芜湖长江大桥围堰封底施工工艺

芜湖长江大桥围堰封底施工工艺概述正桥10#墩双壁钢围堰外径φ30.5m，内径φ27.7m，刃脚斜面部分高2m，设计标高-43.0m，实际下沉标高-42.452m，封底混凝土高度8m。围堰内共设置21只钻孔钢护筒，护筒直径φ3.5m，安装后顶面标高-33.9m，其中，10#、12#为予留补桩孔位护筒，相邻护筒中心距为5m，护筒平面布置及编号详见图一所示。封底混凝土总面积：刃脚处528.6m2，刃脚以上400.6m2，如基坑平整，约需封底混凝土3332.7m2，考虑到实际围堰内基坑为锅底形，且灌注完毕后的混凝土顶面要超打15—20cm高度，因此封底混凝土按4000m2备料。根据目前混凝土供应能力，为确保封底顺利，混凝土质量可靠，决定分三块进行封底，先封外圈（图一中阴影部分，由活门分为Ⅰ、Ⅱ两部分），后封内圈。外圈封底面积：刃脚处344.0m2，刃脚以上216.0m2，内圈封底面积为184.5m2（外、内圈封底面积均已扣除护筒所占面积）。施工工艺流程10#墩封底施工工艺流程详见“02-01-070”图。主要施工机具设备10#墩封底施工主要机具设备见下表序号名称单位数量备注1水上混凝土工厂座1HZSHPZ—60拌合机2台2岸上混凝土工厂座11500t拌合机2台3混凝土输送泵台3水上、岸上各1台，备用1台4混凝土输送管套2φ125mm、φ150mm5混凝土储料斗个2容量12m26旋转漏斗个2见图“W—005”71m3导管漏斗个128吊斗（1.6m3）个9运输岸上混凝土工厂生产的混凝土9滑槽和串筒套12现场自制105t倒链中32提升导管悬挂旋转漏斗11导管提升架个1212导管（φ250mm）根12约700m长131t圈扬机台2拔球用14料斗支架个1见图“02-01-007”15军用梁桁梁组4利用钻孔平台桁梁16万能杆件桁梁组4见图“02-01-007”17潜水泵台2导管冲洗等18皮带运输机台4砂、石过驳19300t自卸驳艘2砂、石过1艘20运输船艘9砂、石和3艘，岸上混凝土运输3艘21运输船（密封）艘2水泥1艘、粉煤灰1艘225t抓斗船艘2砂、石各1艘23发电船艘124拖轮艘1-225交通船艘226工作船艘1堆放导管、料斗支架等物27救生船艘12830t吊船艘1备用混凝土的供应及质量要求混凝土的供应10#墩围堰封底混凝土由水上及岸上混凝土工厂生产，按封底混凝土平均上升速度0.25m/h计算，要求每小时混凝土供应量封外圈Ⅰ、Ⅱ时，刃脚处2m高不小于55m3，刃脚以上30—35m3；内圈不小于50m3。混凝土供给原则是，水上混凝土工厂生产为主，岸上混凝土工厂生产为辅。水上混凝土工厂生产的混凝土，直接通过混凝土泵和输送管道，泵至封底平台中间大储料斗中，再通过旋转漏斗和滑槽分配到各导管中去进行水下封底混凝土灌注。岸上混凝土工厂生产的混凝土先通过混凝土泵泵至混凝土运输船（泊在起重码头）的吊斗内，运至10#墩，再由导向船上的ГMK吊机吊起灰斗倒入储料斗，然后进行分配和灌注。混凝土的质量要求强度设计强度为水下200级，空气中按250级配制；坍落度（陷度）20—22cm，首批混凝土灌注时，可适当降低至18cm；流动度保持率在2h内，坍落度不低于16cm；初凝时间12—16h。泵送混凝土的其它有关规定和要求，均要严格按照“泵送混凝土施工工艺”偏号“芜工—012”）执行。封底前的施工准备清基钢围堰下沉到位后，应及时进行基底清理工作。清基标准及要求详见“清基施工工艺”。围堰顶加固及钢护筒安装围堰顶加固10#墩围堰清基完毕，即可进行围堰顶部加固及滑道梁安装工作，此项工作必须在钢护筒安装前完成。围堰顶加固按“02-01-060”图进行。钢护筒安装根据吊机（50t吊船）的起吊能力，护筒安装采取分组拼装，滑移就位，最后护筒群连成整体起吊下放。钢护筒安装及要求详见“钢护筒安装施工工艺（偏号“芜工—015”）。封底施工平台和滑槽布置钢护筒安装完毕，在围堰东、西两侧，各放置2组军用梁，在军用梁上顺桥向安装4组万能杆件支承桁梁，组成封底施工平台。封底平台间拼装储料斗支架，安装储料斗，旋转漏斗以及滑槽和导管等封底施工设备。每个滑槽须用临时支撑固定牢固，具体结构和布置详见图“02-01-071”。水上混凝土工厂及施工船舶布置10#墩围堰封底时，水上混凝土工厂（拌合船）泊在10#墩西侧，帮靠导向船，其外侧帮靠砂石自卸驳及水泥船、粉煤灰船等施工船舶。为保证原材料的供应，配备砂石运输船各3艘，水泥船1艘，粉煤灰船1艘，负责运送补充原材料，为保证正常供电和施工安全，还需配备1艘发电船和救生船。水上混凝土工厂及施工船舶布置详见图二示“水上混凝土工厂及施工船舶布置示意图。”导管布置及要求围堰封底时的导管数量及在平面上的布置，应使各导管的有效灌注半径互相搭接，并覆盖基底全范围。根据10#墩的实际情况，围堰封底时，共需设置24根导管，其中内外圈各12根导管；共安放外圈12根导管，待外圈二部分封底混凝土分别灌注完毕，平台不动，将导管和滑槽倒至内圈安放，灌注内圈混凝土。导管布置参见“02-01-071”图和图四所示“导管布置图”。对灌注导管的具体要求详见“水上混凝土施工工艺”（编号“芜工—018”）。检查及签证上述每项工作完毕，均需经技术、安质等部门认真检查，确认合格后，及时办理验收签证手续，填好各类质量检查证，须办理的签证主要有“清基检查证”、“围堰顶部加固检查证”、“护筒安装检查证”、“施工平台安装检查证”、“水上、岸上混凝土工厂检查证”、“灌注导管试压试拉检查证“以及“导管布置检查证”等。以上各类签证办好后，尚须报处指挥部总工程师签字批准，方可进行下一步工作。封底混凝土的灌注方法和要求围堰封底采用垂直导管法，拔球施工。灌注顺序先灌外圈Ⅰ，再灌外圈Ⅱ，后灌内圈；外圈Ⅰ、外圈Ⅱ两次混凝土灌注不间断，连续进行。外、内圈混凝土灌注均需连续进行一次完成。拔球顺序根据导管处基底岩面的倾斜情况，按事先编好的拔球顺序（根据清基后的岩面标高确定）逐根进行拔球灌注。原则是先开较低外导管，再开较高处导管；先开周围导管，再开中间导管，尽量使混凝土流动不要太远。拔球前，应对基底进行一次清理，安装好导管提升支架，根据各导管内基底高程，将组拼好的导管下端放置在基底岩面上方20—25cm处，并用测绳校检，以便拔球后混凝土能够顶着隔水物（塑料布或多层水泥纸）排出管外。储料斗存满12m2(含漏斗)、小漏斗存满1m2混凝土后，方可拔球灌注，以保证首批混凝土灌注后，导管埋深不小于0.6m。初次拔球时，混凝土的陷度可适当降低（约18cm）。拔球时，储料斗内的混凝土应连续快速有控制地送入导管内，不得中断，以防导管进水，导致拔球失败。拔球后，在测量确认导管埋深大于0.8m后方可进行下根导管的拔球。在各导管的拔球过程中，对各导管的混凝土供应应跳跃式进行，以免任何一根导管长时间得不到混凝土供应，导致堵管。第二根导管拔球后，应对第一根导管灌注一次混凝土，然后再进行第三根导管的拔球，第三根导管拔球后，应对第一根、第二根导管灌注一次混凝土再进行第四根导管的拔球….，依此类推，直到分块灌注的最后一根导管拔完，其后各导管的灌注按顺序进行。已拔球的导管在正常情况下，混凝土灌注间隔时间不宜超过30min，若超过30min不能供料，应使导管反复升、降三次，每次升降幅度约0.1m。正常灌注时导管埋深控制在1.0—1.5m，对于每根导管每小时内必须保证至少一次的混凝土供应，每次2—5m2。尚未拔球的导管，应根据封底混凝土面上升高度的测量资料，随时将导管提升至混凝土面以上一定高度，以防混凝土进入导管内，拔球时发生堵管，在拔球前必须以这些导管根据混凝土面标高测量重新确定导管下口高度。若发现导管漏水，混凝土面骤变等异常情况，应迅速上报指挥台，研究处理。对混凝土产生离析，流动度损失大，不准使用，防止堵管，引起质量事故。灌注结束后，应将导管提离混凝土面以上2m，将拌合机、混凝土泵输送管、灌注导管及其它盛放混凝土的设备冲洗干净，以备下次使用。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。测量点的布置及编号详见图四所示。围堰封底时共设置82个测点，其中上圈共布置30个测点，内圈共布置31个测点，另在每个护筒中心设一测点，共21个测点测量护筒内混凝土上升情况，要求各测点设立编号标志。测量用的测铊采用比重铊。比重铊可用铁板焊成平底空心锥体，锥体直径15cm，高8—12cm，重约6—9kg；也可用下部为20—30mm厚木反，上部为80mm厚混凝土的100×100×100mm的正方体。测读平面应设在固定构件上并凑成整数标高，测尺应能直接读出混凝土面标高，避免换算。测量资料及有关统计资料要及时上报指挥台水上、岸上混凝土工厂的混凝土产量表，每小时统计一次。集料储存量每班收班前一小时报一次。导管底标高，混凝土面标高以及导管埋深测量记录，30分钟测报一次，按近设计标高时每10分钟测报一次。每根导管混凝土分配量，30分钟报一次。围堰内混凝土面增长情况示意图，每30分钟绘一次。根据各测点的测量数据绘制。其它有关资料及测量统计记录。安全质量注意事项：封底前要提前3天了解天气情况，有5级以上大风或大雾及有连阴雨天气，不宜进行封底工作。事先与航道，港监部门和供电部门取得联系，采取措施，保证施工期间的船只安全畅通和正常供电。所有上岗人员必须戴好安全帽，严格遵守有关安全规定，上下交通船，必须听从有关人员的安排，不得抢上抢下，交通船严禁超员。施工平台要有足够的照明设备，并安全可靠，预防漏电触电事故。平台脚手、栏杆、跳板和水上救生设备齐全可靠，便于施工。信号指挥要规范明确。拌和司机和混凝土泵司机要经过专门培训，持证上岗。水上各类施工船舶均须按要求系好拉缆，船舶之间，均应设走道跳板，大空隙处还要增设安全网，设置扶手。封底前要排出严密的劳动组织，明确