水下巖層中大直徑鋼圍堰施工

雙壁鋼圍堰施工工藝框圖雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分塊制作底節(jié)拼裝底節(jié)起吊下水鋼圍堰接高鋼圍堰定位下沉鋼平臺(tái)及鋼護(hù)筒安裝圍堰內(nèi)基底清泥封底砼施工壁內(nèi)砼填充鉆孔樁、承臺(tái)、墩身施工雙壁鋼圍堰拆除胎架制作煤油試驗(yàn)地錨安裝水下基坑開(kāi)挖鋼護(hù)筒制作合格否鋼圍堰浮運(yùn)就位水下爆破第一頁(yè)，共四十一頁(yè)。3雙壁鋼圍堰施工工藝為確保鋼圍堰加工精度,按照鋼圍堰外圓弧度制作胎架,共制作四幅胎架胎架制作3.1分塊制作第二頁(yè)，共四十一頁(yè)。在胎架上按照設(shè)計(jì)圖紙分塊組拼、焊制，焊縫要求“焊10空5”雙壁鋼圍堰分塊加工3.1分塊制作第三頁(yè)，共四十一頁(yè)。單塊制作完成后，吊離胎架，集中堆放雙壁鋼圍堰分塊加工3.1分塊制作第四頁(yè)，共四十一頁(yè)。焊縫煤油滲透試驗(yàn)煤油滲透試驗(yàn)檢驗(yàn)方法：焊縫外涂白堊粉漿，晾干后內(nèi)刷煤油，經(jīng)過(guò)半小時(shí)后檢查，無(wú)煤油滲漏斑點(diǎn)為合格。涂白堊涂煤油3.1分塊制作第五頁(yè)，共四十一頁(yè)。水下基坑開(kāi)挖由于6#、7#墩承臺(tái)均伸入進(jìn)了巖層，雙壁鋼圍堰下沉如采用“邊挖邊沉”的常規(guī)施工方法，根本無(wú)法下沉到位。因此采用了“先挖后下”的施工方法。開(kāi)始采用了水上18.24m長(zhǎng)臂挖機(jī)開(kāi)挖，速度較慢，效果并不理想。3.2水下基坑開(kāi)挖第六頁(yè)，共四十一頁(yè)。水下基坑開(kāi)挖為加快水下基坑開(kāi)挖速度，后租用了8m3水上抓斗來(lái)進(jìn)行開(kāi)挖，全齒型抓斗上配有利齒，而且自身重量較大，可以擊碎巖石。對(duì)于軟質(zhì)巖石開(kāi)挖，抓斗式挖泥船非常方便而快捷。3.2水下基坑開(kāi)挖第七頁(yè)，共四十一頁(yè)。抓斗式挖泥船性能表船總長(zhǎng)42m吊機(jī)臂長(zhǎng)18m作業(yè)最大深度水下45m船寬16.8m起重荷載60t作業(yè)半徑11m～15m型深3.5m抓斗型式全齒型水上定位儀型號(hào)(GPS)HD8900主機(jī)功率1500KW抓斗容積8m3測(cè)深儀型號(hào)SDH-13D第八頁(yè)，共四十一頁(yè)。水下基坑開(kāi)挖抓斗船上配GPS定位和測(cè)深儀，可以精確判斷抓斗的開(kāi)挖位置和深度（誤差在5cm以內(nèi)）。6#、7#墩每墩開(kāi)挖方量約20000m3。此抓斗船每天開(kāi)挖方量超過(guò)6000m3，6#、7#墩水下基坑各只用4天就全部開(kāi)挖完畢。第九頁(yè)，共四十一頁(yè)。水下爆破施工14#墩承臺(tái)全部埋于裸露基巖中，水下基坑開(kāi)挖采用了水下爆破方法施工。爆破直徑40m，深度8m，爆破方量約10000m3。第十頁(yè)，共四十一頁(yè)。爆破孔位布置圖爆破范圍為Φ40m，炮孔孔徑Φ11cm，炮孔間距和排距均為220cm。采用6臺(tái)潛孔鉆，每次鉆6個(gè)孔。第十一頁(yè)，共四十一頁(yè)。起爆網(wǎng)路圖采用毫秒導(dǎo)爆管微差起爆網(wǎng)路。在水中爆破時(shí)，瞎炮率比較大。為避免產(chǎn)生瞎炮，每個(gè)炮孔應(yīng)采用兩點(diǎn)起爆。在炮孔的下部、上部各設(shè)一個(gè)起爆點(diǎn)，每個(gè)起爆點(diǎn)放二枚雷管?？變?nèi)并聯(lián)，孔外串聯(lián)。非電雷管共分MS1、MS3、MS5、MS7四段。第十二頁(yè)，共四十一頁(yè)。序號(hào)名稱代用字母單位數(shù)量備注1炮孔孔徑dcm112炮孔間距acm2203炮孔排距bcm220梅花形布孔3炮孔傾角α度90垂直鉆孔4超鉆深度hcm1505單位炸藥消耗量qkg/m31.10乳化炸藥6單孔裝藥量Qkg32.57最大段別起爆藥量Qmaxkg368.4水下爆破設(shè)計(jì)參數(shù)表第十三頁(yè)，共四十一頁(yè)。水下爆破施工采用6臺(tái)GY-2A型潛孔鉆固定在鉆探船上同時(shí)鉆孔,孔位采用GPS定位,每鉆2~3排起爆一次。在鉆孔完畢時(shí)，將鉆頭和鉆桿取出，外套管仍留在原位，待裝藥堵塞完畢后才取出。第十四頁(yè)，共四十一頁(yè)。水下爆破施工水下爆破采用2號(hào)巖石乳化炸藥。為方便施工，炸藥加工成直徑為Φ80mm的長(zhǎng)條圓柱形藥卷，并采用特定的塑料波紋管裝成柱狀，每50cm長(zhǎng)一節(jié)，節(jié)與節(jié)之間采用螺旋式擰入連接。在塑料波紋管高度方向的1/3和2/3處各開(kāi)一小洞，分別將雷管插入藥卷內(nèi)。在藥卷一端綁上引繩。用引繩把藥卷順鉆孔外套管勻速放下，直至設(shè)計(jì)位置。裝藥炸藥雷管和導(dǎo)爆管第十五頁(yè)，共四十一頁(yè)。水下爆破激起水花連線警戒船第十六頁(yè)，共四十一頁(yè)。水下基坑測(cè)深水下基坑開(kāi)挖完畢后，采用HD-27型水中測(cè)深儀（帶GPS定位）來(lái)進(jìn)行坑底水深測(cè)量，可準(zhǔn)備測(cè)出測(cè)深儀經(jīng)過(guò)位置的河床標(biāo)高。測(cè)深儀屏幕測(cè)深儀發(fā)射器第十七頁(yè)，共四十一頁(yè)。7#墩河床測(cè)深結(jié)果圖第十八頁(yè)，共四十一頁(yè)。底節(jié)拼裝將碼頭整平，平鋪鋼板，在鋼板上焊“∏”型支腿，支腿頂面采用水準(zhǔn)儀調(diào)平，采用汽車吊環(huán)向逐片拼裝第十九頁(yè)，共四十一頁(yè)。底節(jié)加水試驗(yàn)為檢驗(yàn)底節(jié)拼裝、焊接質(zhì)量，確保底節(jié)雙壁鋼圍堰下水后不漏水，在底節(jié)拼裝完畢后在每個(gè)隔倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行加水試驗(yàn)。第二十頁(yè)，共四十一頁(yè)。底節(jié)吊點(diǎn)設(shè)置底節(jié)鋼圍堰共設(shè)4處吊點(diǎn)。每處吊點(diǎn)分3個(gè)分吊點(diǎn)，每處分吊點(diǎn)采用1條∠160x100x12角鋼，并采用4條∠63x6角鋼兩側(cè)幫焊加固。第二十一頁(yè)，共四十一頁(yè)。底節(jié)整體起吊下水采用兩臺(tái)浮吊和兩臺(tái)岸上汽車吊,同時(shí)起吊,浮吊始終不脫鉤,靠浮吊后錨后退,岸上汽車吊需要臨時(shí)放下,收臂前移,每次向前推進(jìn)6m,總共前移6次即可將底節(jié)送下水。第二十二頁(yè)，共四十一頁(yè)。底節(jié)整體起吊下水第二十三頁(yè)，共四十一頁(yè)。岸邊打入錨自制四齒錨立模澆筑砼錨水中砼重力錨自制定位錨第二十四頁(yè)，共四十一頁(yè)。雙壁鋼圍堰浮運(yùn)雙壁鋼圍堰浮運(yùn)必須選擇平潮時(shí)間,紫坭河中水流相對(duì)較緩,雙壁鋼圍堰浮運(yùn)采用兩艘浮吊船挾持拖運(yùn)第二十五頁(yè)，共四十一頁(yè)。雙壁鋼圍堰浮運(yùn)沙灣水道水流相對(duì)較急,雙壁鋼圍堰浮運(yùn)采用三艘拖輪拖運(yùn)。一艘拖輪在前方提供主牽引力，兩艘拖輪在雙壁鋼圍堰左右挾持，提供部分牽引力并防止雙壁鋼圍堰旋轉(zhuǎn)和擺尾。第二十六頁(yè)，共四十一頁(yè)。雙壁鋼圍堰接高雙壁鋼圍堰水中接高采用浮吊吊裝,環(huán)向逐片接高,為保持平衡,在對(duì)面隔倉(cāng)可以加水調(diào)平。第二十七頁(yè)，共四十一頁(yè)。雙壁鋼圍堰水中定位下沉打設(shè)鋼管樁定位水中拋錨定位水中定位可以采用定位樁或定位錨的方法，采用四臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)精確定位。在雙壁鋼圍堰頂部橫放兩排貝雷梁，并在中心豎一條鋼筋，采用兩臺(tái)全站儀交叉定位，壁內(nèi)灌水下沉。第二十八頁(yè)，共四十一頁(yè)。雙壁鋼圍堰頂鋼平臺(tái)搭設(shè)在雙壁鋼圍堰頂搭設(shè)樁基施工鋼平臺(tái)，在雙壁鋼圍堰內(nèi)打設(shè)8條鋼管樁，利用雙壁鋼圍堰和鋼管樁作支撐，采用貝雷梁、型鋼、鋼板搭設(shè)鋼平臺(tái)。鋼平臺(tái)尺寸為30m×24m。第二十九頁(yè)，共四十一頁(yè)。鋼護(hù)筒埋設(shè)鋼護(hù)筒四周設(shè)導(dǎo)向架,采用DZ90型雙夾具振動(dòng)錘打不動(dòng)為止。為增大鋼護(hù)筒與樁基砼和封底砼之間的摩阻力,在鋼護(hù)筒底內(nèi)外圍焊鋼筋和剪力筋。第三十頁(yè)，共四十一頁(yè)。潛水員水下作業(yè)第三十一頁(yè)，共四十一頁(yè)。雙壁鋼圍堰封底砼澆注C20封底砼厚度3m,砼方量約2000m3,采用兩臺(tái)HBT80輸送泵,兩臺(tái)HG12布料機(jī),3套導(dǎo)管,兩臺(tái)浮吊同時(shí)澆注。第三十二頁(yè)，共四十一頁(yè)。雙壁鋼圍堰封底砼澆注雙壁鋼圍堰封底砼灌注順序?yàn)橄葟乃闹墉h(huán)向閉合，再補(bǔ)中間，共布設(shè)23個(gè)灌注點(diǎn)，每個(gè)灌注點(diǎn)轉(zhuǎn)換必須重新剪球。第三十三頁(yè)，共四十一頁(yè)。壁內(nèi)砼灌注雙壁鋼圍堰壁內(nèi)砼采用導(dǎo)管法水下灌注，每個(gè)隔倉(cāng)設(shè)3個(gè)灌注點(diǎn)，每次灌注高度3m。隔倉(cāng)板內(nèi)灌砂壁內(nèi)砼灌注第三十四頁(yè)，共四十一頁(yè)。鉆孔樁施工在已搭設(shè)好的鋼平臺(tái)上采用沖擊鉆進(jìn)行鉆孔樁施工。泥砂分離器沖擊反循環(huán)鉆頭第三十五頁(yè)，共四十一頁(yè)。圍堰內(nèi)清泥樁基施工完畢后，拆除鋼平臺(tái)，采用水上抓斗清理圍堰內(nèi)樁基施工遺留的泥砂。自制吸泥機(jī)第三十六頁(yè)，共四十一頁(yè)。承臺(tái)施工主墩承臺(tái)尺寸為27.5*17*5m，砼方量1997.5m3,鋼筋230t,一次性澆筑。第三十七頁(yè)，共四十一頁(yè)。主墩墩身高度31m-35m，采用翻模法施工,中主墩Φ32鋼筋接頭868條,邊主墩Φ32鋼筋接頭1600條。墩身施工雙薄壁墩?qǐng)A柱空心墩第三十八頁(yè)，共四十一頁(yè)。各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)檢查指導(dǎo)工作第三十九頁(yè)，共四十一頁(yè)?！锝?jīng)驗(yàn)本工程在大直徑輕型雙壁鋼圍堰設(shè)計(jì)上進(jìn)行了大膽的嘗識(shí)，壁間80cm厚雙壁鋼圍堰用鋼量?jī)H為約100kg/m2，大大節(jié)省了鋼材用量。用鋼量約相當(dāng)于鋼吊箱的50%，相當(dāng)于鋼板樁圍堰的40%，大大節(jié)省了施工成本。本工程為嵌入裸露基巖和軟質(zhì)巖層中雙壁鋼圍堰施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，“先挖后下”的施工工藝安全、可靠。大方量抓斗船在開(kāi)挖水下軟質(zhì)巖層時(shí)非常快速、精確。本工程為水下爆破施工提供了寶貴經(jīng)