荆桥大型钢围堰拼装与封底施工Word文档格式.doc
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承台浇注完成，塔身尚未施工出水面，此时应对承台以上的围堰结构受力状况进行计算。
通过钢围堰下沉施工设计和结构计算，以及封底砼厚度的计算，确定了双壁围堰的主要结构参数：
双壁钢围堰内径φ33.2m，外径φ36m,壁厚1.4m,高23.7m，设计刃脚标高为15.6m,封底混凝土厚4.5m。
围堰共分4节拼出，每节分6片，第一节高8.2m，其中单壁刃脚0.6m，双壁刃脚1.6m。
第二、三节高度为6m，第四节3.5m。
围堰结构图见下图。
受现场设备与水位的制约，钢围堰在工厂分片制作，水运至现场分节、分片拼装。
分节高度与单片重量表
节号
高度（m）
单片重量（t）
备注
1
8.2
32.32
围堰外径36m
内径32.2m
壁厚1.4m
总重600t
2
6
29.76
3
25.94
4
3.5
11.98
Σ
23.7
3．施工工艺流程
准备
钻孔平台拆除
钻机取土平台搭设
围堰加工、制作
基槽挖泥
主墩范围内钻机、高压水枪、砂石泵、空气吸泥机混合取土
钢牛腿焊接
围堰运抵现场
首节钢围堰拼装
首节钢围堰下放自浮
围堰外挖泥
首节钢围堰壁腔内浇注混凝土并下沉着床
第二节钢围堰拼装
首节、第二节部分钢围堰壁腔内浇注砼、第二节部分壁腔内填砂灌水
第二节钢围堰下沉至干弦1.5m
第三节钢围堰拼装
继续取15.8m以下卵石至14.50m
第三节围堰内灌水至+35.0m
高压水枪及吸泥机清除桩周残余土
第三节围堰下沉至设计标高
图1施工工艺流程图
4.主要施工工艺与施工过程
4．1钻孔平台拆除与清查取碴
钻孔灌注桩完工后，将万能杆件桁架平台分块拆除，钻孔护筒除周边12根保留外，余者均割至31.5m标高。
此时水位在28.5—29m之间，围堰区域平均水深只有2.0m，下游一些位置钻碴已露出水面，空气吸泥机无法工作。
我们采用抓捞式挖泥船沿围堰刃脚位置挖泥取碴，挖出基槽，基槽底标高定为23m。
中间抓斗不能到位，所以在31.5m护筒上设置简易平台，架设150型钻机取碴，待水深达6m后，使用空气吸泥机取土。
4.2首节围堰拼装
首节围堰高8.2m,共分6片,单片重32.32t,围堰位置挖泥达标高后即进行拼装施工,拼装施工主要工序如下所述:
1）悬挂牛腿的设置
沿围堰周边12根护筒,在标高41.5m处设置牛腿,牛腿到水面约12.5m,满足节悬挂下放要求,钢牛腿位置见图2,每个牛腿上设有二个吊耳,吊耳偏差不能大
.
..
也
于±
10mm,牛腿吊耳上挂20t手拉葫芦一只,共计24只,用于首节围堰的悬挂。
2）导向装置的安装
根据工程实际工况，为了围堰在取土下沉中平面位置偏差能控制在允许范围内，在4个护筒上设置导向约束装置，位置与型式见图3，上游迎水面的8#、20#护筒上设置导向柱，下游7#、19#护筒在标高31m和35m处设二个导向滚轮。
3）围堰单片就位与拼装（见图4）
首节钢围堰分片按1-2-3-4-5-6顺序拼装，1#片由60t浮吊吊起，缓缓靠近牛腿，待操作人员将围堰上四个吊耳挂于4只葫芦上后，浮吊松钩，操作人员通过葫芦将围堰顶面调平，围堰与护筒之间用型钢焊接，临时固定，这样第一片围堰作为定位基准块。
浮吊在起吊2#片，两片接口处以已修整好的一边为基准，修整另一边，余量大小以保证横向支撑间尺寸为准，两接口拉拢，余量割除后就直接焊接，吊装一片就位施焊一片，6条大合拢竖向手工焊缝完成后均需作煤油渗透检查。
4．3首节围堰下放与壁腔混凝土填充
首节围堰自重194t，拼焊结束后，拆除临时固定与限位型钢，围堰由24只手拉葫芦悬挂于12根护筒的牛腿上。
首节围堰下放时，派专人统一指挥，每个葫芦由1名工人操作，在指挥长统一指挥下，同时均匀放松倒链，以每一声令下放10cm位原则。
围堰入水2.7m后自浮,取走葫芦,割除牛腿，围堰进入下沉阶段。
第一次浇注填充混凝土高度为4.5m,浇注时2艘搅拌船同时对称浇注,振捣器振捣密实刃脚部位2m高混凝土。
浇注中混凝土入仓高差不能过大，随时观察围堰顶面偏差，通过混凝土浇注量及时调整，使围堰刃脚着床时顶面基本水平。
4．4围堰接高与取土下沉
第二节围堰6m高，在第一节节间环向板上直接对称搁置组装，其它要求同第一节围堰，在第一、二节围堰下沉至干弦1.5m时进行第三节围堰拼装。
第二节围堰拼装好后即进行内腔混凝土配重浇注，填充混凝土总高度9.4m,然后填砂4m,浇水5m。
在首节围堰拼装的同时，围堰内布置了4台钻机，通过泵吸反循环取土。
在堰内形成6m以上水深后，空气吸泥机开始作业。
本工程共配二台简易空气吸泥机，吸泥机导管Φ250mm，配20m3/min空压机，塔吊与航工起4#配合作业。
钻机与空气吸泥机取出的土直接送入开底泥驳，运至抛泥区抛弃。
取土由中间向四周均匀分层地进行。
在下沉中，堰顶东西、南北高差不大于40cm。
围堰下沉到位后，堰内继续取土至标高14.5m。
潜水员下水，用高压水枪对刃脚内侧、桩身周边进行冲扫，清洗这些部位，使它们与封底混凝土有良好的握裹。
5主要施工设备
表2
序号
名称
型号
单位
数量
链滑车
20t
只
24
浮吊
60t
艘
7
空气吸泥机
250mm
台
120t-m
8
空压机
20m3/min
挖泥船
9
混凝土搅拌站
50m3/h
座
取土钻机
150型
10
高压水泵
80m3/h
5
泥驳
280m3
11
潜水设备
套
从1999年元月10日开始拆除平台、挖泥清基，至3月25日围堰下沉到位，累计73天。
围堰刃脚高程平均至15.58m,东西最大高差24m,围堰中心偏位最大值15.2cm。
堰内泥面平均标高14.5m。
封底完成后承台施工前，江水上涨至35m，围堰处于最不利受力情况，经跟踪检测，围堰结构变形在允许范围内，测试结果见表3。
表3
观测日期
水位
坐标值
E
S
W
N
4月12日
29
X=11505.970
Y=-16.970
X=11521.952
Y=-0.012
X=11504.793
Y=16.471
X=11488.269
Y=-0.006
4月30日
35
X=11505.469
Y=-16.963
X=11521.950
Y=-0.015
X=11504.800
Y=16.464
X=11488.276
6.通过本工程双壁围堰施工,有以下一些粗浅体会:
1）由于工程开工时间特殊,桩基施工采用了先搭设钻孔平台进行成桩施工,
再下沉围堰的工序。
平台搭设中掉入水中的铁件、防洪期间抛填的砂袋、钻孔过程中就地排放的钻碴，在围堰下沉过程中都要消除，使得下沉工作十分困难。
在以后类似工程施工中应注意以上问题。
2）围堰直径36m，高23.7m，采用分片制作、分层单片拼装工艺，与分层整
体吊装相比，此工艺较适合本工程实际情况，经济上也比较合理，总的拼装用时40天，而这期间堰内取土与围堰拼装可交叉进行。
原首节拼装方案，为依托钢护筒设置拼装平台，进行首节拼装，再用葫芦将首节围堰整体提起，拆除平台，围堰入水，修改后的方案，省略了拼装平台的设置与拆除，简化了工艺，缩短了工期。
3）围堰下沉的导向定位系统依托于已成桩钢护筒上，围堰受四处约束，使其
在下沉过程中的平面位置与倾斜度得到的控制，不足之处是导向系统刚度偏小，个别导向轮变形过大，若采用刚度更大一些的四根导向桩，导向约束效果会更好一些。
取土吸泥所采用的ф250导管配20m3/min空压机，效果不甚理想，由于堰内有较多的卵石、钻碴及其它杂物，250mm内径显得较小，若能采用ф300导管配2台20m3/min的空压机并联供气，效果会比2台ф250吸泥机好，后阶段实际操作也证明了这一点。
7封底工艺的确定
围堰下沉到位后，堰内泥面标高平均为14.5m。
承台底标高19.4m，确定封底顶标高为19.2m.封底平均厚度4.7m，封底时水位30.0m，承台施工时水位按36m考虑，封底砼需要承受最大水头差21.5m。
本工程围堰内净面积725.4m2，封底砼方量3400m3,要在水位36m（5月中旬）前完成施工承台，时间十分紧迫，为了优质按期完成封底施工，我们在参考几种大面积深水封底施工方案后，确定了“集中供料，满布导管，逐根开灌，及时补料”的施工工艺，为实现上述工艺，在实施前进行了以下技术准备工作：
7.1封底混凝土配合比设计
封底混凝土量3400m3,按4台搅抖站（设计能力75m3/h+5om3/h×
3）每小时有效供应
量9om3计,共需挠注38小时,根据混凝土供应能力,以及5天后抽水要求,对混凝土性能提出了如下要求:
a5天强度不小于2OMPa;
b.混凝土初始拥落度18-22cm，2小时后不小于15cm；
c.混凝土初凝时间不少于40h;
根据性能要求进行了混凝土配合比的试拌工作,具体配合比如下:
W/c=0.425c=420kg/cm3水泥为矿425#
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