钢围堰施工方案文档格式.docx
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围堰外壁采用6mm厚的钢板，内壁为4mm厚的钢板，内外壁间距为100cm。
沿外壁周围间隔55.0cm设一道竖向加劲肋，竖肋采用∠75×
50×
6mm的角钢，每间隔一道采用[10的槽钢进行补强。
横向加劲肋间距为100cm，采用∠75×
75×
6mm的角钢，每间隔1m左右设一道水平环形桁架和竖向桁架，桁架采用∠75×
6mm的角钢焊接而成，具体结构见《黄河大桥双壁钢围堰图》。
围堰分3节，每节由8块组成，底节内、外壁之间设有隔仓板，隔仓板厚4mm。
设置隔仓板的目的是：
保证水中悬浮阶段于井壁内灌水下沉时围堰的稳定，以及沉落至河床时能分仓灌水或灌注砼，以适应河床面的高差和调整围堰的倾斜度。
4、围堰的检算
（1）、计算假定
假设水深3m、覆盖层粉细砂的厚度为4m，砂的饱和容重为20KN/m3、内摩擦角φ=35º
，计算竖向加劲肋时，壁板按55cm的宽度参与受力。
（2）、围堰所受压力计算
水下7m处的静水压力：
P0=γ水×
h水×
b=10×
7×
0.55=38.5KN/m
承台底处围堰所受的静止土压力：
P土=（1-sinφ）×
γ砂浮×
h砂×
b=0.43×
10×
4×
0.55=9.46KN/m
承台底处围堰所受的水压力、静止土压力之和为：
P=38.5+9.46=47.46KN/m
（3）、对壁板进行检算
计算时将壁板与横向加劲肋看成一个整体受力结构，按支撑在竖向加劲肋上的多跨简支连续板计算。
□120×
10mm钢板Ix=bh3/12=1×
123/12=144cm4，截面面积为12cm2，围堰高度按8m计。
Ix板=bh3/12=100×
0.63/12=1.6cm4
X=100×
0.6×
（0.3+6）/（800×
0.6+12×
2）=4.5cm
Ix=1.6+144×
2+100×
1.82+12×
2×
4.52=970cm4
由程序计算出Mmax=2.7KN•m
σ=Mmaxy/Ix=12.53Mpa<
[σ]=200Mpa
强度满足要求.
（4）、对竖向加劲肋进行计算（将其看成支撑在水平桁架上的多跨连续梁，按55cm的宽度参与受力）
∠75×
6mm角钢截面面积为7.26cm2，W=8.12cm3
由程序计算Mmax=1.4KN•m
σ=Mmax/W=1.4×
103/8.12=172.4Mpa<
为了加大安全系数，每隔1道采用[10槽钢进行补强。
因此强度可以满足要求。
（5）、水平横撑（桁架）的计算
由于圆形钢围堰的对称性，取微小单元进行计算，将非结点荷载转化为结点荷载，
杆件上所受的最大压力N=72KN
σ=N/A=72×
103/（8.797×
10-4）=81.85Mpa<
强度满足要求。
为了增加桁架的整体稳定性，每间隔1.1m用∠75×
6mm设一道竖向桁架，将每一层水平桁架进行连接。
（6）、抗浮力检算
若围堰封底后不渗水，则不存在浮力；
万一出现渗水现象，则增加配重，在围堰顶部压上浮箱，箱中抽满水，以抵抗水的浮力，另外桩基与封底混凝土之间有很大锚固力，从而可以确保围堰的稳定。
经计算可知：
围堰的结构形式，能够满足强度要求。
5、钢围堰的制造和拼装
（1）、钢围堰的加工
先根据设计分块尺寸在平整硬化后的场地（表面铺4mm厚的钢板）上放样，做出钢围堰的加工胎膜。
钢围堰严格按照技术交底要求进行各部尺寸的下料，弧形板利用卷板机卷制而成。
整个围堰分8块（每块3节，高度分别为3m，3m，2m。
）加工，各块件在胎具中施焊成形，在浮平台上拼焊成型，经逐层检查拼焊质量并做水密试验，直至拼焊成整体。
（2）、拼装前钢围堰块件的验收
出厂的钢围堰块件按图纸要求需对结构焊缝进行检查，内、外壁板对接焊缝须通过煤油渗透试验，即在对接焊缝正面刷上煤油，反面不允许有渗油痕迹，否则渗漏处必须补焊。
块件边缘有壁板悬出，运输存放时难免变形，检查几何尺寸时应以骨架为准，分块的上下环形桁架平均弦长和理论值误差要求在规范容许的±
10mm之内。
（3）、现场拼焊设备及机具
a、导向船
它是配合钢围堰拼焊、下沉、定位、围堰封底的主要设施，是由两艘200t的铁驳通过贝雷梁连接而成的双体浮式平台，驳船长30m、宽6m、型深为1.6m。
上设两座50T的龙门吊，龙门吊的跨度10m、浮式平台的净距为18m。
龙门吊的提升系统由4台5T的卷扬机通过动、定滑轮组来实现，每个滑轮组由8个滑轮组成，钢丝绳直径为19.5mm，每台卷扬机的起重能力可达到40T。
龙门吊支撑柱由六五式军用墩组成、每个龙门吊横梁由4排贝雷梁拼装而成，贝雷梁之间通过支撑架进行连接。
龙门吊拼装时，先将六五式军用墩垫梁与驳船联接，采用Φ22的螺栓进行栓接，垫梁的方向与船体的方向垂直；
然后在垫梁上拼组军用墩支柱。
具体结构形式见附图。
b、拼装平台
它是由驳船与工字钢组合而成。
现场加工的钢壳块件,在拼装平台上拼焊成整体，再由机动船推着平台浮运到墩位，龙门浮平台连接系先连接一侧，待浮平台就位后，将另一侧连接系连接好。
然后再将围堰钢壳吊起，在浮平台内注水增加配重，由连接梁与水面之间的空隙撤离。
c、机动舟、拖轮和水上浮吊
机动舟和拖轮是水上施工动力设备，龙门吊、浮吊和浮平台的移动和定位由机动舟来完成，水上浮吊用于各种器材的吊装和搬运，同时协助拼装龙门吊、钢围堰。
（4）、现场拼焊施工及质量控制
钢围堰现场拼焊施工是由水上浮吊和汽车吊配合在浮平台上完成的，由机动舟推到墩位处，利用龙门吊将其吊起，然后退出浮平台，进行下一围堰的拼装。
现场拼焊围堰钢壳质量控制方法如下：
a、测量放线及检查。
底节围堰钢壳拼装时通过刃脚底口中心与刃脚平面的垂线作为中心线，控制钢壳上口半径。
以后分层接高皆以此中心线投点在内脚手架上进行放样和校核，其半径误差不得大于3cm。
b、拼装要求。
各相邻水平加劲肋和支撑桁架要对齐，上、下竖肋允许不对准，但必须和水平加劲肋焊牢。
内、外壁钢板拼缝不能对焊时，允许采用搭接焊或贴板焊接，但必须满焊，并保证水密。
为了保证拼装时各块的稳定性，每一块钢壳内外脚部设型钢支撑，同时顶部设置2个拉点，采用钢丝绳锚固于浮平台上。
c、焊缝检查。
所有壁板和隔仓的焊缝，必须做煤油渗透试验检查，并对不合格的焊缝要求修补直至合格。
6、钢围堰的浮运
先将龙门吊泊于墩位处，然后锚绳一端拴在龙门吊平台的电动卷扬机上，另一端与混凝土锚（用水上浮吊预先将锚抛好）拴牢，然后通过4台3T电动锚机分4个方向将锚绳拉紧，进行龙门吊平台的就位，形成锚碇系统。
平台的偏位调整通过调节锚绳的松紧程度来实现。
为了加快施工进度，形成流水作业，施工时先将导向船（龙门浮吊）就位于墩位处锚牢固，将浮平台泊于岸边，并进行临时锚碇，在浮平台上分节拼装围堰，待底节围堰拼装完毕后，吊起上节围堰块件进行接高，先将上下节点焊，待所有块件点焊完毕后，再进行满焊，直至焊接完毕成形整体。
拼装完毕后利用2艘机动舟将浮平台推拉至龙门吊下的作业区内，由于围堰本身较高，在浮运过程中应注意将围堰与平台利用型钢牢固的连接在一起，同时注意运输速度和避开有风天气，利用龙门吊通过4个吊点将围堰吊起（吊环采用2cm厚的钢板切割而成），撤走浮平台。
7、钢围堰下沉
由于26#、27#墩承台入基岩深度分别为1.8米和1.2米；
28#墩承台位于粉细砂层中，距基岩顶高度约为2.0米，因此对于26#、27#墩钢围堰下沉须要进行水下爆破，清除基岩后下沉钢围堰，28#墩可直接吸泥下沉。
（1）、嵌岩围堰（26#、27#墩）的下沉
根据工期要求，对于26#、27#墩钢围堰下沉，采取先爆破后下围堰的方法：
在加工钢围堰的同时，进行水下爆破，水下爆破由专业人员进行设计，并由专业施工队伍进行施工。
嵌岩围堰施工的下沉工艺如下：
1）、钻爆施工
A、施工工艺：
①钻孔作业平台：
采用8个浮箱（3.0*5.0m）组拼成20.0×
6.0m钻孔作业平台，YC-60型偏心跟管掘进钻机就位于工作平台上进行钻孔。
钻孔平台的锚固利用四个3.0T的锚机与7.0T的混凝土锚碇相结合进行锚固。
②钻孔：
先下套管到硬基岩上（通过淤泥、覆盖层进入基岩），然后用直径较小的接杆凿岩钻机在套管内进行钻孔作业。
设计钻孔范围为直径为18.0m的圆。
③装药：
由于水下施工，采用防水炸药（乳化炸药）。
装药时，可在打好炮孔后拔出钻杆时，通过套管往孔内插入一根塑料管，然后拔出套管，塑料管将炮孔连接到水面上，在适当的时候通过套管进行装药。
④起爆：
每个炮孔装入至少两发雷管，根据起爆顺序和分段起爆方式连接起爆网路。
B、钻孔设计
①最小抵抗线：
根据实际情况，最小抵抗线的选取应比在陆地上钻孔浅眼爆破要减少15%左右，w=1.2m。
②孔间距：
a=1.2w=1.5m
③钻孔深度和超钻深度：
根据爆破岩石的性质和爆破的深度而言，钻孔深度为H=2~4m，超钻深度为Δh=0.3H=0.6~1.2m。
④单孔装药量：
考虑水深的影响，单孔装药量可按下式计算：
Q=KwaH（1.45+0.45e-0.33（H0/w））
其中w为最小抵抗线（m），a为孔间距（m），H为孔深（m），
H0为水深（m），K为岩石单位耗药量（kg/m3），取0.72kg/m3。
⑤堵塞长度：
L1=（0.3~0.4）w，这里取0.5m。
⑥起爆网路：
根据水下爆破的情况，水深较浅，采用非电导爆管双向起爆网路。
⑦根据施工的需要，爆破时只爆破下沉钢围堰的范围，采用中心掏槽，外围光爆的水下钻孔爆破方式。
掏槽孔采用菱形掏槽方式。
（具体见炮孔布置附图）
C、爆破参数：
爆破参数一览表
炮孔
形式
数量
d（m）
w（m）
a（m）
H（m）
Δh（m）
H0（m）
单孔装药量（kg）
备注
掏槽眼
5
91
0.6
0.9
2.5
0.8
3
1.5
辅助眼
10
1.0
0.7
2.92
崩落眼1
14
1.35
6.09
崩落眼2
19
6.84
崩落眼3
26
1.7
7.76
光爆眼
47
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