鋼套箱圍堰施工技術(shù)

1、鋼套箱圍堰施工技術(shù)1 概述 天興洲大橋061#墩為水中墩,墩位處圍堰施工時(shí)河床標(biāo)高為11.512.4m,水位標(biāo)高15.7m,鉆孔灌注樁直徑2.5m,共12個(gè),雙幅墩身。承臺平面尺寸為矩形17.323.1m,厚度5m, 四角倒角半徑R=2.1m,承臺底面標(biāo)高+6.5m,頂部標(biāo)高11.5m,承臺準(zhǔn)備在高度上分兩次施工,第一次施工2m高,第二次施工3m高,承臺混凝土總方量1979.2m3。 根據(jù)河床標(biāo)高、承臺底部標(biāo)高及施工時(shí)的水位標(biāo)高,承臺施工采用鋼套箱圍堰支護(hù),圍堰總高度16.5m,分三節(jié)拼裝而成,每節(jié)共分10塊。在鉆孔樁鋼護(hù)筒上設(shè)牛腿平臺作為支承,進(jìn)行圍堰的拼裝和下放,圍堰下放到位后灌注2.0m

2、厚封底混凝土,待封底混凝土強(qiáng)度達(dá)85%后將圍堰內(nèi)水抽干,進(jìn)行樁頭鑿除、封底混凝土處理,并完成樁基驗(yàn)2 鋼套箱圍堰設(shè)計(jì)及加工 2.1圍堰施工設(shè)計(jì) 套箱圍堰作為承臺的模板,它主要由側(cè)板、內(nèi)支撐、下放及反壓下沉及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和封底混凝土組成,圍堰全高16.5m(含刃腳高0.5m),共分底、頂及接高節(jié)共三層,鋼結(jié)構(gòu)部分總重466t(未計(jì)下放系統(tǒng)),封底混凝土500m3,全部圍堰下放總重489.44T。圍堰下放到位后刃腳底標(biāo)高為4.5m,頂標(biāo)高為17m。 套箱圍堰設(shè)計(jì)比承臺周邊尺寸均大0.05m,圍堰高度上分為底、頂及接高節(jié)三節(jié),底節(jié)圍堰高6.5m(含刃腳高0.5m),頂節(jié)高6m,接高節(jié)4m;圍堰內(nèi)支撐共四

3、道,最底層內(nèi)支撐主要用于圍堰下沉到位封底混凝土澆筑前的圍堰底部支撐,此層內(nèi)支撐埋入在封底混凝土中;底層支撐用于圍堰下沉到位封底混凝土澆筑前及圍堰內(nèi)抽水后施工第一層承臺時(shí)的圍堰底部支撐,在承臺第一層施工完畢后進(jìn)行拆除;頂層內(nèi)支撐在承臺及墩身施工出水后進(jìn)行拆除;接高層內(nèi)支撐主要用于圍堰防水接高時(shí)的支撐,在墩身施工出水后進(jìn)行拆除。 2.2圍堰內(nèi)支撐 圍堰內(nèi)支撐包括水平撐桿和內(nèi)框梁。最底層用于抵抗封底混凝土灌注前圍堰外側(cè)土壓力作用。內(nèi)框梁直接與壁板頂緊,水平撐桿與內(nèi)框梁頂緊栓接。內(nèi)框梁安裝在側(cè)板內(nèi)壁牛腿上。 2.3圍堰制造加工 圍堰構(gòu)件嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范施工,保證各部尺寸符合要求

4、,焊接結(jié)構(gòu)要采取措施防止焊接變形。受力焊縫的長度和焊縫高度須滿足設(shè)計(jì)要求,螺栓連接孔眼尺寸應(yīng)準(zhǔn)確,其誤差不大于1mm。構(gòu)件加工完畢須經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后方可運(yùn)往墩位現(xiàn)場組裝。內(nèi)支撐嚴(yán)格按圖拼裝,嚴(yán)禁少裝、漏裝構(gòu)件。構(gòu)件栓孔尺寸誤差嚴(yán)格控制在0.2mm內(nèi)。接長接頭按二級對接焊縫施工規(guī)范要求控制施工質(zhì)量。 3 鋼套箱圍堰施工方法 3.1圍堰施工步驟 根據(jù)施工設(shè)計(jì),圍堰及承臺施工程序?yàn)?樁基施工樁基檢測護(hù)筒上焊圍堰支撐牛腿牛腿上鋪設(shè)型鋼、木板四個(gè)角樁護(hù)筒接高至24m第一節(jié)圍堰拼裝焊接,同時(shí)安裝圍堰反壓牛腿第一節(jié)圍堰拼裝驗(yàn)收第一節(jié)圍堰內(nèi)支撐安裝(包括最底層和底層)第一節(jié)圍堰下放系安裝(下放牛腿1、2/底節(jié)

5、安裝及精軋螺紋鋼安裝和下放大梁組拼放置)采用01#、09#和04#、12#兩組大梁下放第一節(jié)圍堰至頂標(biāo)高為18.0m以下改用02#、10#和03#、11#兩組大梁吊掛第一節(jié)圍堰,頂標(biāo)高為18.0m以下拆除01#、09#和04#、12#兩組大梁下放精軋螺紋鋼,拼裝第二節(jié)圍堰的四角弧板及短邊的7.5m矩形板/6m高,并安裝下放牛腿2/頂節(jié)再改用01#、09#和04#、12#兩組大梁吊掛第二節(jié)圍堰,開始拼裝第二節(jié)圍堰長邊9m及7m矩形側(cè)板/4塊,完成第二節(jié)圍堰拼裝第二節(jié)圍堰拼裝驗(yàn)收第二節(jié)圍堰內(nèi)支撐安裝,同時(shí)安裝圍堰反壓牛腿/標(biāo)高在16m以下,并安裝反壓頂框梁第二節(jié)圍堰下放著床02#、10#和03#、

6、11#兩組大梁改為反壓大梁并安裝反壓裝置開始抽砂、反壓下沉圍堰01#、09#和04#、12#兩組大梁改為反壓大梁并安裝反壓裝置開始與02#、10#和03#、11#兩組大梁同時(shí)反壓下沉圍堰套箱圍堰壓桿安裝根據(jù)水文預(yù)報(bào)情況,決定是否將圍堰反壓到位,如水位預(yù)報(bào)偏高時(shí),需進(jìn)行圍堰二次接高后再下沉圍堰內(nèi)外抽砂吸泥反壓下沉河床底鋪砂袋、圍堰外側(cè)封堵灌筑封底混凝土養(yǎng)護(hù)抽水體系轉(zhuǎn)換切割護(hù)筒、最底節(jié)支撐割除樁頭處理、樁基驗(yàn)收承臺鋼筋、混凝土施工墩身施工結(jié)束拆除套箱圍堰。 3.2圍堰各系統(tǒng)安裝 3.2.1、圍堰側(cè)板安裝 將臨時(shí)支撐平臺抄平,放出橋中線、墩中線、承臺邊線等的控制線或控制點(diǎn)。側(cè)板拼裝時(shí)先試拼,試拼合攏

7、后經(jīng)檢查尺寸和豎直度符合要求后,再正式焊接各塊拼接縫。試拼時(shí),各塊須加臨時(shí)斜支撐,且豎向和水平向均有三處拼裝焊縫;以保側(cè)板的穩(wěn)定。 各節(jié)側(cè)板拼焊完畢,將橋中線和墩中線翻到本節(jié)的上口,并在內(nèi)壁上用油漆標(biāo)出高度標(biāo)尺,以使拼裝側(cè)板上節(jié)和圍堰下放時(shí)便于控制和觀察。拼焊完畢應(yīng)進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢查和面板水密檢查,可用煤油試驗(yàn)。如有孔洞或漏焊應(yīng)補(bǔ)焊。 3.2.2 圍堰內(nèi)支撐安裝 圍堰內(nèi)支撐安裝順序:圍堰側(cè)板上放出內(nèi)支撐中心線在圍堰內(nèi)壁上設(shè)內(nèi)框梁支撐牛腿安裝內(nèi)框梁與側(cè)板抄緊焊接安裝內(nèi)支撐水平斜撐。 內(nèi)支撐安裝時(shí),須使水平撐桿中心在同一平面內(nèi),水平撐桿順直,避免偏心受壓。然后將內(nèi)支撐框梁與側(cè)板抄實(shí)焊牢,確保受力安全

8、。因最底層內(nèi)支撐下部距刃腳內(nèi)頂僅有5cm的空間,不足以安裝框梁牛腿,將內(nèi)框梁與圍堰內(nèi)壁板直接焊接后,再安裝內(nèi)支撐。 3.2.3導(dǎo)向結(jié)構(gòu)安裝 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)中心線應(yīng)與鋼護(hù)筒徑向一致,滾輪與鋼護(hù)筒間留有小量空隙。在安裝時(shí),導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)根據(jù)護(hù)筒實(shí)測位置和傾斜度作適當(dāng)調(diào)整,既能使圍堰順利下放,又能保證承臺尺寸偏差在規(guī)范要求之內(nèi)。 要注意的是底層及頂層導(dǎo)向輪因護(hù)筒上下放牛腿和反壓牛腿的影響,部分導(dǎo)向輪,需在導(dǎo)向輪所在豎向位置低于此部分牛腿后,方能進(jìn)行安裝。另如因外周樁基的圍堰壓桿與導(dǎo)向輪相沖突時(shí),可將壓桿位置整體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),以避開導(dǎo)向輪。 3.2.4圍堰下放設(shè)施安裝 圍堰下放設(shè)施有4個(gè)主吊具及其升降系統(tǒng)。 主吊

9、具由主吊點(diǎn)和吊桿組成,吊具升降系統(tǒng)由錨梁、油壓千斤頂、升降梁組成。主吊點(diǎn)(下放牛腿2)是焊在圍堰側(cè)板豎向主肋上,通過吊桿與分配梁相連,吊桿采用32精扎螺紋鋼筋。油壓千斤頂采用起重力2500KN、行程為200mm的千斤頂。 3.2.5圍堰下放 下放前的準(zhǔn)備,全面檢查所有該安裝的構(gòu)件是否安裝,有無遺漏;檢查圍堰結(jié)構(gòu)尺寸和焊接質(zhì)量是否符合要求,側(cè)板焊縫進(jìn)行滲漏試驗(yàn);圍堰側(cè)板和吊帶上做好測量控制(點(diǎn))線和高度標(biāo)尺線;檢查起吊、下放系統(tǒng)是否安全可靠,有無故障;勞動(dòng)力組織,明確分工,統(tǒng)一指揮。 施工要求及注意事項(xiàng),圍堰升、降時(shí),各吊點(diǎn)都應(yīng)同步升降,避免圍堰受扭;升降過程中,千斤頂行程按150mm倒換一次。

10、下放及反壓過程中以千斤頂行程控制整體下放速度及高度,反壓時(shí)以各反壓點(diǎn)的千斤頂反力為參考,結(jié)合測深來安排抽砂部位及強(qiáng)度;千斤頂要備有保險(xiǎn)箍,防止意外。精軋螺紋鋼筋其錨固螺母和連接筒套應(yīng)鎖定,防止滑落。 3.2.6圍堰內(nèi)抽砂 由于上游筑島土較高,對圍堰的側(cè)壓力較大,下沉的摩阻力也大,僅圍堰自重不可能下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高,故除圍堰內(nèi)吸泥外,還需在堰頂加壓,圍堰側(cè)板隔倉內(nèi)灌混凝土,以增加自重。 空壓機(jī)放置在未拆除的外側(cè)鉆孔平臺上。2套吸泥設(shè)備分別由80t浮吊和50t履帶吊配合。吸泥開始時(shí),先在刃腳處和最底層內(nèi)支撐處抽,待圍堰入河床有一定深度且趨于穩(wěn)定后吸泥從圍堰中間開始,兩個(gè)吸泥機(jī)對稱均勻的向四周移動(dòng)。 3

11、.2.7圍堰封底 灌注平臺在吊桿上掛梁頂擺放鋼軌或型鋼, 其上鋪設(shè)腳手板, 形成工作平臺, 腳手板要捆釘牢固, 不得有翹頭板, 平臺周圍設(shè)置欄桿。水封導(dǎo)管及測量繩鉈,水封導(dǎo)管采用295mm螺扣式導(dǎo)管,底節(jié)導(dǎo)管長度4m。導(dǎo)管的作用半徑為3.03.5m,但由于圍堰內(nèi)鋼護(hù)筒較多,為保證封底混凝土與鋼護(hù)筒的粘著力,在各鋼護(hù)筒尤其混凝土不易流到的死角都應(yīng)布置導(dǎo)管。導(dǎo)管使用前應(yīng)檢查,不漏水、內(nèi)壁光滑,并組裝編號、畫劃標(biāo)尺。 為了全面、準(zhǔn)確掌握控制水下混凝土高度和流動(dòng)情況,除了在導(dǎo)管和周邊特殊位置布設(shè)測量點(diǎn)外,其余范圍也須布設(shè)測量網(wǎng)格,網(wǎng)格間距不宜大于3.4m,在接近封底混凝土頂面時(shí),測點(diǎn)應(yīng)加密至1m,以防欠封或超封給施工造成不利后果。測量繩使用前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定,測量鉈應(yīng)使用比重鉈,使其能準(zhǔn)確測定混凝土面標(biāo)高。 4、結(jié)論 對于設(shè)計(jì)標(biāo)