鋼圍堰施工技術(shù)(雙壁)

1、雙壁鋼圍堰施工雙壁鋼圍堰施工 自武漢長江大橋首次成功采用鋼板樁圍堰管柱基礎(chǔ)修建深水基礎(chǔ)成功后，鋼板樁圍堰在20世紀(jì)50、60年代在我國橋梁深水基礎(chǔ)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。但采用鋼板樁圍堰施工周期長，一般均需兩個(gè)枯水期，有的甚至更長。為此我國在20世紀(jì)70年代九江長江大橋施工時(shí)首創(chuàng)了雙壁鋼圍堰這一新的圍堰形式，僅用一個(gè)枯水期就完成了3個(gè)深水基礎(chǔ)施工，使橋梁深水基礎(chǔ)施工達(dá)到了一個(gè)新的水平。雙臂鋼圍堰是一個(gè)帶有斜面雙刃腳的圓筒形雙臂水密鋼結(jié)構(gòu)。1、能承受較大水壓，基本上能全年施工；2、雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)剛性大，能承受較大的壓力；3、雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)簡單，工序單一，施工簡便，圍堰在水中以灌水下沉，主要工作是

2、拼裝；4、雙壁鋼圍堰頂部的施工平臺，能承受較大的施工荷載，可為后期施工提供較大的便捷；5、鋼圍堰上部能重復(fù)利用。雙壁鋼圍堰主要優(yōu)點(diǎn)：雙壁鋼圍堰主要優(yōu)點(diǎn)：雙壁鋼圍堰主要結(jié)構(gòu)形式：雙壁鋼圍堰主要結(jié)構(gòu)形式：矩形、圓形、異形鋼圍堰加工：鋼圍堰加工： 根據(jù)施工計(jì)劃、場地、運(yùn)輸條件等采根據(jù)施工計(jì)劃、場地、運(yùn)輸條件等采用在工廠或工地現(xiàn)場加工。對主要焊縫采用用在工廠或工地現(xiàn)場加工。對主要焊縫采用探傷檢查并作煤油滲透試驗(yàn)。探傷檢查并作煤油滲透試驗(yàn)。適用條件？適用于大型河流水深流急的深水基礎(chǔ)，能承受較大水壓，保證基礎(chǔ)全年施工安全。特別是覆蓋層較薄的平坦巖石河床。既是圍水擋土的臨時(shí)構(gòu)筑物，同時(shí)其頂部又是水中施工的平

3、臺。具有良好的剛度和水密性能，因此在深水施工中得到了應(yīng)用。一、施工準(zhǔn)備一、施工準(zhǔn)備（一）施工機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備（一）施工機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備拖輪拖輪浮吊浮吊平頭鐵駁平頭鐵駁救生艇救生艇桅桿吊機(jī)桅桿吊機(jī)電動空壓機(jī)電動空壓機(jī)柴油發(fā)電機(jī)柴油發(fā)電機(jī)高壓水泵高壓水泵混凝土攪拌機(jī)混凝土攪拌機(jī)電動卷揚(yáng)機(jī)電動卷揚(yáng)機(jī)交、直流電焊機(jī)交、直流電焊機(jī)（二）技術(shù)準(zhǔn)備（二）技術(shù)準(zhǔn)備1 1、根據(jù)河道水文地質(zhì)和工程需要確定圍堰大小和、根據(jù)河道水文地質(zhì)和工程需要確定圍堰大小和高度；高度；2 2、制定好圍堰組裝和吊裝方案；、制定好圍堰組裝和吊裝方案；一般大中型圍堰，若墩位處水流條件允許，可在墩位處一般大中型圍堰，若墩位處水流條件允許，可在墩位

4、處拼裝船上組拼，每節(jié)高度不超過拼裝船上組拼，每節(jié)高度不超過5m5m。特大型雙壁鋼圍堰，必須合理確定分節(jié)高度，分節(jié)分塊特大型雙壁鋼圍堰，必須合理確定分節(jié)高度，分節(jié)分塊組拼接高下沉。組拼接高下沉。3 3、組織施工設(shè)計(jì)和技術(shù)培訓(xùn)。、組織施工設(shè)計(jì)和技術(shù)培訓(xùn)。二、施工工藝及施工工序二、施工工藝及施工工序1 1、雙臂鋼圍堰施工、雙臂鋼圍堰施工雙壁鋼圍堰應(yīng)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，圍堰的尺寸、強(qiáng)度、雙壁鋼圍堰應(yīng)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，圍堰的尺寸、強(qiáng)度、剛度及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性應(yīng)滿足施工要求；剛度及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性應(yīng)滿足施工要求；雙壁鋼圍堰宜分節(jié)、分塊在工廠制造，塊件大小雙壁鋼圍堰宜分節(jié)、分塊在工廠制造，塊件大小可按制造設(shè)備、運(yùn)輸條件、工地安裝

5、起吊及移動可按制造設(shè)備、運(yùn)輸條件、工地安裝起吊及移動能力決定；能力決定；鋼圍堰頂面要滿足施工平臺設(shè)置需要。鋼圍堰頂面要滿足施工平臺設(shè)置需要。2 2、圍堰制作和加工、圍堰制作和加工雙壁鋼圍堰的制作，宜在工廠中按對號入座的辦法制成雙壁鋼圍堰的制作，宜在工廠中按對號入座的辦法制成塊件，各節(jié)、塊之間必須安設(shè)塊件，各節(jié)、塊之間必須安設(shè)防水膠條防水膠條。組裝時(shí)盡量避免。組裝時(shí)盡量避免立焊和仰焊立焊和仰焊，以保證焊接質(zhì)量。，以保證焊接質(zhì)量。圍堰的內(nèi)外壁應(yīng)滿縫施焊，無傷痕、無漏焊、無砂眼。圍堰的內(nèi)外壁應(yīng)滿縫施焊，無傷痕、無漏焊、無砂眼。確定好分塊大小和分節(jié)高度后，為保證塊件制作精度，確定好分塊大小和分節(jié)高度后

6、，為保證塊件制作精度，提高功效，應(yīng)事先制成高精度定性模具，尤其是弧形模板。提高功效，應(yīng)事先制成高精度定性模具，尤其是弧形模板。鋼圍堰底節(jié)拼裝工作，在岸邊拼裝船上進(jìn)行，將各基本鋼圍堰底節(jié)拼裝工作，在岸邊拼裝船上進(jìn)行，將各基本單元體拼裝、焊成一個(gè)圓形薄壁鋼結(jié)構(gòu)浮體。單元體拼裝、焊成一個(gè)圓形薄壁鋼結(jié)構(gòu)浮體。3 3、浮運(yùn)就位和起吊下水、浮運(yùn)就位和起吊下水 底節(jié)下水浮運(yùn)應(yīng)選擇好氣候和水位。底底節(jié)下水浮運(yùn)應(yīng)選擇好氣候和水位。底節(jié)就位后向圍堰各隔艙對稱均勻加水，使底節(jié)就位后向圍堰各隔艙對稱均勻加水，使底節(jié)平穩(wěn)下沉，至下沉到一定高度隨即拼裝接節(jié)平穩(wěn)下沉，至下沉到一定高度隨即拼裝接高，此后繼續(xù)加水，邊下沉邊接高

7、，直至各高，此后繼續(xù)加水，邊下沉邊接高，直至各節(jié)拼接完畢。節(jié)拼接完畢。3 3、浮運(yùn)就位和起吊下水、浮運(yùn)就位和起吊下水 利用導(dǎo)向船上起吊設(shè)備將底節(jié)鋼圍堰吊利用導(dǎo)向船上起吊設(shè)備將底節(jié)鋼圍堰吊起，使之離開拼裝船船面上起，使之離開拼裝船船面上0.10m0.10m左右，觀察左右，觀察10min10min，如無反常情況則繼續(xù)提升直至其高度，如無反常情況則繼續(xù)提升直至其高度能使拼裝船退出，即停止提升。迅速將拼裝能使拼裝船退出，即停止提升。迅速將拼裝船向下游方向退出。拼裝船退出后，底節(jié)圍船向下游方向退出。拼裝船退出后，底節(jié)圍堰徐徐平穩(wěn)的落入水中，然后將圍堰底部和堰徐徐平穩(wěn)的落入水中，然后將圍堰底部和頂部所有拉

8、攬收緊，使其保持垂直而不被水頂部所有拉攬收緊，使其保持垂直而不被水流沖斜。流沖斜。4 4、著床下沉、著床下沉 著床前圍堰刃腳著床前圍堰刃腳下河床如因水流沖刷下河床如因水流沖刷呈現(xiàn)高低不平時(shí)，可呈現(xiàn)高低不平時(shí)，可從圍堰內(nèi)偏上游一定從圍堰內(nèi)偏上游一定范圍拋填一定數(shù)量大范圍拋填一定數(shù)量大小均勻的碎石，以減小均勻的碎石，以減少局部沖刷，使河床少局部沖刷，使河床面較為平整，以利于面較為平整，以利于圍堰順利著床。圍堰順利著床。5 5、清基封底、清基封底5 5、清基封底、清基封底混凝土封底混凝土封底封底一般采用封底一般采用C25C25水下砼，水下砼，坍落度坍落度控制在控制在220mm240mm220mm24

9、0mm，封底厚度通過計(jì)算確定，但一般，封底厚度通過計(jì)算確定，但一般不小于為不小于為1m1m。水下封底采用一次連續(xù)澆注完成，封底混凝土水下封底采用一次連續(xù)澆注完成，封底混凝土采用導(dǎo)管法。采用導(dǎo)管法。6 6、拆除圍堰、拆除圍堰將各隔艙內(nèi)的水抽干使圍堰浮起；將各隔艙內(nèi)的水抽干使圍堰浮起；用平臺或機(jī)船上的吊車將圍堰下游片吊起，用平臺或機(jī)船上的吊車將圍堰下游片吊起，使圍堰處于傾斜狀態(tài)，人進(jìn)入下游側(cè)交角的使圍堰處于傾斜狀態(tài)，人進(jìn)入下游側(cè)交角的隔艙內(nèi)拆除螺栓；隔艙內(nèi)拆除螺栓；打開下游片，用機(jī)船將圍堰脫離墩位；打開下游片，用機(jī)船將圍堰脫離墩位；合攏下游片恢復(fù)原狀，拖至巖邊整修后重合攏下游片恢復(fù)原狀，拖至巖邊整

10、修后重復(fù)使用。復(fù)使用。雙壁鋼圍堰施工實(shí)例：雙壁鋼圍堰施工實(shí)例：一、云萬路湯溪河特大橋；一、云萬路湯溪河特大橋；二、南充下中壩嘉陵江大橋；二、南充下中壩嘉陵江大橋； 主墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為主墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為1616根根300cm300cm樁基礎(chǔ)，深度達(dá)樁基礎(chǔ)，深度達(dá)52m52m。根據(jù)墩位處施工水。根據(jù)墩位處施工水深大、河床陡峭的實(shí)際情況深大、河床陡峭的實(shí)際情況( (水深高差達(dá)水深高差達(dá)12m)12m)，因地制宜的對常規(guī)雙壁鋼圍，因地制宜的對常規(guī)雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)、創(chuàng)新，采用矩形異型高低刃腳鋼圍堰進(jìn)行施工，同時(shí)堰結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)、創(chuàng)新，采用矩形異型高低刃腳鋼圍堰進(jìn)行施工，同時(shí)設(shè)置隔倉板，呈階梯狀澆筑封底砼

11、；鋼圍堰在現(xiàn)場加工，采用導(dǎo)向船安裝。設(shè)置隔倉板，呈階梯狀澆筑封底砼；鋼圍堰在現(xiàn)場加工，采用導(dǎo)向船安裝。湯溪河特大橋：(先圍堰后樁基)施工實(shí)例：湯溪河特大橋施工實(shí)例：湯溪河特大橋現(xiàn)場加工鋼圍堰、鋼護(hù)筒現(xiàn)場加工鋼圍堰、鋼護(hù)筒施工實(shí)例：湯溪河特大橋施工實(shí)例：湯溪河特大橋現(xiàn)場加工鋼圍堰、鋼護(hù)筒現(xiàn)場加工鋼圍堰、鋼護(hù)筒施工實(shí)例：湯溪河特大橋施工實(shí)例：湯溪河特大橋采用導(dǎo)向船安裝異形高低刃腳鋼圍堰采用導(dǎo)向船安裝異形高低刃腳鋼圍堰施工實(shí)例：湯溪河特大橋施工實(shí)例：湯溪河特大橋采用導(dǎo)向船安裝異形高低刃腳鋼圍堰采用導(dǎo)向船安裝異形高低刃腳鋼圍堰施工實(shí)例：湯溪河特大橋施工實(shí)例：湯溪河特大橋采用導(dǎo)向船安裝異形高低刃腳鋼圍堰

12、采用導(dǎo)向船安裝異形高低刃腳鋼圍堰施工實(shí)例：湯溪河特大橋施工實(shí)例：湯溪河特大橋整體拼裝成型的鋼圍堰，著床穩(wěn)定后安裝鋼護(hù)筒整體拼裝成型的鋼圍堰，著床穩(wěn)定后安裝鋼護(hù)筒施工實(shí)例：湯溪河特大橋施工實(shí)例：湯溪河特大橋在鋼圍堰內(nèi)設(shè)置的隔艙板，將封底砼澆注成臺階狀，在鋼圍堰內(nèi)設(shè)置的隔艙板，將封底砼澆注成臺階狀，以減少混凝土數(shù)量。以減少混凝土數(shù)量。施工實(shí)例：湯溪河特大橋施工實(shí)例：湯溪河特大橋利用鋼圍堰及鋼護(hù)筒形成鉆孔平臺，進(jìn)行樁基施工利用鋼圍堰及鋼護(hù)筒形成鉆孔平臺，進(jìn)行樁基施工施工實(shí)例：湯溪河特大橋施工實(shí)例：湯溪河特大橋樁基檢測合格后抽水、剝樁，施工承臺樁基檢測合格后抽水、剝樁，施工承臺施工實(shí)例：湯溪河特大橋施

13、工實(shí)例：湯溪河特大橋 南充市下中壩嘉陵江大橋主橋設(shè)計(jì)為南充市下中壩嘉陵江大橋主橋設(shè)計(jì)為2 2160m160m下承式鋼管下承式鋼管混凝土剛架系桿拱橋，主墩處施工期間正常水深為混凝土剛架系桿拱橋，主墩處施工期間正常水深為6 68m8m。南充下中壩嘉陵江大橋:(先樁基后圍堰)施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋樁基設(shè)計(jì)為10根2.5m鉆孔灌注樁，承臺尺寸為25m10m5m，頂標(biāo)高均位于枯水期常水位以下，底面平均嵌入巖層2.5m。主墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式：施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋 根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況及設(shè)計(jì)要求，按照清除覆蓋層水下爆破搭設(shè)鉆孔平臺施工樁

14、基安裝鋼圍堰施工承臺的順序組織施工。 施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備覆蓋層清除覆蓋層清除水下爆破，清渣水下爆破，清渣搭設(shè)鉆孔平臺，施工樁基搭設(shè)鉆孔平臺，施工樁基搭設(shè)支架，安裝鋼圍堰搭設(shè)支架，安裝鋼圍堰澆注封底砼，施工承臺澆注封底砼，施工承臺總體施工方案：施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋 靠近順慶岸的4號墩采用鋼管樁搭設(shè)同河堤頂面等標(biāo)高的施工平臺，以滿足設(shè)備、材料的運(yùn)輸及鉆孔平臺、鋼圍堰的安裝需要； 位于江中心的5號、6號主墩在水下爆破清渣后采用水上浮吊直接安裝鋼護(hù)筒形成鉆孔平臺，在樁基施工完成后，利用鉆孔平臺搭設(shè)支架懸拼安裝鋼圍堰并澆注封底砼，最后抽水施工承臺。 總體施工方案：施

15、工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋水上施工設(shè)備：常規(guī)施工設(shè)備常規(guī)施工設(shè)備施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋水上施工設(shè)備：浮箱平臺浮箱平臺小型汽車輪渡小型汽車輪渡施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋水上施工設(shè)備：施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋4號墩施工平臺： 采用振動錘插打鋼管采用振動錘插打鋼管樁作為承重立柱，其上搭樁作為承重立柱，其上搭設(shè)貝雷桁架、型鋼形成平設(shè)貝雷桁架、型鋼形成平臺，以滿足施工需要。臺，以滿足施工需要。施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋清除覆蓋層：長

16、臂挖機(jī)清除覆蓋層長臂挖機(jī)清除覆蓋層采砂船清除覆蓋層采砂船清除覆蓋層施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋水下爆破： 采用在鉆爆平臺上用潛孔鉆機(jī)成孔、導(dǎo)管護(hù)壁，通過合理布置炮眼間采用在鉆爆平臺上用潛孔鉆機(jī)成孔、導(dǎo)管護(hù)壁，通過合理布置炮眼間距、控制單段最大藥量的分段微差起爆，達(dá)到了爆破效果，同時(shí)經(jīng)西南交距、控制單段最大藥量的分段微差起爆，達(dá)到了爆破效果，同時(shí)經(jīng)西南交大現(xiàn)場檢測，爆破振動速度滿足國家規(guī)定的安全值，對岸邊建筑物的影響大現(xiàn)場檢測，爆破振動速度滿足國家規(guī)定的安全值，對岸邊建筑物的影響控制在了允許范圍內(nèi)控制在了允許范圍內(nèi)( (爆破墩位離最近的建筑物距離為爆破墩位離最近的

17、建筑物距離為114m)114m)。爆破完成。爆破完成后采用長臂挖機(jī)清渣。后采用長臂挖機(jī)清渣。 施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋長長臂臂挖挖機(jī)機(jī)出出渣渣水下爆破：施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋鉆孔平臺安裝： 5 5號、號、6 6號墩鉆孔平臺號墩鉆孔平臺直接采用鋼護(hù)筒互相連接直接采用鋼護(hù)筒互相連接加固后形成，利用水上浮加固后形成，利用水上浮吊及定位架進(jìn)行安裝，用吊及定位架進(jìn)行安裝，用型鋼將各護(hù)筒連接加固形型鋼將各護(hù)筒連接加固形成整體，為確保鉆孔過程成整體，為確保鉆孔過程中平臺的穩(wěn)定性，在護(hù)筒中平臺的穩(wěn)定性，在護(hù)筒底部澆注底部澆注1.0m1.

18、0m厚的水下砼厚的水下砼形成板筏以固定護(hù)筒。形成板筏以固定護(hù)筒。 施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋4 4號墩號墩鉆孔平臺鉆孔平臺鉆孔平臺安裝：施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋巴南路巴南路D9D9采用采用鋼護(hù)筒作為承鋼護(hù)筒作為承重平臺施工水重平臺施工水中基礎(chǔ)中基礎(chǔ)類似橋梁施工：廣元白水橋采廣元白水橋采用鋼護(hù)筒作為用鋼護(hù)筒作為承重平臺施工承重平臺施工水中基礎(chǔ)水中基礎(chǔ)類似橋梁施工：蘭渝鐵路嘉蘭渝鐵路嘉陵江大橋采陵江大橋采用鋼管樁平用鋼管樁平臺施工水中臺施工水中基礎(chǔ)基礎(chǔ)類似橋梁施工：樁基一批成孔： 常規(guī)的樁基施工每個(gè)主墩一般常規(guī)的樁基施工每個(gè)主墩

19、一般分為二批或者三批成孔，由于本項(xiàng)分為二批或者三批成孔，由于本項(xiàng)目各主墩均進(jìn)行了水下爆破，樁基目各主墩均進(jìn)行了水下爆破，樁基全部嵌入巖層且?guī)r層完整性較好，全部嵌入巖層且?guī)r層完整性較好，綜合考慮后采用綜合考慮后采用1010根樁基一次性沖根樁基一次性沖擊成孔。擊成孔。 施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋鋼圍堰設(shè)計(jì)為鋼圍堰設(shè)計(jì)為27.6m27.6m12.6m12.6m的矩形雙的矩形雙壁結(jié)構(gòu)，壁厚壁結(jié)構(gòu)，壁厚1.2m1.2m，按，按5.0m+6.0m5.0m+6.0m二層制作，二層制作，總高度為總高度為11.0m11.0m，每層，每層平均分成平均分成1414塊，通過隔塊，通過

20、隔艙板將圍堰平均分成艙板將圍堰平均分成1414個(gè)互不相通的隔艙，以個(gè)互不相通的隔艙，以便注水下沉?xí)r調(diào)整鋼圍便注水下沉?xí)r調(diào)整鋼圍堰的重心及豎直狀態(tài)。堰的重心及豎直狀態(tài)。鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋4號墩鋼圍堰安裝：4 4號墩利用施工平臺上號墩利用施工平臺上組拼的貝雷梁桁架及組拼的貝雷梁桁架及6 6組精扎螺紋鋼吊點(diǎn)組精扎螺紋鋼吊點(diǎn)( (每每組吊點(diǎn)由組吊點(diǎn)由2 2根根3232精扎精扎螺紋鋼、上下螺母、螺紋鋼、上下螺母、1 1臺臺60t60t液壓千斤頂及分液壓千斤頂及分配梁等構(gòu)成配梁等構(gòu)成) )進(jìn)行組拼、進(jìn)行組拼、安裝，通過安裝，通過6 6臺千斤頂臺千斤頂?shù)耐巾斏?、回油?shí)的同步頂升、回油實(shí)現(xiàn)鋼圍堰的整體下放?，F(xiàn)鋼圍堰的整體下放。施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋施工實(shí)例：南充下中壩嘉陵江大橋4號墩鋼圍堰安裝：