圍堰下沉作業(yè)指導(dǎo)書

圍堰下沉實(shí)施細(xì)那么1、工程概況1.1設(shè)計(jì)概況荊岳長江大橋鋼圍堰采用別離式雙壁自浮鋼圍堰，平面為兩個獨(dú)立的圓形，總長度為75.8米，圓形外徑為33米，內(nèi)徑為30米，兩個圓形鋼圍堰外壁間距為9.8米。每個圓形鋼圍堰平面分為八個環(huán)塊， 各環(huán)塊類型均相同。鋼圍堰總高度為33米，根據(jù)各施工階段的受力情況圓形鋼圍堰立面分成 1個刃腳段、1個標(biāo)準(zhǔn)斷、2個加強(qiáng)段、1個堰頂段四種類型共五個節(jié)段，刃腳段高度為 7.5米，標(biāo)準(zhǔn)段高度為7.8米，加強(qiáng)段高度為6.4米，堰頂段高度為4.9米。正常施工按四個類型進(jìn)行加工，堰頂段為考慮渡洪需加高圍堰時使用。1.2水文條件近五年三月份的平均高水位計(jì)21.192，近5年的平均低水位為19.438m。近五年的平均水位表月份123456水位(m)19.15420.00621.19222.68826.59627.692月份789101112水位(m)28.4927.45627.06424.03422.13420.406河床2007年2月12日，水深實(shí)測圍堰上游處約為：，下游實(shí)測圍堰為0?4.83m。1.3圍堰地質(zhì)情況塔基鋼壁圍堰附近覆蓋層厚度10m左右，為松散狀細(xì)砂及含卵石、礫石粗砂，透水性強(qiáng)，對圍堰止水及封底不利。從北塔范圍內(nèi)已完成的鉆孔所揭示的基巖面高程看，圍堰堰腳部位基巖面高程多集中于0.3?-0.5m范圍，起伏差小于1m，北塔部位基巖頂面形態(tài)如下頁所示〔設(shè)計(jì)地質(zhì)狀況〕。北塔施工圍堰部位基巖面高程—般為0.1?-0.77m,最高處為0.3m，最低處為-0.85m。上游圍堰靠橋軸線、靠岸側(cè)圍堰基巖比遠(yuǎn)離橋軸線側(cè)、靠岸側(cè)高0.60m,比靠河心側(cè)、靠橋軸線側(cè)高1.03m；下游靠橋軸線側(cè)、靠岸側(cè)比河心側(cè)、遠(yuǎn)離橋軸線側(cè)高1.4m。另外，在上游圍堰靠岸側(cè)的SZK88孔在高程6.0m左右見一直徑13cm平臥樹干，木質(zhì)硬而綿，可能影響堰體下沉就位，在上游圍堰靠橫橋軸線上游方向SZK89孔鉆進(jìn)時有?168mm套管掉脫落在高程3.68?-1.32m處。圍堰下沉的基巖面可參見插打鋼管樁和鋼護(hù)筒時的推測圖?圍堰基巖標(biāo)高推測圖?2、主要施工方法及流程2.1主要施工方法在圍堰安裝前，先完成圍堰的導(dǎo)向架型鋼的焊接、定位工作，并按施工設(shè)計(jì)圖要求焊好吊架，準(zhǔn)備好鋼圍堰起吊千斤繩和卸扣。運(yùn)輸鋼圍堰的1650t的甲板駁運(yùn)至28#主墩平臺拋錨定位后，由動臂吊機(jī)起吊或者浮吊起吊后，在拼裝平臺上轉(zhuǎn)換吊點(diǎn)，將動臂吊機(jī)或者浮吊上的吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換至手動葫蘆上。 各環(huán)塊之間組焊成圍堰環(huán)后，再利用手動葫蘆整體下放至圍堰自浮。在圍堰自浮狀態(tài)澆筑刃腳砼，砼到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后在圍堰內(nèi)注水下沉，調(diào)整好圍堰姿態(tài)后進(jìn)行圍堰著床，再利用浮吊或者動臂吊機(jī)吊裝第二節(jié)段的圍堰環(huán)塊， 調(diào)整好圍堰位置后，進(jìn)行圍堰水平、豎直焊縫的焊接，并按澆注夾壁砼。完成澆注后，注水下沉，輔助以吸泥。在完成下沉后，利用浮吊或者動臂吊機(jī)完成第三節(jié)段的圍堰拼裝，完成第三節(jié)段的拼裝后澆筑水下砼至設(shè)計(jì)標(biāo)高，待砼到達(dá)一定強(qiáng)度后，安裝第四節(jié)段鋼圍堰，最后進(jìn)行圭寸底砼澆筑工作。2.2主要施工流程

為減小圍堰下沉后，形成紊流對下沉圍堰的影響，先施沉下游圍堰，再施沉上游圍堰。3、主要施工步驟3.1測量準(zhǔn)備工作鋼圍堰下水前，應(yīng)在鋼圍堰外壁上標(biāo)注橋軸線方向和橫橋向方向， 在圍堰頂環(huán)板四個方向上做好四個三維坐標(biāo)測量控制點(diǎn)；并在圍堰四個方向兩側(cè)自下而上標(biāo)注水位標(biāo)尺，在圍堰外側(cè)壁作好高程刻度標(biāo)記， 10cm—格。

3.2測量檢查工程〔1〕 原河床斷面的測量在下放圍堰前5天和下放圍堰期間，每天派專人測量圍堰處的河床斷面，清楚掌握圍堰下沉中的沖刷情況?！?〕 圍堰下沉的觀測鋼圍堰下沉?xí)r觀察鋼圍堰吃水檢查其是否偏位、 傾斜。具體主要指標(biāo)有：頂中心偏移量、頂中心高程、順橫橋向圍堰頂高差、橫向頂?shù)灼撇?、刃腳高程、扭角、傾斜度，具體計(jì)算見后述。在刃腳段圍堰拼裝時，在平臺上每段圍堰環(huán)塊的待安裝位置，先焊上兩個定位型鋼，定位型鋼外端距圍堰的理論圓心距離為 15m由于圍堰刃腳處密封環(huán)板比圍堰內(nèi)壁板大10cm而定位架外緣距圍堰理論圓心距離為14.95m,因此刃腳處密圭寸環(huán)板需在定位架型鋼范圍內(nèi)進(jìn)行氧割切除，切除深度為 5cm左右。3.3測量檢查方法鋼圍堰首節(jié)拼裝完成后，通過布設(shè)在施工平臺上的控制點(diǎn)調(diào)節(jié)圍堰，使其與設(shè)計(jì)位置相符，并臨時固定。在圍堰頂面沿橋軸〔荊岳向〕與墩軸〔上下游〕方向敷設(shè)四個控制點(diǎn)〔A、B、C、D〕測定其三維坐標(biāo)值，以此作為圍堰下沉的初始值。在圍堰下沉過程中，通過對控制點(diǎn)的測量、分析，了解圍堰下沉情況。假設(shè)有偏位或傾斜根據(jù)其具體情況采取相應(yīng)措施糾偏，以保證圍堰準(zhǔn)確就位。如圖〔a〕、〔b〕、〔c〕所示，根據(jù)測得四個節(jié)段基準(zhǔn)點(diǎn)A、B、C、D的三維坐標(biāo)〔Xi、Yi、Yi、Hi〕，四個節(jié)段基準(zhǔn)點(diǎn)與節(jié)段頂面的差值〔基頂差〕△i，圍堰中心設(shè)計(jì)值〔X，丫〕，圍堰高度H和內(nèi)徑R,可得:頂中心偏移量：1X頂—(XaXbXcXd)X41丫頂-(YaYbYcYd)丫4頂中心高程：1H頂-(HaHbHeHd)4順橋向高差：H順橋向(HH順橋向(Hd-HQD-C)縱向頂?shù)灼撇睿篐順橋向LN 向H.R2-H2順橋向由于△H順橋向很小，可取R2 H2順橋向R，所以H順橋向X底=X頂LNX頂 ——HR橫橋向高差：H橫橋向(Hb-Ha) (B-A)橫橋向頂?shù)灼撇睿篐橫橋向MN 向HR2H2橫橋向同樣，取...R2H2橫橋向R,所以，H橫橋向Y底 Y頂MNY頂 ——HR刃腳高程：HeHa-(HHfHb-(Hb)HgHe(Hc)HhHd-(H〔8〕扭角的計(jì)算扭角測定是為了了解圍堰A、B、C、D十字線與設(shè)計(jì)橋軸線相比扭轉(zhuǎn)的情況，圖〔a〕中所示的a角，可直接由任意一個節(jié)段基準(zhǔn)點(diǎn)求得：arctgYcXcYoarctgYcXcYo4arttgXaXoYaYo其中，Xo、Yo分別為頂中心坐標(biāo)?！?〕圍堰傾斜的計(jì)算測定圍堰的傾斜是通過測定圍堰頂面節(jié)段基準(zhǔn)點(diǎn)的相對高差而進(jìn)行推算， 荊岳岸傾斜率為H順橋向/D，上下游傾斜率為H橫橋向/D，即為圍堰在十字線方向的斜率。3.3鋼圍堰刃腳段施沉鋼圍堰刃腳段拼裝、焊接檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行鋼圍堰刃腳段施沉工作。在吊架立柱上做每個圍堰環(huán)塊頂面的高程記號， 以便下降圍堰時，控制松吊同步。同步徐徐放松16臺葫蘆手鏈，逐漸下沉鋼圍堰到自浮狀態(tài)，此時鋼圍堰入水深度3.05m。澆灌刃腳0.8m高C15砼〔手動葫蘆吊點(diǎn)不撤除，防止鋼圍堰因刃腳砼澆筑不均而發(fā)生傾斜〕。澆筑時按?刃腳砼澆筑順序圖?進(jìn)行對稱澆筑。放松手動葫蘆吊點(diǎn)，直至圍堰處于自浮狀態(tài)，此時圍堰入水深度 3.57m，所剩干舷3.93m。下游河床由于堆積物較高，刃腳段會著床，由于下游鋼圍堰很可能在土壓力作用下，發(fā)生向上游的傾斜，圍堰的傾斜度不超過 h/1000=7.5mm〔荊岳長江大橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)P160〕。為使刃腳段干舷在第二節(jié)圍堰吊裝后的干弦高度為 1.5m，需注水高度為：1.36m〔注水面高度從刃腳砼頂面起算〕，注水后刃腳段的干弦高度為：2.68m。3.4鋼圍堰標(biāo)準(zhǔn)段〔第二節(jié)〕施沉撤除手動葫蘆吊點(diǎn)，害掉浮吊或動臂吊機(jī)的吊點(diǎn)吊耳。采用同上方法吊裝第二節(jié)圍堰，為防止第二節(jié)圍堰加載到第一節(jié)圍堰后不均勻沉降，浮吊或者動臂吊機(jī)應(yīng)適當(dāng)提起第二節(jié)圍堰，做到第二節(jié)與第一節(jié)圍堰既能焊拼，又使第二節(jié)加載到第一節(jié)圍堰上的力度很小。就位后進(jìn)行施焊，并對焊縫作煤油滲透試驗(yàn)。放松手動葫蘆使第一節(jié)、第二節(jié)圍堰完全處于自浮狀態(tài)。此時第一節(jié)圍堰和第二節(jié)圍堰的交界處距離水面為1.5m;從第一、二節(jié)圍堰內(nèi)注水8.22m〔距離第一次加水高度〕助沉,為保證有大于1.25的下沉系數(shù)，澆筑水下砼3.98m,然后吸泥下沉，保證第二節(jié)圍堰所剩干舷2.92m。3.5鋼圍堰標(biāo)準(zhǔn)段〔第三節(jié)〕施沉割掉第二節(jié)圍堰上的吊耳，在第二節(jié)段頂環(huán)板上焊接限位鋼板，以便安裝第三節(jié)段圍堰。進(jìn)行第三節(jié)圍堰的吊裝施工，第三節(jié)圍堰就位焊接。此時將圍堰夾壁澆筑砼高約10.02m左右，吸泥下沉，將刃腳著基巖。3.6鋼圍堰標(biāo)準(zhǔn)段〔第四節(jié)〕施沉從原設(shè)計(jì)的覆蓋層面看，第三節(jié)圍堰在三月份的低水位時，圍堰刃腳會直接接觸到基巖面。第四節(jié)鋼圍堰可直接在第三節(jié)鋼圍堰上拼裝焊接，此時第三節(jié)鋼圍堰干舷高度為約1.5m。如因水位較高或基巖面較低，第三節(jié)圍堰刃腳還未接觸基巖，那么可將圍堰的第四節(jié)在第三節(jié)圍堰上拼裝后， 進(jìn)行注水吸泥下沉，確保刃腳接觸基巖。在鋼圍堰內(nèi)均勻吸泥下沉，吸泥時，圍堰內(nèi)泥面標(biāo)高不得低于鋼圍堰單壁刃腳位置。最后使鋼圍堰至設(shè)計(jì)底標(biāo)高-1m。根據(jù)抗洪需要，在洪期時進(jìn)行第五節(jié)鋼圍堰組裝拼接，組拼好后，應(yīng)保證隔艙內(nèi)的水位不低于隔艙外的水位7.5m，也不得高于艙外水位2m。3.7鋼圍堰在覆蓋層中的吸泥下沉圍堰在下沉前，先由潛水工對河床底的雜物進(jìn)行清理，確保圍堰刃腳下無鐵件等障礙物。吸泥前現(xiàn)將原鉆孔平臺用鋼板割除掉。刃腳段圍堰下沉，主要采用在圍堰內(nèi)壁板附近的鋼板先撤除。圍堰下沉處的覆蓋層均為細(xì)砂，采用空氣吸泥機(jī)吸泥。4臺299X8mm的吸泥管在圍堰內(nèi)壁一定距離內(nèi)對稱輔助吸泥，通過標(biāo)示在圍堰外壁的標(biāo)尺，確定圍堰各個方向的下沉速度。與此同時，在圍堰的吸泥過程中，應(yīng)注意在向其內(nèi)不斷補(bǔ)水，第二節(jié)段采用抽水進(jìn)行補(bǔ)給，第三節(jié)段圍堰使用距離三節(jié)段圍堰底 64cm的兩個?299X10mn連通管進(jìn)行補(bǔ)給，使圍堰內(nèi)水位不低于江水水位，以防止由于內(nèi)外水頭差過大而引起的圍堰內(nèi)翻砂。圍堰下游側(cè)先著床，扶正后再落河床。3.8澆筑夾壁砼澆筑夾壁砼，采用75斥水上拌和站和50斥水上拌和站各1座，兩臺HBT-60C輸送泵，兩套水下導(dǎo)管進(jìn)行澆筑，澆筑時嚴(yán)格按照砼澆筑順序進(jìn)行對稱澆筑。澆筑高度按照每次不大于4m進(jìn)行。輸送管道采用?125的直管和彎管沿圍堰順圍堰頂進(jìn)行布置。3.9圍堰清基圍堰清基采用2臺直徑299X8mn吸泥機(jī)和一臺彎頭吸泥機(jī)按方格網(wǎng)座標(biāo)劃分的區(qū)域逐塊進(jìn)行吸泥，直至將基巖面以上的泥砂清理干凈，然后由潛水員下水逐塊逐片檢查基巖面以上泥砂情況及圍堰刃腳斜面外露的高度是否到達(dá)清基標(biāo)準(zhǔn)，最后在方格網(wǎng)座標(biāo)點(diǎn)測出基巖面各點(diǎn)標(biāo)高， 繪出等高線圖。清基后要到達(dá)以下標(biāo)準(zhǔn)：清基后露出巖面的范圍不小于圍堰內(nèi)壁直徑。圍堰刃腳斜面露出長度不小于1.4m。巖面淤砂厚度小于5cm且成片面積小于2平方米，各片之間不能連通。圍堰清基時必須保持堰內(nèi)水位比堰外高2m以上，杜絕涌砂等現(xiàn)象的發(fā)生。3.10施工過程中易出現(xiàn)的問題及應(yīng)對措施(1)圍堰下沉涌砂的預(yù)防由于在下沉初期連通管尚未到水面，因此，要用 4臺水泵向圍堰內(nèi)補(bǔ)水，以保證圍堰內(nèi)水位不低于圍堰外。在圍堰吸泥下沉過程中，應(yīng)特別注意向圍堰內(nèi)不斷補(bǔ)水，使圍堰內(nèi)水位不低于江水水位，防止由于內(nèi)外水頭相差過大而引起翻砂。另外在吸泥時也要注意防止在刃腳附近吸泥過深(超過刃尖)，因?yàn)槲噙^深容易造成翻砂，而翻砂往往會導(dǎo)致圍堰產(chǎn)生較大的傾斜或位移。鋼圍堰在吸泥過程中下沉，為不使鋼圍堰內(nèi)翻砂，要求內(nèi)外水頭差應(yīng)不大于 Im;靠近鋼圍堰內(nèi)壁處泥面標(biāo)高不低于刃腳0.5m;鋼圍堰周邊泥面高差不得＞lm;吸泥按圍堰周邊刃腳河床先低后咼的次序進(jìn)行施工，但二者咼差不宜超 2m的順序進(jìn)行。當(dāng)鋼圍堰傾斜時，采取偏除土和調(diào)正各堰體水頭差的方法糾正。鋼圍堰下沉沉降系數(shù)均＞1.25，以確保平穩(wěn)下沉?！?〕 圍堰下沉沖刷的預(yù)防著床前圍堰刃腳下河床面如因受流水沖刷呈上下不平時，可從圍堰內(nèi)偏上游一定范圍拋填一定數(shù)量大小均勻的卵石〔或砂袋〕，以減少局部沖刷，使河床較為平整，以利圍堰順利著床。然后繼續(xù)從中間往刃腳處對稱分層吸泥，促使圍堰平，穩(wěn)，正，直地下沉?！?〕 圍堰下沉過程中出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)下游圍堰河床的覆改層由于沖刷堆積作用，比上游側(cè)圍堰覆蓋層高 5m左右，因此圍堰下水后，此處先著床，會造成圍堰傾斜、扭轉(zhuǎn)。因此在下游側(cè)圍堰刃腳內(nèi)側(cè)用吸泥彎管進(jìn)行吸砂下沉，同時在圍堰外側(cè)也采用吸泥管進(jìn)行吸砂下沉，確保圍堰不會在砂土壓力下發(fā)生傾斜。4、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)〔1〕雙璧鋼圍堰的制作拼裝實(shí)測工程項(xiàng)次檢 查項(xiàng) 目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率權(quán)值1頂面中心偏位〔mm〕順橋向20全站儀1橫橋向202圍堰平面尺寸〔mm〕直徑/500及30,互相垂直的直徑差＜20尺量：每節(jié)檢查4處23高 度(mm)±10尺量：每節(jié)檢查2處14節(jié)間錯臺〔mm〕2尺量：每節(jié)檢查4處15焊縫質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求超聲：抽檢水平、垂直焊縫各50%36水密試驗(yàn)不允許滲水加水檢查：每節(jié)2〔2〕圍堰安裝的質(zhì)量符合以下規(guī)定：混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。刃腳底面標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。按設(shè)計(jì)要求鋼圍堰著床后整體偏移不大于20cm5、平安措施施工中，嚴(yán)格執(zhí)行Q/YXNKCT1001-9?施工平安操作規(guī)程?，施工現(xiàn)場設(shè)專職技安員3人，隨時檢查平安防護(hù)設(shè)施和監(jiān)督平安施工操作。

施工現(xiàn)場在夜間必須有足夠的照明設(shè)施。施工人員必須配戴救生衣和平安帽，必要時拴平安繩。盡量減少施工現(xiàn)場的平臺上下同步作業(yè)，工序無法錯開時應(yīng)設(shè)專人指揮。施工現(xiàn)場適當(dāng)位置掛平安網(wǎng)。吊裝指揮人員必須信號明確、準(zhǔn)確、及時。對起吊葫蘆、千斤繩、卸扣隨時檢查、防護(hù)和維修。6主要機(jī)械設(shè)備序號機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格、型號單位數(shù)量備注1浮吊60t艘1鋼圍堰起吊2浮吊50t艘1鋼圍堰起吊3動臂吊機(jī)1200t.m臺1鋼圍堰起吊4拖輪367kW艘15履帶吊50t臺16汽車車駁16車位艘17汽車吊25t臺18手動葫蘆5tx6m臺20鋼吊裝9手動葫蘆20tx6m臺18鋼圍堰吊裝10手動葫蘆11吸泥筒0299套4圍堰下沉吸泥12卸扣20t個32鋼圍堰吊裝13水上拌和站75m3座114水上拌和站50m3座115輸送泵HBT-60C臺216①125輸送管根150包括彎管接頭17潛水泵3kw臺918水泵流量320/揚(yáng)程20臺27、人員安排序號崗位姓名人數(shù)備注1現(xiàn)場總指揮徐國挺12現(xiàn)場副總指揮范家奎13現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人裴賓嘉、楊定車24現(xiàn)場技術(shù)