双壁钢围堰施工作业指导书

双壁钢围堰施工作业指导书

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202X年XX月

第1页共32页

目录

1前言...............................................................6

1.1工艺工法概况.................................................6

1.2工艺原理.....................................................6

2工艺工法特点.......................................................6

3适用范围...........................................................6

4主要技术标准.......................................................6

6工艺流程及操作要点.................................................7

6.1施工工艺流程.................................................7

6.2操作要点.....................................................7

1水文地质技术参数的选择.............................................8

2双壁钢围堰壁板及加劲肋技术参数的选择...............................8

o幺日播他/平分站石作/平分希择R

O$cLJ»J/||*11-|II、l|_|/LJIr**1'-|||-A/M・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・o

4锚锭系统的选择.....................................................8

5封底混凝土选择.....................................................8

6主要检算项目及方法.................................................8

1）壁板计算......................................................8

2）竖向加劲肋计算。..............................................9

3）水平桁架计算。................................................10

4）双壁钢围堰接高、下沉、着床验算................................11

5）双壁钢围堰高度确定............................................11

6）局部冲刷验算..................................................11

7）封底混凝土验算................................................11

8）双壁钢围堰抗浮计算............................................12

9）锚碇系统验算.................................................13

10）组拼作业平台、钻孔作业平台验算...............................17

1双壁钢围堰的加工制作..............................................18

1）单根（块）构件的下料..........................................18

2）单元结构的加工................................................18

2检查验收标准......................................................18

1）焊缝质量的检查验收标准........................................18

2）结构尺寸的检查验收标准........................................19

3）水密性能的检查验收标准........................................19

1大吨位缆索吊机整体吊运............................................19

2岸滩处滑道入水方式的浮运.........................................20

6.2.5双壁钢围堰的组拼...........................................20

1缆索吊机辅助组拼..................................................20

2水上浮吊辅助组拼..................................................20

3墩位处龙门吊机辅助组拼............................................20

6.2.6双壁钢围堰水上定位锚碇系统.................................20

2锚碇系统计算......................................................21

3锚碇系统施工......................................................21

1）前定位船抛锚定位。...........................................21

1壁仓混凝土浇筑高度确定............................................21

6.2.8双壁钢围堰加水、下沉、着床、清淤就位.......................21

1双壁钢围堰加水下沉................................................21

1）抽水设备选择.............................................21

2）下沉速度控制.................................................21

1）纠偏措施选择及实施...........................................22

2）纠偏的标准...................................................22

3围堰吸泥下沉......................................................23

1）吸泥下沉工艺和控制标准.......................................23

2）钢围堰一点（多点）接触河床后的支垫...........................23

3）钢围堰快速着床的技术措施.....................................23

4双壁钢围堰内清基..................................................23

1）吸泥机清基...................................................24

2）挖土船（吸泥船）吸泥清基.....................................24

3）潜水工水下射水辅助作业.......................................24

1作业平台的选择....................................................24

2作业平台搭设......................................................25

1）作业平台整体吊装.............................................25

2）作业平台墩位组拼.............................................25

1钢护筒定位导向系统................................................25

2钢护筒整根吊装或分节吊装..........................................26

3缆索吊机辅助吊装..................................................26

6.2.11双壁钢围堰清基及水下混凝土封底............................26

6.2.12双壁钢围堰拆除...........................................27

1水下分块切割拆除..................................................27

1）潜水工水下大块切割...........................................27

2）缆索吊机辅助吊装出场.........................................27

3）浮吊辅助吊装船运出场.........................................28

2整节抽水上浮拆除..................................................28

7劳动力组织........................................................28

8主要机具设备......................................................28

9质量控制..........................................................29

9.1易出现的质量问题............................................29

9.2保证措施....................................................29

3对加工件的各条焊缝要求进行密水试验。..............................29

9.2.2精确定位..................................................29

10安全措施.........................................................29

10.1主要安全风险分析...........................................30

10.2保证措施...................................................30

11环保措施.........................................................30

12.1工程简介...................................................30

12.2施工情况...................................................30

12.3工程结果评价...............................................31

12.4建设效果及施工图片.........................................31

1前言

1.1工艺工法概况

首创双壁钢围堰的围堰形式，在简化施工工序、缩短工期方面有了新的突破,

目前双壁钢围堰已成为我国桥梁深水基础施工广泛采用的工艺之一。

1.2工艺原理

双壁钢围堰是一个带有刃脚的圆形双壁水密井筒钢结构，它既是钻孔桩施工

的作业平台，又是承台施工的隔水结构。与无底钢套箱相同都无底板系统，双壁

钢围堰的侧面双层壁板结构，通过刃脚直接插入河床，并通过吸泥下沉至设计标

高。由于双壁钢围堰刚度大，可直接在其顶部铺设钻孔工作平台，待钻孔桩施工

完成后，浇筑封底混凝土、围堰内抽水，在无水状态下施工承台混凝土。

2工艺工法特点

2.1结构刚性大、能承受向内、向外的压力，能承受较大水压，施工安全可

靠。

2.2圆形双壁钢围堰对内支撑要求不高，吸泥、灌水下沉和清基，较为方便。

2.3钻机平台可直接放置在钢围堰的顶部，适宜于大型旋转钻机。

3适用范围

适用于各种河床的河流、湖泊、水库的深水基础施工。

4主要技术标准

《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5)

《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415)

《铁路桥涵施工规范》(TB10203)

《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1)

《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303)

《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50)

5施工方法

根据设计图纸在工厂中分块加工,按互换件和对号入座的办法制成块件,检查

合格后运至现场，分层按号进行组装焊接，待检查合格后浮拖至墩位处，通过灌水、

节段拼接下沉着床，然后采取配重、吸泥下沉至设计标高。围堰精确定位后对围

堰内部采用吸泥机进行基底清理，在围堰上铺设钻孔桩施工平台，埋设护筒，灌

注水下封底混凝土。进行钻孔桩施工；围堰内抽水，进行承台混凝土施工。

6工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

双壁钢围堰施工工艺流程见图lo

图1双壁钢围堰施工工艺流程图

6.2操作要点

6.2.1双壁钢围堰设计

1水文地质技术参数的选择

处于大江大河上的桥梁基础工程，墩位处往往水深流急，地质条件复杂，水

流冲刷较深，施工难度会更大一些；目前在各类基础施工中多采用钢围堰作为承

台施工的挡水结构，钢围堰施工具有易加工、速度快、周期短的特点。着床型钢

围堰通常采用双壁结构，一般适用于泥沙淤积河段承台淹埋于河床内（承台底面

底域河床面）或承台底面虽高于河床面单河床覆盖层较浅的桥梁基础施工。

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N63X63X6或N75X50X6。

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。

1）壁板计算

壁板以承受水平荷载为主，其最不利受力工况为抽水阶段。壁板可看作是由

加劲肋角钢支撑的多跨连续梁，其荷载为均布水压力q,取跨中及支点处的弯矩均

为飞衣（/】为加劲肋间距）。

水压力由静水压力和动水压力组成：

静水压：pi，（力为围堰计算水压高

度）

…左

动水压：12g

式中K——钢围堰形状系数，圆形0.73；

工迎水面积；

/——水的容重（kN/n?）；

’——流速（m/s）；

g——重力加速度(9.81m/52)o图2加劲角钢与壁板组合

2）竖向加劲肋计算。

竖向加劲肋计算是以水平桁架为支撑的多跨连续梁，计算时可按三跨连续梁

计算：M=/q",V=K?%取0.1,KM0.6,%为作用在单根竖肋上的

水压可按均布计算，4为水平桁架层间间距）根据上述两公式计算竖肋的弯矩、剪

力。

竖向加劲肋计算截面按竖向加劲角钢与壁板组合计算，见图2。

组合截面惯性矩：

于

F=4+居

式中耳——竖肋截面面积;

组合截面的抗弯模量：

W=——

了+%

竖向加肋劲肋的弯曲应力b计算：

ct=—<[cr]

W

竖向加肋劲肋的剪应力二计算：

V

3）水平桁架计算。

水平圆形桁架由内、外侧圆环钢板和斜杆组成，1勺、外圆环钢板相当于水

平桁架的上、下弦杆。水平桁架结构示意图见图3。

图3水平桁架结构图

（1）水平桁架斜杆计算。

S=3—」

斜杆轴力S：'2我C0SA/2

式中Z2——为水平桁架层间距。

s

b=----

斜杆的强度b:我不

式中S——斜杆轴力，

耳——斜杆截面面积，

91-----压杆稳定系数。

（2）水平桁架平环板计算。

水平环板轴力N：N=q%%

弦杆强度b：网弱

式中N——环板轴力，

F2——环板截面面积，

02----压杆稳定系数。

4）双壁钢围堰接高、下沉、着床验算

围堰下沉阶段主要与静载有关，以竖向荷载为主。钢围堰在接高下沉、着床

过程中应按各工况先行计算，按下述步骤和方法进行：

（1）钢围堰接高计算压重时应考虑壁板对接时内、外侧方便施焊，入水下沉

围堰的顶面距工作平台距离合适，即有合适的干舷高度。

（2）为保持每次接头在设计位置，通过计算入水钢围堰自重加上待接钢围堰

重，算出分仓灌注混凝土量或灌水量，压重下沉。

但应遵循在着床前必须将刃脚灌满混凝土。其余壁仓内灌注碎或灌水量依据

浮力和围堰着床处覆盖层厚度确定。

5）双壁钢围堰高度确定

钢围堰高度H：+施工水位-承台底标高+封底碎厚度+0.5-0.7m

6）局部冲刷验算

一般围堰着床后，根据设计图纸确定围堰着床刃脚范围是否在局部冲刷线内，

若冲刷较为严重（局部冲刷深度较刃脚着床后位置还要低），均采用抛沙或抛投

块石防护。未进行局部冲刷验算。

7）封底混凝土验算

封底混凝土与钢围堰相连,宜按周边简支圆板承受均匀荷载,计算板的中心弯

矩Mmax,求出封底碎的厚度h。

M=0,198P=0.198

♦au2

h=J---------喳+D

式中h---封底混凝土厚度（mm）;

K——安全系数，按抗拉强度计算的受压、受弯构件取K=2.65；

Mmax---板的最大弯矩（kN.m）；

B——板的单位宽度，一般取1000mm；

PQ——静水压力形成的荷载片水."（加/冽）；

Fc,——混凝土抗拉强度设计值（方/叩；

R2——钢围堰内圆半径（m）；

D——水下混凝土可能与井底泥土掺混的增加厚度D=0.3~0.5m。

封底混凝土厚度计算确定后，还应与抗浮计算后需要的最小封底混凝土厚度

进行比较，取其大者。

8）双壁钢围堰抗浮计算

双壁钢围堰的抗浮计算为钢围堰静载G（含钢围堰自重、封底混凝土重、壁

仓内混凝土重、壁仓灌水重、桩基重或钢护筒与封底混凝土握裹力）应大于钢围

堰所产生的浮力F。

即

双壁钢围堰在抗浮计算时注意以下两点：

（1）桩基与岩层的摩阻力应不计算，作为安全诸备。

（2）桩基重与钢护筒与封底混凝土握裹力应进行比较，取两者中小值。

9)锚碇系统验算

锚碇系统是钢围堰在水中悬浮状况时固定其位置的重要设施，对围堰施工的

成败起着关键作用。随着钢围堰的下沉，水流涡漩对钢围堰的推力越来越大，为

了克服水流阻力和风阻力，使钢围堰准确定位和顺利下沉，应配置合理、经济的

锚碇系统。

(1)锚碇的主要组成及作用。

双壁钢围堰锚碇系统一般由导向船及拉缆，前后定位船及其主锚、尾锚、边

锚和下兜缆组成。

①定位船。

为钢围堰定位用，一端直接和锚索相连接固定船位，另一端用缆索和导向船、

围堰相连。船上设置滑车组应用于收、放缆索调整围堰位置，定位船应在上、下

游设置。

②导向船。

导向船体系既作为调整、确定钢围堰位置的约束体系，也作为基础施工的辅

助工作平台。一般配置在钢围堰两侧，两艘导向船用万能杆件或型钢支架联结梁

连成整体.

③主锚。

主锚承受钢围堰锚碇系统顺水流方向的水流阻力和风阻力，是保证钢围堰安

全稳定的主要结构物。

④边锚。

边锚布置于定位船和导向船两侧，主要作用是调节和控制定位船、导向船在

垂直水流方向的位置，承受侧向水流阻力和风力。

⑤尾锚。

尾锚顺水流方向分别布置在导向船和后定位船尾部，主要作用是抵御潮水影

响，保证钢围堰锚碇系统在水流方向上的稳定。

⑥拉缆。

前后定位船与导向船之间均设有拉缆，其作用是将钢围堰和导向船体系所受

外力传给主锚和尾锚，起到固定钢围堰位置的作用。

(2)锚碇系统计算。

①船只水流作用力与。

1,

居=而（/+溟）”/（40

式中用——船只水流作用力

V——水流速度（演/S）

f——摩擦系数，铁驳/=0.17

S——浸水面积s=£（2T+0.85B）（£为船长，丁为吃水深度，B为

船宽）

中——阻力系数，方头取纤=1°

F——船只入水部分垂直水流的投影面积

«——船只数量

②钢围堰流水阻力&。

仍

旦=£——A

2g

式中K——水流阻力系数，取k=0.75；

，——水的容重y=1。侬//；

V——水流速度（m/s）；

A——围堰入水部分在垂直于水流方向的投影面积（itf）；

g——重力加速度g=9.81活/§2。

③钢围堰风阻力&。

尺3=KIK2K3KAzoF

式中&——为设计风速频率换算系数&=1.0；

K2——为风载体型系数K?=0.8；

储——为风压高度变化系数K3=l.0；

储一一为地形、地埋条件系数K4=1.0；

3。---为基本风压值w0=500Pa；

F——为挡风面积(m2)o

④定位船风阻力凡。

&=gK2K3K4%

(取0.8,n为定位船数量，其余系数同上式。

⑤导向船风阻力舄。

R5=(KlK2K3K4w0F)n

系数同定位船风阻力。

总阻力R主：

R=尺］+/?2+及+&+

⑥锚重计算。

锚的选择应综合考虑抛锚区内水深、河床覆盖层土质类别等情况，并先预估

抛锚区范围，然后在抛锚区内进行调查，看有无影响抛锚的异物或其它设施。

锚重G覆盖层为砂土时：

铁锚：G=R主/5；钢筋混凝土锚：G=1.5号。

每个主锚受力：F=R』P(P为锚数)

⑦主锚链计算。

㈠采用普通有横档锚链，链条直径：

式中k——安全系数K=4；

P——拉力（kN）o

㈡锚链长度/。=（25口5）仙h为锚索马口与锚位处河床标高差（m）。

⑧锚索计算。

㈠钢丝绳容许拉力计算:

式中a——为钢丝绳破断拉力换算系数，对6X37钢丝绳取0.82；

Fg——钢丝破断拉力总和，k为安全系数，k=3〜6；

P——钢丝绳实际拉力。

㈡锚索长度计算

长锚索:

式中工——锚索长度（m）；

H——锚索马口与锚位处河床标高差（m）；

R---总阻力；

q——钢丝绳或锚链在水中的重力kN/m,按在空气中的重量的0.7计。

短锚索:

式中I——锚船马口至锚位的水平距离（m）；

s*、R、q、为符合意义同长锚索公式。

㈢边锚计算。

导向船组边锚、定位船边锚分别按导向船组和定位船顺水流向受力的50%计

算，其计算方法同主锚。

㈣钢围堰下兜缆计算。

当钢围堰下沉时，为抵御水流阻力，保持钢围堰的竖直，应设下兜缆见图4。

钢

网

W

图4钢围堰下兜缆示意图

下兜缆阻力T：

T=aRifbcosa

式中R2——为钢围堰入水部分的水流力。

a、b——分别为兄的作用力点与下兜缆作用力点至钢围堰导向船组

下游联结梁支点的距离。

10）组拼作业平台、钻孔作业平台验算

水上作业平台是为深水桩基施工服务，设计时需考虑河床地貌、地层、汛情、

涨落潮、航道等情况。

（1）作业平台分类。

双壁钢围堰钻孔灌注桩基础的施工为先下钢围堰后成桩的施工方案。作业平

台分为浮动施工平台和固定施工平台两种。

（2）钻孔作业平台在功能上应满足的要求。

①满足钻机成孔工艺与设备布置的要求。

②必须保证清孔、水下混凝土灌注等成桩工艺与设备布置的要求。

③保证围堰、承台顺利施工。

④保证作业人员良好的工作环境。

⑤平台不受一般汛情和小涨落潮的影响，以确保安全施工，不影响施工进度。

⑥平台为临时结构，应便于安装、拆卸与迁移，可重复利用。

6.2.2双壁钢围堰的加工制作及检查验收

1双壁钢围堰的加工制作

材料进场一材料检查验收一编制加工工艺指导书一加工工艺交底一下料一水

平桁架加工一1/8单块骨架加工一底节整节钢围堰拼装一焊缝水密检查一整节质

量验收合格一吊装下放入水一第二节整节加工完成一第二节质量验收合格一吊装

至现场一第二节与底节现场对接一对接焊缝水密检查一第三至最后节对接完成。

1）单根（块）构件的下料

双壁钢围堰单个构件包括水平桁架内、外环板、水平桁架斜杆、刃脚内、外

侧壁板、刃脚扇形板、隔仓板、隔仓板加肋、吊耳构件。

板件均采用半自动氧、乙怏火焰切割机下料，杆件采用冲床和手工乙怏火焰

切割下料。

2）单元结构的加工

单元构件加工应根据设计图纸结合起吊能力分块加工。加工应遵循先加工刃

脚构件后加工其它普通段。

（1）单块水平桁架加工。

水平桁架是用钢板作胎模组焊，胎模上应设压板，控制水平桁架与水平斜杆

焊接时板面波浪变形。

（2）整节分块构件加工。

将焊接好的单块水平桁架按设计图纸规定的层间间距在钢靠模上布置好，与

竖肋焊接，组焊为整节分块。组焊分块构件时应严格控制层间距离，防止围堰整

拼装时接头错位。

（3）刃脚加工。

刃脚内、外侧厚板应用卷板机分块压制成形。

（4）整节拼装。

整节拼装应在混凝土样台上进行，样台基础要牢固，在内、外壁板范围内应

预埋钢板，样台表面应平整，并分点对样台抄平。组拼应注意内、外防水壁板、

水平环板、水平斜撑分块断面应错缝。

2检查验收标准

1）焊缝质量的检查验收标准

（1）水平环板和刃脚处的内、外侧板组焊焊缝质量应达到国标二级焊缝，其

余焊缝均应达到国标三级焊缝及以上标准。

（2）所有内、外壁板焊缝，隔仓板焊缝均应按图纸施焊，并要求水密。必须

通过煤油渗透试验并符合要求。

2）结构尺寸的检查验收标准

（1）双壁钢围堰轴中心线偏差不得大于1/500,每节直径误差：顶面不超过

±20mm,底面不超过：-20mmo

（2）环形板焊接后翘曲变形不得超过±5mm。

（3）每节的倾斜度不大于2%。。

（4）拼装要求。

上、下隔仓板对齐，各相邻水平环形板对齐，上、下层竖向加劲肋角钢必须

和水平对接环板焊牢。

3）水密性能的检查验收标准

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。

6.2.3双壁钢围堰的测量放线

双壁钢围堰拼装时以平台中心为基准。底节钢围堰拼装时通过下口中心与刃

脚平面的垂线作中心线，控制钢围堰上口半径，以后各节接高皆以此中心线进行

放样和校核。

双壁钢围堰底节吊放入水后，测量人员应根据线路的中心在钢围堰顶层环板

上标注出中心十字线，并应将钢护筒定位架中心线测量引至顶面。分节加工成型

的钢围堰应在内壁对称作四条高度标尺，以便于下沉时观测钢围堰入水深度和垂

直度。

6.2.4双壁钢围堰的运输

1大吨位缆索吊机整体吊运

根据钢围堰分节最大吊重和水下切割拆除吊运至解体作业场的高度要求对缆

索吊机进行设计、施工、检查、试吊后方可投入使用。缆索吊机设计时的缆索中

心线应与线路中心线设计一致，钢围堰的拼装平台中心与缆索中心线一致，吊运

时不准歪拉斜吊，不准在重物上、重物下站人。围堰吊离地面0.2m后停留lOmin,

经检查无异常后进行起运。运至墩位停止摆动后徐徐下放，对位入水。吊运第二

节及以后各节段时，待上、下节拨正对齐，上节轻轻搁在下节钢围堰上，等上、

下节联接牢固后才能摘走挂钩。

2岸滩处滑道入水方式的浮运

在岸滩处将已加工好的双壁钢围堰利用滑道和慢速卷扬机牵引下水其施工步

骤如下：

首先制作滑道，滑道应伸入河床一定距离，设置约-0.5%的纵坡，以便围堰节

段下滑。水上滑道可用圆木或型钢作架，排架上以20X20cm的方木作横梁，横梁

上铺设工字钢作纵梁，纵梁上再铺设横向枕木，纵向用钢轨作滑行轨道。

用千斤顶顶升围堰，将滑道伸入其下，推入运输平车就位固定好，然后放松

千斤顶，使围堰节段落在平台上，再解除平台制动，卷扬机牵引拖至滑道尽头，

再用浮吊吊离滑道浮运就位。

3船坞入水方式的浮运

在船坞上拼装好钢围堰，船坞退出，围堰自浮,然后浮运至墩位处。

6.2.5双壁钢围堰的组拼

1缆索吊机辅助组拼

若钢围堰在施工现场加工，可利用缆索吊机辅助组拼。一般是在索道下设拼

装场地，吊车将拼装好的分块件吊至索道下方进行。但通常索道不能歪拉斜吊，

索道的吊装范围较小，一般不常用。

2水上浮吊辅助组拼

钢围堰采用在墩位现场原位制作时，由驳船将块件运至墩位的平台上拼装。

钢围堰由水上浮吊吊装单块块件，在加工拼台上拼装为整节。

3墩位处龙门吊机辅助组拼

在大型桥梁双壁钢围堰施工时，钢围堰的拼焊、下沉、定位，是一座由两艘

大型铁驳用上、下游连接梁和仓面平面联接系组成的双体浮式平台。上设两台大

型龙门吊机。工厂制造的钢壳底层块件即在拼装船上拼焊成整体，再随同导向船

浮运到墩位，钢壳底节上部节段由龙门吊吊装组拼。围堰用龙门吊起吊下沉，起

吊前应调整各吊点的吊绳，使围堰顶面保持水平，再吊至定位框内匀速徐徐下放。

6.2.6双壁钢围堰水上定位锚碇系统

1锚碇的主要组成

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。

2锚碇系统计算

按钢围堰下沉至即将着床状态（仍为悬浮体系）锚碇系统受力最大进行计算,

边锚、尾锚按主锚受力的50%进行计算。

3锚碇系统施工

1）前定位船抛锚定位。

2）后定位船临时定位。用拖轮将后定位船顶推至前定位船尾部并与其临时系

结，过拉缆到后定位船与临时滑车组系结，然后用拖轮协助将后定位船溜放到墩

位处，抛设边锚、尾锚。

3）导向船组及围堰由江边起重码头浮运到墩位处，过缆、锚碇好导向船组,

后定位船溜放到下游设计位置。

4）抛设剩余锚，调整收紧各锚绳、拉缆，使锚碇系统处于稳定状态。

6.2.7双壁钢围堰壁仓混凝土浇注

1壁仓混凝土浇筑高度确定

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。

2壁仓混凝土浇筑

壁仓混凝土浇筑分直接浇筑和水中浇筑两种形式。

6.2.8双壁钢围堰加水、下沉、着床、清淤就位

1双壁钢围堰加水下沉

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。

1）抽水设备选择

抽水设备根据施工工况配制。一般是依据快速着床是所需时间和所抽水的量

确定。

2）下沉速度控制

围堰在加水下沉中，当刃脚距河床面0.5m左右时，停止灌水下沉进行纠偏。

当位置正确，经一夜观测未发生变化，河床无大的改变时即迅速灌水下沉着床。

2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)纠偏措施选择及实施

双壁钢围堰常采用的纠偏方法如下：

(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，如图5所示：

(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。

2)纠偏的标准

公路桥涵规定,双壁钢围堰定位落底的最后容许偏差为：

(1)倾斜度不得大于围堰高度的1/50。

(2)中心位移不得大于高度的l/50+25cmo

(3)平面扭角不得大于2。。

3围堰吸泥下沉

1）吸泥下沉工艺和控制标准

围堰着床后下沉初期，入土围堰嵌固较浅.重心偏高，最易产生水平滑移和

倾斜。围堰的倾斜如不及时调整就会偏位，随着入土加深调整更加困难，偏位更

加严重，所以在下沉初期应以纠正围堰底口中心偏位为主，调整倾斜为辅。控制

围堰底口中心偏位不大于20cm；此时围堰的倾斜率可适当放宽，控制在2%以内。

在围堰下沉中期，刃尖入土深度较深时围堰嵌固深度逐渐增加趋于稳定。此

期间调整围堰偏位比较困难，为保持偏位不再增加，应控制围堰倾斜为主.控制

围堰倾斜在1%以内，最大不超过1.5虬

在围堰下沉后期，要采用均匀吸泥方法，严格控耐泥面高差不大于Imo控制

围堰最大倾斜不大于1%,保证围堰均匀稳定地下沉，当刃尖高程接近圆砾土顶面

时，应以清基为主。在围堰顶面布置方格网，按方格网坐标点布置吸泥机逐点均

匀吸泥、清基。

围堰下沉过程中.要随时测量记录围堰总高度、刃尖高程、中心偏位、顶面

高差、围堰内外泥面、河床高程变化情况、围堰内外水头差等有关资料发现问题

要及时分析总结，制定对策。

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。

2）钢围堰一点（多点）接触河床后的支垫

钢围堰下沉一点触岩后，其余悬空部位用工字钢或者钢板焊成的楔形盒子支

垫，用麻袋混凝土填塞围堰内刃脚，围堰外周围抛填片石钢筋笼护脚，保持钢围

堰位正、平稳,并防止水流、泥沙进入围堰内。

3）钢围堰快速着床的技术措施

在刃脚距河床面0.5m时停止下沉,用全站仪观测围堰顶上顺桥向上两个点，

调整围堰的倾斜和偏位。直到两点的实际坐标与设计计算坐标相符合为止实现围

堰精确定位后，应同时起动抽水机加速对称在围堰内灌水，使围堰尽快落入河床。

围堰入河床进入稳定深度后，解除下层拉缆。

4双壁钢围堰内清基

围堰清基是为了水下封底混凝土与基岩面结合紧密，避免出现泥砂夹层，防

止钻岩时产生漏沙现象。离围堰内壁较近的桩位是清基的重点范围，不可忽视。

1）吸泥机清基

围堰内清基一般采用2台①250mm直管吸泥机吸出围堰内壁范围内的淤泥

和泥沙。利用1台①420mm吸泥机吸出较大的卵石和砂砾胶结块；配备1个弯头

吸泥机辅助吸出刃脚斜面下的泥砂。直管吸泥机的清基顺序是从围堰中部开始，

逐渐向围堰内壁移动吸泥；弯头吸泥机吸泥时，注意弯头不要直接对着刃脚与岩

面的接缝长时间地吸泥，以免将刃脚处的堵物吸走，引起涌水翻砂。封底混凝土

厚度范围内钢围堰内壁上的淤泥由潜水员用高压水管冲洗，并用钢刷拉毛封底混

凝土范围内钢围堰的内壁，以利于封底混凝土与围堰壁结合紧密。

清基时，注意保持围堰内外水位一致.必要时采用水泵补水，防止翻砂影响

清基效果。在清基过程中，应防止围堰倾斜扩大。清基后期，潜水工要配合吸泥

和打捞.采用逐段清理、逐段检查的方法。清基后要达到以下标准：

（1）清基后露出岩面的范围不小于围堰内壁直径，围堰刃脚斜面露出长度不

得小于1.4mo

（2）岩面淤砂厚度小于5cm.且成片面积小于2m2,且各片之间不能相通。

清基完毕.要按方格网坐标点逐点量测岩面的高程，然后绘出等高线，以供

封底前布设钢护筒用。

2）挖土船（吸泥船）吸泥清基

当围堰内工作空间较为空旷时,可采用挖土船（吸泥船）清除围堰内淤泥，但

应配备1个弯头吸泥机辅助吸出刃脚斜面下的泥砂。

3）潜水工水下射水辅助作业

在较坚硬的土层中利用抓斗或吸泥机在围堰内除土时，一般需辅助以高压射

水松动及冲散土层，以便吸出，提高吸泥效率。在吸泥下沉时，当局部地段难于

定点定向射水时，可用潜水工水下掌握操作，同一个围堰内仅能同时开动一套射

水设备，且不应同时进行除泥或其它吊装作业。

射水深度的控制，原则上与除泥深度相同，特别是在近刃脚处射水时，射水

2

嘴不宜低于刃脚底面。射水压力一般在10~25kg/cmo

6.2.9双壁钢围堰钻孔作业平台搭设

1作业平台的选择

双壁钢围堰钻孔作业平台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，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、贝蕾梁、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。

2作业平台搭设

1）作业平台整体吊装

作业平台整体吊装搭设一般按以下步骤：

（1）放线。在钢围堰顶面按基础中心放出十字线，以十字线为准，放出作业

平台支座位置。

（2）在钢围堰顶部安设好支座，用它支承施工平台，使平台自重及平台上的

钻机等施工荷载经围堰传至基底。

（3）在墩旁样台上进行万能杆件支架网架现场拼装。

（4）在网架四角设置四个吊点，整体吊装万能杆件网架至平台支座上方，慢

慢下放，对线就位。

（5）安装顶上纵横分配梁。

2）作业平台墩位组拼

作业平台在墩位组拼按以下步骤进行：

（1）先在钢围堰顶部用型钢塔设临时人员操作工作平台。

（2）放线。在钢围堰顶面按基础中心放出十字线，以十字线为准，放出作业

平台支座位置。

（3）在钢围堰顶部安设好支座，用它支承施工平台，使平台自重及平台上的

钻机等施工荷载经围堰传至基底。

（4）利用现场起吊设备拼装支架网架。

（5）安装支架上方纵、横向分配梁及走道板。

6.2.10钢护筒吊装

1钢护筒定位导向系统

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。钢护筒定位架

设计时根据桩的排列位置设计成空间桁架结构桁架高度1〜L5m。在导向架顺桥向

与横桥向的轴线方向焊有4个与钢围堰连接的拉带，下放时与预先在第二节钢围

堰内壁的纵、横轴线方向焊上的4个牛腿相连。4根拉带的长度根据定位后的钢围

堰平面偏差以及钢围堰的垂直度而定，以免除钢围堰就位后的偏差对钢护筒定位

产生的影响。

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。

2钢护筒整根吊装或分节吊装

钢护筒整根吊装工艺：定位架安装好后，直接吊插钢护筒入定位架内，下沉

至岩面。

钢护筒分节吊装工工艺：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。

钢护筒下沉到岩面后，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。

3缆索吊机辅助吊装

采用缆索吊机吊插钢护筒，在钢护筒吊离地面20cm,停留lOmin经检查无异

常情况后进行起运。当运至墩位待钢护筒停止摆动后徐徐下降，对位后入水。

4浮吊辅助吊装

采用浮吊辅助吊插护筒时，用汽车将加工制作好的钢护筒运至临时码头，用

驳船运至墩位水域，根据设计的吊点，用浮吊直接起吊钢护筒对位后入水。

6.2.11双壁钢围堰清基及水下混凝土封底

当钢围堰刃脚距岩面最近点约1米左右时即进入清基阶段，清基采用2台吸

泥机按方格网座标划分的区域逐块进行吸泥，并辅助以高压射水，直至将基岩面

以上的泥砂清理干净，然后由潜水员下水逐块逐片检查基岩面以上泥砂情况及围

堰刃脚斜面外露的高度是否达到清基标准，最后在方格网座标点测出基岩面各点

标高，绘出等高线图。

清基合格后，即可进行围堰封底前的淮备工作。安装护筒固定架、钻孔钢护

简、施工平台等。围堰内钢护筒群是按设计位置整体吊装就位的。为防止在灌注

封底混凝土时护简变形或位移，护筒间及护筒固定架与围堰间均设置了支撑，并

采取措施将护筒与基岩间缝隙尽量堵住，以防混凝土进入护筒内。因封底面积较

大，根据现有的混凝上生产及输送能力，无法满足要求，因此采用在围堰内设隔

墙的办法，将封底分成内、外圈分别连续灌注。实践证明，此措施能完全满足围

堰封底的技术要求。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。在浇注过程中，应随时测量混凝土

堆高及扩展情况，正确调整导管埋深和位置。

6.2.12双壁钢围堰拆除

在桥墩灌注出水后，双壁钢围堰在承台以上部分钢壳应进行拆除，拆除的方

法很多，根据实际情况而定。

1水下分块切割拆除

水下钢壳拆除时，事先应根据起吊能力计算，钢壳在拆除时需分块并在加工

时在分块的横向设置切割线标识。

1）潜水工水下大块切割

围堰钢壳的切除工作一般应安排在低水位时进行，这时围堰内外水头差小。

若经过计算此时仅靠外壁即可承受水压，先在无水时切割内壁。然后，围堰内灌

水，由潜水员在围堰内切割钢壳外壁，施工操作较为容易且安全。

切割线应设在两层水平桁架之间，为便于以后潜水员工作，切口宽度应大于

70cm。内壁切割完毕后，用木条镶固在外壁板内侧，形成周圈切割线，潜水员下

水沿线进行水下切割。

切割时的安全措施：

（1）切割之前，应沿围堰内壁切割线设4对支座，支座位置的内壁先作处理,

以便在切割后能保持上、下部钢壳的连接，支座处连接用销接。

（2）切割前应在已筑的墩身和围堰之间设不少于两层木撑，以承受切割时或

切割后围堰可能受到的水流力和船撞力。

2）缆索吊机辅助吊装出场

围堰钢壳沿整圈切割后，将上、下支座之间的连接改为插销，围堰内壁仓内

隔仓上的吊耳应打开，潜水式水下检查确认切割完成后，再由潜水员水下挂好挂

钩，待潜水员及设备撤离到安全地点，全面进行水域检查，确认无一障碍后，指

挥索道起吊，并牵引至规定地点。

3）浮吊辅助吊装船运出场

围堰切割完成后，用起吊能力满足要求的浮吊吊装钢壳至驳壳船上，船运至

规定处。

2整节抽水上浮拆除

深水施工中若围堰很高，且要求多墩位重复使用围堰钢壳，无水中切割设备

时，应在设计围堰时考虑整节抽水上浮拆除。

7劳动力组织

双壁钢围堰施工技术要求高，专业性较强，要求工种多，且由于其特殊性，

现场需配备专业技术人员。人员配备见表1。

表1双壁钢围堰施工所需劳动力

序号工种人数序号工种人数

1技术员46电工2

2领工员47电焊工12

3起重工48钳工3

4潜水员39船工8

5测量工310普工20

8主要机具设备

双壁钢围堰施工机具设备主要由制作机械设备、围堰定位及导向设备、缆索

吊机设备和其他吸泥设备组成，主要机具设备见表2。

表2双壁钢围堰施工机具设备表

序号机械及设备名称规格及型号单位数量

1等离子切割机LGK-8台1

2交流电焊机台8

3卷板机20mm台1

4氧气瓶、乙/瓶套10

5锚个8

序号机械及设备名称