桩11#及12#墩承受先下沉钢套箱后搭设钻孔作业平台进展钻孔施工作业方式，因此需搭设钢套箱沉放平台。钢套箱沉放平台以钢管桩为支撑，承受φ42614m148套箱内部钢管桩上铺设横向双36a工字钢〔钻孔平台可直接利用，靠套箱侧铺设纵向22a工字钢，4m15×15cm30cm22a22a2套箱下沉精度。下沉平台图纸详见附图3.1、3.24。第一层钢套箱拼装下沉钢套箱节段按设计要求在施工场地加工，节段拼焊后进展焊接质量检验及水密试验。完成后用驳船将分节段运至墩位。利用水上浮吊及过渡段上支立汽车吊吊装节段，在钢管桩下方的承重梁上分节段拼装钢套箱。2618338 450 450 450 450 480主下沉吊梁9关心下沉吊梁

200过渡段

338

013

6m平台方木 字钢

93.1下沉平台上层平面图11、12#套箱下沉平面图(先封底方案，套箱作为钻孔桩平台承重梁)26187881350480225030600603浮吊首拼拐角块20015005003002000126187881350480225030600603浮吊首拼拐角块20015005003002000122000过渡段34下沉平台下层施工照片拼装时，先由测量班在承重梁上放出钢套箱角点位置及每边的方向点。先由水上浮吊及汽车吊对称吊装钢套箱的拐角节段，由拐角节段两侧同时拼装4m节段〔为加快施工进度，可在场地内预拼出二、三块节段再吊装到拼装平台上拼装钢套箱，每节连接处必需放置止水条，全部连接螺栓全部拧紧，保证钢套箱的密封性，第一层套钢箱拼装完成后，利用钢管桩平台上的千斤顶沉放系统下沉。钢套箱拼装施工照片见图56。钢套箱沉放系统设计及安装为保证钢套箱下沉时的同步稳定性及安全性，沉放系统主要承受便利同步操作的4台200t千斤顶下放〔行程为20c。⑴千斤顶承重梁布置5双壁钢套箱下沉施工照片6第一层钢套箱拼装完成施工照片36a5m，在千斤顶安放处及吊筋位置2cm钢板加强，腹板用1cm100cm〔由第一节套箱在承重梁上拼装时的高度确定22a1m2cm1cm32精轧螺纹钢，布置在套箱的两侧，长度为4.5〔由钢套箱下沉高度确定，承重梁及起吊梁上布置锚固螺母，吊筋下方固定在焊接于钢套箱两侧的双22a起重倒牛腿上。沉放系统78。2工22a扁担梁2工22a扁担梁150200t千斤顶5Φ32精轧螺纹钢吊筋2工36a千斤顶承重梁4400钢管桩支墩2工22a套箱起重倒牛腿26011123.232工36a平台横梁0空套箱33922a限位牛腿22a牛腿22a纵向安排梁222a套箱承重梁351120.003水面1111.87套箱底标高(套箱高11m)3507沉放系统侧面图8沉放系统施工照片⑵钢套箱下沉步骤φ32吊带及千斤顶循环操作下沉钢套箱入水→钢套箱自浮，撤除起吊梁，固定钢套箱在钢管桩牛腿上→拼装其次层钢套箱→下沉其次节钢套箱，下沉力缺乏时，向舱内注水，增加钢套箱下沉自重→下沉到预定位置，钢套箱自浮，拼装第三层钢套箱→下沉第三、四节钢套箱，沉至河床时，遇到阻力，注水仍下沉力缺乏时，向舱内抛填砾石，并用高压水枪协作吸泥机将钢套箱刃脚处砾石排解→钢套箱下沉到位→固定钢套箱。9.1～9.6。⑶钢套箱下沉时留意事项图9.1沉放步骤〔起吊钢套箱〕 图9.2沉放步骤〔钢套箱入水〕图9.3沉放步骤〔钢套箱自浮，解除沉放系统〕 图9.4沉放步骤〔其次层钢套箱拼装〕 图9.5沉放步〔第三层钢套箱拼装〕 图9.6沉放步〔套箱刃脚处排吸砾石〕①钢套箱拼接时必需在连接处必需放置止水条，止水条布置为内外壁螺栓连接处各布置一条，下一层钢套箱的竖向止水条顶部预留20cm伸到上一层钢套箱连接处，全部连接螺栓必需拧紧到位，保证钢套箱的密封性。②在流水中施工，钢套箱下沉时会受到水平力的作用，在下沉过程中钢套箱倾斜度及平台位置要求不超过标准允许值，承受有效的导向、定位设施是必需的。本桥钢套箱定位系统是利用钢2层，既掌握了钢套箱平面位置，又能掌握其倾斜度。钢套箱定位系统是在露出水面的钢管桩上对称焊接两层导向横撑，掌握套箱斜度。导向横撑前端安装滚动轴承，以利下沉滑动。③第一节钢套箱下沉时，依据计算，下沉到水面下1.32m时，可自浮，此时利用钢管桩顶部的牛腿固定套箱，撤除起吊系统。浮力计算为：F=ρgV；浮 排钢套箱平面面积为S=58.64m2；42.4t39.1t24.9t；1.2m29.32m2。由此，代入下式求下沉高度：29.32*1.2+58.64*h=42.4H=12.3cm1.32m。④其次节钢套箱加重后，总入水深度为：1.32+39.1/58.64=1.99m，此时套箱水面上高度为6-1.99=4.01m，高出平台顶4.01-〔1123.6-1120〕=0.41m，由于在平台上直接拼装第三节钢套箱2.33m4.32m，此时需向钢套箱内增加重量为：m=29.32*1.2+58.64*3.12-(42.4+39.1)=136.64t；需向舱内增加重量时必需保证等量同步进展，防止钢套箱倾斜。⑤第三节套钢箱加重后，假设将钢套箱再次下沉3m7.32m〔河床顶标高为1113，已经超过河床，不便操作，因此可掌握钢套箱下沉2，距河床70c0.67m，此时再向钢套箱内增加重量为：m=29.32*1.2+58.64*5.12-(42.4+39.1+39.1+136.64)=78.18t；24.9/58.4=0.43m，接近河床。此时逐步向钢套箱内加重直至着床，由于河床面不平坦，可能为局部着床，钢套箱消灭偏斜，此时需依据钢套箱偏斜状况调整配重箱式位置，直至钢套箱平衡下沉。假设连续下沉时遇到阻力，可用高压水枪协作吸泥机冲、吸刃脚斜面下方的砾石，冲、吸泥应对称均匀进展，以保证钢套箱的均匀下沉，但不允许冲、吸刃脚正下方的砾石。假设钢套箱一侧下沉过大，可用加大对称侧砾石的冲、吸泥等措施纠偏。钢套箱内增加重量可选用注水或抛填砾石的方法，依据需增加重量及配重密度计算增加高度。对平台的碰撞，或在钢套箱位置处用砂袋、水泥袋垫衬，防止对钢管桩的碰撞；并在封底混凝土浇注完成后对钢套箱外侧河床进展回填并在增加钢套箱的稳定。钢套箱下沉到位后，插打钢护筒钢护筒承受φ2.2m10mm3.63m〔11#墩及1213.5。对于1013虑到钻孔时钻机对护筒的振动会扰动封底混凝土，影响护筒与封底混凝土的连接，因此钻孔时护筒上口必需与钢平台分别，钻头不得扰动护筒。同时钢护筒加工精度要符合标准要求。埋设时首先在钢套箱上对钻孔桩位进展测量放样，按标准要求定位安装导向框架；然后用浮吊协作，将钢护筒从导向框架内缓缓下放到河床上，再用浮吊、振动锤等设备将钢护筒打设到设计标高。在该过程中，要用测量仪器进展全程监控，以防钢护筒偏位、倾斜等，掌握值要符合标准要求。护筒打设完毕后，将钢套箱中间的临时钢管桩拔除，进展封底混凝土施工。钢护筒埋设10。10钢护筒埋设钻孔平台搭设置平台安排梁时，钢套箱中间需要布置8根钢管桩，钢套向下沉平台外侧钢管桩不动，直接作为钻孔平台，布置双36a工字钢横向安排梁时钢套箱也作为支撑梁，在钢套箱的顶层上割出槽口，担放安排梁，钢套箱内外壁间用22a工字钢支撑。为增大钻孔平台面积，便利钻机摆放钢套箱，36a24m，钢管桩外侧悬臂1.3m，承受牛腿支撑，增加结实性。钻孔平1112.1～12.2。240000702400007000074200711钻孔平台搭设平面图图12.1钻孔平台搭设施工照片〔套箱内管桩布置〕 图12.2钻孔中的钻孔平台施工照片⑵钢套箱内打设的钢管桩，假设在封底混凝土浇筑前打设，再进展承台施工时，当把钢套箱中水及泥沙排净，切除封底混凝土以上局部钢管桩时，由于钢管中为原河床的砾石，在水压的作用下，水将由钢管桩中涌入钢套箱，此时的水流压力较大，不简洁封堵。所以钢套箱内的钢管桩采9m1m，再浇注封底混凝土，护筒下放完毕后，利用角钢连接将钢管桩临时固定在护筒上，浇注混凝土封底混凝土时，由于钢管桩下部的1m空间可直接布满混凝土，1m的混凝土，可增加钢管桩的结实性，封底后割除与护筒间的连接，将钢管桩相互搭设斜撑，增加结实性。封底混凝土灌注封底厚度依据计算。依据封底时水深、桩间距等，某大路大桥承受2mC20是保证套箱内能够枯燥施工的主要途径，因此，封底混凝土必需浇注成功，有效的阻挡套箱外侧水流涌入钢套箱。双壁钢套箱封底照片见图13。⑴承受水下混凝土方法浇注，为使水下混凝土灌注质量到达封底要求，其和易性及流淌性必13.2*22.2m=29315根2.2m2362472m3，40m3/h12影响混凝土的流淌，保证混凝土浇注的连续性。〔5m〕4根导管同时灌注水下封底混凝土，封底时首灌方量为2m3，承受输送泵泵送混凝土或吊车吊运料斗，导管固定在施工平台上。灌注混凝土时，应掌握混凝土下落速度，以免速度过快对导管口的混凝土造成冲击，影响质量。13套箱封底⑶用测绳随时测量各点位的混凝土浇注高度及流淌面积，必要时调整导管位置，移动导管位置时，必需慢速移动，不行脱离混凝土面，造成混凝土被水冲刷离析；或直接拔除导管换到其他位置重封底浇注。为保证浇注封底混凝土的防水效果，在浇注混凝土前先在侧板上开设洞口或浇注时安放水泵抽水，保证箱内外的水位全都，削减钢套箱内的水压力，以免影响混凝土质量。10.常见问题与处理措施双壁钢套箱施工常见问题及处理措施见表4：4常见问题与处理措施问题

产生缘由

预防措施与处理方法掌握。

①首节钢套箱下沉定位不准

象位超限 ③下沉钢套箱时设专人随时监控，觉察问题准时处理同一水平面上水

果变形超限，局部焊缝或法蓝处漏水漏水④钢套箱制作质量不合格，焊缝处漏水

满，无漏填形③加强钢套箱制作质量象或扭力缺乏

②封底混凝土外表不平坦

平坦防发生变形导致封底混凝土厚度缺乏封底混凝土高度①由于钢护筒直径一般较桩直径大 ①在桩根底钻孔完毕后准时清理钢护筒内壁的钻渣防部渗水

20~40cm，桩根底灌注时未对残留在护筒

止残留钻渣形成夹层间空隙进展探测，觉察问题准时处理抽水后沿钻孔桩与护筒之间的脆弱夹层抽水后沿钻孔桩与护筒之间的脆弱夹层③加强封底混凝土质量掌握消灭渗水现象②钢套箱封底混凝土与钢套箱内壁之间缝隙过大消灭渗水③封底混凝土消灭渗水质量掌握及检验标准双壁钢套箱制作加工⑴加强焊接作业质量掌握。焊接作业人员必需持证上岗，焊缝质量承受超声波探伤或射线法检查。⑵钢套箱加工完毕后必需进展试拼装。通过试拼装，到达对缺陷早觉察早治理的目的，杜绝质量隐患。⑶进展水密性试验通过水密性试验，对缺陷之处进展修正。双壁钢套箱沉放⑴加强首节钢套箱入水偏位掌握。由于首节钢套箱定位掌握着后续施工质量，必需做到首节钢套箱定位准确。⑵加强止水带施工质量掌握止水带必需严格依据设计要求填塞，尽量承受整条止水带。受客观条件限制必需连接时，可承受粘合搭接方法。⑶加强钢套箱连接处质量掌握由于钢套箱承受分节、分块制作、下沉，下沉时各块件间承受螺栓连接