施工技術(shù)交底記錄（3#、4#雙壁鋼圍堰施工）

施工技術(shù)交底記錄2020年3月3日施管表13工程名稱融安縣長安三橋東橋及引道工程分部工程地基與基礎(chǔ)分項(xiàng)工程名稱3#、4#承臺雙壁鋼圍堰工程交底內(nèi)容：外業(yè)準(zhǔn)備（1）雙壁鋼套箱的加工與試拼在工廠按預(yù)定的分塊制作雙壁鋼吊箱，編號貯存，完工后在加工場附近進(jìn)行試拼，并進(jìn)行焊接質(zhì)量檢查和水密試驗(yàn)。（2）搭設(shè)拼裝平臺鉆孔樁施工完成后，拆除原有鉆孔樁施工平臺，接高樁基鋼護(hù)筒作為懸吊系統(tǒng)的承重立柱。（3）鋼套箱起重牛腿套箱起重牛腿設(shè)置在距套箱頂60cm處，分別對稱布置在套箱面板的外壁和內(nèi)壁。雙壁鋼套箱制作拼裝要求雙壁鋼套箱加工時(shí)必須按設(shè)計(jì)尺寸及規(guī)范規(guī)定進(jìn)行加工制作，嚴(yán)格控制加工質(zhì)量和焊接殘余變形。雙壁鋼套箱制作拼裝允許誤差如下表4.3-1。表4.1-1雙壁鋼套箱制作拼裝允許誤差序號檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差1頂面中心偏位(mm)順橋向20橫橋向202鋼套箱平面尺寸(mm)303鋼套箱高度(mm)±104節(jié)段錯(cuò)臺(mm)25焊縫質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求6水密試驗(yàn)不允許滲水鋼套箱圍堰施工工藝流程長安三橋東橋3#、4#墩承臺施工采用雙壁鋼套箱圍堰，鉆孔樁施工結(jié)束后，接高樁基鋼護(hù)筒作為鋼套箱懸吊系統(tǒng)的承重立柱，在鋼平臺上拼裝首節(jié)鋼套箱。本工程懸吊系統(tǒng)主梁采用貝雷梁（每組兩片間距45cm），上橫梁采用4根雙拼45a工字鋼，吊桿采用φ32精軋螺紋鋼并用連接器進(jìn)行接長，使用液壓千斤頂下沉或鎖緊鋼套箱。搭設(shè)鉆孔平臺，鉆孔樁施工搭設(shè)鉆孔平臺，鉆孔樁施工鋼套箱加工制作第一層鋼套箱拼裝施工準(zhǔn)備接高鋼護(hù)筒安裝懸吊系統(tǒng)清理刃腳，下沉到位逐層拼裝下沉至河床下沉第一層鋼套箱安裝鋼套箱下沉系統(tǒng)搭設(shè)套箱拼裝平臺清理套箱下沉位置河床套箱封底圖4.1-1承臺鋼套箱圍堰施工工藝流程圖雙壁鋼套箱的設(shè)計(jì)長安三橋東橋3#、4#墩承臺施工使用雙壁鋼套箱作為圍堰，鋼套箱頂面標(biāo)高為115.3m，鋼套箱封底砼標(biāo)號為水下C30，封底厚度為2.0m，鋼套箱底面標(biāo)高為99.8m。本方案將重點(diǎn)針對長安三橋東橋鋼套箱施工進(jìn)行介紹。鋼套箱內(nèi)壁尺寸為21.9m×8.9m，每側(cè)比承臺寬15cm，外壁尺寸為24.324m×11.324m，雙壁間距1.212m，高15.5m；鋼套箱面板厚度12mm；∠100×8角鋼作為套箱節(jié)塊間拼裝邊肋；雙壁鋼之間設(shè)18橫向互不通水的隔水艙，以便在下沉過程中根據(jù)施工需要分倉灌水以保證下沉平衡；∠100×8角鋼作為雙壁間豎肋，∠100×8角鋼作為橫肋，[14槽鋼作為雙壁鋼間水平支撐腹桿及斜支撐腹桿；鋼套箱下設(shè)1.5m高的刃腳，留20cm的切土深度。鋼套箱分十節(jié)制作，最下節(jié)高2m，其余均為1.5m。現(xiàn)場拼裝下沉。上下層套箱壁板打磨坡口后采用二級熔透焊連接；每層圍堰上下設(shè)置環(huán)板，上下環(huán)板間采用M20高強(qiáng)螺栓連接；環(huán)板與壁板或隔倉板均采用二級熔透焊連接。鋼套箱下沉到底部，清理刃腳和封底底部，后進(jìn)行水下混凝土封底，然后進(jìn)行抽水，抽水到標(biāo)高為112.5m后，在圍堰內(nèi)側(cè)設(shè)置雙拼45a工字鋼縱橫向圍檁，用φ720mm*12mm鋼管作圍堰內(nèi)橫撐或角撐。鋼套箱結(jié)構(gòu)剖面圖如圖4.2-1；平面圖如圖4.2-2。圖4.2-1鋼套箱剖面圖圖4.2-2雙壁鋼套箱平面圖（尺寸單位mm）鋼套箱沉放系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝為保證鋼套箱下沉?xí)r的同步穩(wěn)定性及安全性，沉放系統(tǒng)主要采用方便同步操作的8臺20t千斤頂下放（行程為30cm）。（1）千斤頂承重梁布置首先布置千斤頂承重梁，承重梁由主梁及扁擔(dān)梁組成。主梁采用貝雷梁（標(biāo)準(zhǔn)3m桁片），長度為21m，安裝在鋼護(hù)筒上部；扁擔(dān)梁采用雙拼45a工字鋼，長度13m，安裝在承重橫梁上，位置與底托梁相對應(yīng)，在千斤頂安放處及吊桿位置上下翼緣板用20mm鋼板加強(qiáng)，腹板用10mm鋼板加強(qiáng)。吊桿采用φ32精軋螺紋鋼，長度為7m，上橫梁及鋼套箱起重牛腿上布置錨固螺母，沉放系統(tǒng)布置見圖4.3-1圖4.3-1鋼套箱沉放系統(tǒng)布置圖第一層鋼套箱拼裝下沉鋼套箱壁板節(jié)段按設(shè)計(jì)要求在工廠加工，節(jié)段拼焊后進(jìn)行焊接質(zhì)量檢驗(yàn)及水密試驗(yàn)。完成后在鋼平臺一側(cè)支立汽車吊吊裝節(jié)段，在鋼平臺上分節(jié)段拼裝鋼套箱。拼裝時(shí)，先由測量班在底板上精確放出承臺邊線。先由汽車吊對稱吊裝鋼套箱的拐角節(jié)段，由拐角節(jié)段兩側(cè)同時(shí)拼裝0.8m節(jié)段（為加快施工進(jìn)度，可在場地內(nèi)預(yù)拼出二、三塊節(jié)段再吊裝到拼裝平臺上拼裝鋼套箱），上下壁板必須按照設(shè)計(jì)打磨坡口，然后采用熔透焊焊接，保證鋼套箱的密封性，第一層吊鋼箱拼裝完成后，安裝鋼套箱懸吊系統(tǒng)，利用吊桿將底托梁與扁擔(dān)梁連接，在鋼套箱內(nèi)壁與樁基護(hù)筒之間安裝限位裝置。鋼套箱下沉步驟鋼套箱下沉步驟：千斤頂起吊鋼套箱，拆除鋼套箱下部的鉆孔平臺，利用千斤頂循環(huán)操作下沉鋼套箱入水，鋼套箱自浮，拆除起吊梁，固定鋼套箱在鋼管樁牛腿上，拼裝下沉第二層鋼套箱，下沉力不足時(shí)，向艙內(nèi)注水，增加鋼套箱下沉自重。沉至河床時(shí)，遇到阻力，注水仍下沉力不足時(shí)，可利用長臂挖掘機(jī)、抓斗或吸泥機(jī)將鋼套箱刃腳處礫石排出使鋼套箱下沉到設(shè)計(jì)高程。在流水中施工，鋼套箱下沉?xí)r會受到水平力的作用，在下沉過程中鋼套箱傾斜度及平臺位置要求不超過規(guī)范允許值，采用有效的導(dǎo)向、定位設(shè)施是必須的。鋼套箱定位系統(tǒng)可利用鋼管樁作為定位樁，安裝導(dǎo)向橫撐和滾動軸承，布置在前、后、左、右四個(gè)方向，分上下2層，既控制了鋼套箱平面位置，又能控制其傾斜度。鋼套箱定位系統(tǒng)是在露出水面的鋼管樁上對稱焊接兩層導(dǎo)向橫撐，控制套箱斜度。導(dǎo)向橫撐前端安裝滾動軸承，以利下沉滑動。鋼套箱拼接時(shí)上下壁板及環(huán)板、隔倉板必須按照設(shè)計(jì)打磨坡口，然后采用熔透焊焊接，保證鋼套箱的密封性。鋼圍堰著床：本工程鋼圍堰設(shè)計(jì)為置于原擴(kuò)大基礎(chǔ)頂面，據(jù)地勘和影像資料顯示原擴(kuò)大基礎(chǔ)頂面基本平整。在圍堰施工前由專業(yè)水下清淤作業(yè)隊(duì)伍對原擴(kuò)大基礎(chǔ)頂面的淤泥及雜物清理，當(dāng)鋼圍堰下沉距離擴(kuò)大基礎(chǔ)頂面1m時(shí)，在由潛水員水下逐一檢查清理，局部突出部位混凝土水下鑿出。圍堰著床后再次檢查鋼圍堰與基礎(chǔ)頂面接觸平穩(wěn)，對局部縫隙處采取鋼板塞墊，測量人員和定位系統(tǒng)配合直至圍堰平整著床。鋼套箱下沉?xí)r的糾偏措施鋼套箱下沉過程中，要采用多次測量和系統(tǒng)比較的方法確定鋼套箱的下沉情況，測定節(jié)段基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)，求得各軸線偏移、底中心偏移、刃腳高程、扭角、傾斜等鋼套箱觀測資料，指導(dǎo)鋼套箱接高下沉和糾偏的實(shí)施。常用的糾偏方法有以下幾種：1）利用隔倉注水糾偏。在傾斜度超過允許值時(shí)，對較高部位隔倉內(nèi)增加注水，把傾斜圍堰糾正過來。2）差動滑輪組糾偏。當(dāng)圍堰各角點(diǎn)偏差過大時(shí)，在圍堰頂面工作平臺上設(shè)置差動滑輪組，利用差動滑輪組將圍堰各角點(diǎn)糾正，直至平面坐標(biāo)誤差在允許范圍內(nèi)（允許范圍不超過10mm）。3）圍堰內(nèi)偏挖。在刃腳較高一側(cè)多挖土，在圍堰下沉的同時(shí)把傾斜糾正過來。4）偏心壓重。在圍堰頂面較高的一側(cè)壓重，可利用鋼軌進(jìn)行懸吊壓重，以糾正其傾斜。5）堰外挖土或填土。在圍堰較高的一側(cè)挖土，以減小摩擦力；在低的一側(cè)填土增加其摩擦力，通過多次調(diào)整，使圍堰恢復(fù)到設(shè)計(jì)位置。鋼套箱封底封底混凝土采用水下導(dǎo)管法對稱灌注，混凝土在拌和站集中拌和。封底混凝土厚度計(jì)算?？紤]封底時(shí)水深、樁間距、套箱排水后的浮力及封底混凝土與鉆孔樁之間的摩擦力等，鋼套箱圍堰采用2.0m厚水下C30混凝土進(jìn)行封底，同時(shí)也是保證套箱內(nèi)能夠干燥施工的主要途徑，因此，封底混凝土必須澆注成功，有效的阻止套箱外側(cè)水流涌入。(1)采用水下混凝土方法澆注，為使水下混凝土灌注質(zhì)量達(dá)到封底要求，其和易性及流動性必須達(dá)到要求。套箱內(nèi)面積為21.9*8.9m=194.91㎡，扣除8根2.20m護(hù)筒，共計(jì)164.51m2，混凝土329.03m3，按90m3/h澆注速度計(jì)算，需澆注3.5個(gè)半小時(shí)，必須在混凝土中摻加緩凝劑，水下混凝土配合比緩凝時(shí)間≥3.5小時(shí)，防止混凝土凝固過早影響混凝土的流動，保證混凝土澆注的連續(xù)性。(3)保證混凝土的流動面積（每根導(dǎo)管最大流動范圍為3m）及封底質(zhì)量，考慮到護(hù)筒對混凝土流動的影響，采用8根導(dǎo)管同時(shí)灌注水下封底混凝土，采用輸送泵泵送混凝土或吊車吊運(yùn)料斗，導(dǎo)管固定在施工平臺上。灌注混凝土?xí)r，應(yīng)控制混凝土下落速度，以免速度過快對導(dǎo)管口的混凝土造成沖擊，影響質(zhì)量。(4)用測繩隨時(shí)測量各點(diǎn)位的混凝土澆注高度及流動面積，必要時(shí)調(diào)整導(dǎo)管位置，移動導(dǎo)管位置時(shí)，必須慢速挪移，不可脫離混凝土面，造成混凝土被水沖刷離析；或直接拔除導(dǎo)管換到其他位置重新封底澆注。為保證澆注封底混凝土的防水效果，在澆注混凝土前先在側(cè)板上開設(shè)洞口或澆注時(shí)安放水泵抽水，保證箱內(nèi)外的水位一致，減少鋼套箱內(nèi)的水壓力，以免影響混凝土質(zhì)量。（5）導(dǎo)管在工作平臺上預(yù)先分段拼裝，吊放時(shí)再逐漸接長，下放時(shí)保持軸線順直。導(dǎo)管口下沉至底板后提升至距底板面層20～40cm，然后用倒鏈固定在工作平臺上。澆注平臺結(jié)構(gòu)見圖6.4-1所示。封底導(dǎo)管的布置要特別注意使混凝土在鋼管樁周圍和圍堰內(nèi)的流動順暢。封底前設(shè)置8個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行測點(diǎn)標(biāo)高的測定，確保封底厚度基本一致。圖5.4-1澆注平臺結(jié)構(gòu)示意圖（6）灌注封底混凝土?xí)r，導(dǎo)管底口距底板不應(yīng)超過20cm，以確保導(dǎo)管埋深。導(dǎo)管使用之前，做氣密性試驗(yàn)，合格才能投入使用。（7）封底混凝土從兩端往中間澆注，相鄰導(dǎo)管間的水下砼灌注時(shí)應(yīng)掌握好灌注時(shí)間（砼初凝前灌注）。導(dǎo)管在移至新位置時(shí)，應(yīng)插入水下混凝土內(nèi)，并用自吸泵將導(dǎo)管內(nèi)的水抽干，再行灌注混凝土，以確?；炷两Y(jié)合的良好性（根據(jù)計(jì)算首盤混凝土方量，加工大型儲料斗，按水下混凝土灌注方法進(jìn)行封底施工；根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，為方便施工，混凝土灌注采用從下游端開始依次倒移向上游前進(jìn)施工）。（8）封底砼澆筑過程中，應(yīng)勤測封底砼面的標(biāo)高，測錘底部加焊一塊鋼板（20cm×20cm×1cm），提放測錘要緩慢，以免封底砼面的水泥漿被水過多地洗走；封底砼面的最終灌注高度應(yīng)比設(shè)計(jì)提高3-5cm，封底混凝土具有一定強(qiáng)度（混凝土試塊試驗(yàn)）后進(jìn)行下一跨施工，確保履帶吊在樁頂上施工不會擾動樁周混凝土。（9）灌注混凝土遵循“由低往高、由邊往中”的原則，在工藝上要求“保證不間斷供料，埋管足夠，逐管壓注。砼灌注過程中派專人用測錘每隔一段時(shí)間，測出砼表面標(biāo)高，將原始資料記錄下來，隨時(shí)告訴現(xiàn)場值班技術(shù)員，用以指導(dǎo)各導(dǎo)管提升及下料，要求砼均勻上升，以免造成砼面高低偏差過大，同時(shí)，也避免導(dǎo)管埋置過淺而使導(dǎo)管懸空，砼澆注終結(jié)時(shí)，用測繩多方位測量深度，盡量保證砼表面平整度。鋼套箱排水在與封底混凝土同等條件下養(yǎng)護(hù)的混凝土試件抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后，用潛水泵對鋼套箱圍堰內(nèi)部進(jìn)行排水，每小時(shí)排水量應(yīng)控制在20m3左右。邊排水邊注意觀察鋼吊箱圍堰有無漏水及變形情況發(fā)生，水全部排除后查看封底混凝土有無滲漏及鼓冒現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)不利情況應(yīng)立即停止排水，視情況及時(shí)向圍堰內(nèi)部補(bǔ)水，然后匯報(bào)指揮部研究處理。為預(yù)防鋼套箱排水后由于外部水壓過大產(chǎn)生向內(nèi)變形，在排水過程中根據(jù)需要設(shè)置臨時(shí)內(nèi)支撐。內(nèi)支撐采取在鋼吊箱內(nèi)側(cè)焊接2×I45a工字鋼圍檁，再在圍檁上用φ720mm×12mm鋼管做橫撐及角撐。根據(jù)需要可將鋼套箱雙壁間的水排降至適當(dāng)高度。拆除鋼套箱懸吊系統(tǒng)及套箱回收首先拆除φ32精軋螺紋鋼吊桿，然后拆除護(hù)筒頂部的上橫梁及主梁工字鋼；最后拆除作為承重柱的樁基鋼護(hù)筒。鋼套箱分為十層，上九層套箱拆除時(shí)按常規(guī)施工方法擰開左右及上下連接螺栓后即可用吊車吊起。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況（水位、操作難易程度、成本）決定是否拆除回收下層鋼吊箱。鋼套箱施工常見問題與處理措施雙壁鋼套箱施工常見問題及處理措施見表4.9-1。表4.9-1常見問題與處理措施工常見問題產(chǎn)生原因預(yù)防措施與處理辦法雙壁鋼套箱平面偏位超限鋼套箱注水下沉?xí)r，偏載現(xiàn)象嚴(yán)重1、盡量選擇在非汛期下沉鋼套箱，首節(jié)下沉?xí)r做好偏位控制。2、注水下沉?xí)r，盡量對稱均衡，并嚴(yán)格控制偏載現(xiàn)象3、下沉鋼套箱時(shí)設(shè)專人隨時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理鋼套箱漏水1、上下壁板焊接位置未打磨坡口，致未形成規(guī)則焊池，因此焊縫受力后開裂。2、上下壁板焊接位置焊接不飽滿。3、壁板拼接偏差過大，水壓作用下焊縫開裂。1、鋼板邊緣必須按照設(shè)計(jì)打磨坡口。2、鋼板在岸上進(jìn)行預(yù)拼接，編號后運(yùn)至拼裝