雙壁鋼圍堰施工與管理

雙壁鋼圍堰施工工法及控制重點(diǎn)2021/5/91圍堰種類及適用范圍概述結(jié)構(gòu)選擇常見設(shè)備工藝原理工藝流程設(shè)計(jì)要點(diǎn)施工要點(diǎn)質(zhì)量控制安全控制環(huán)境控制2021/5/921.圍堰種類及適用范圍序號種類適用范圍1土圍堰水深≤1.5m，水流速度≤0.5m/s，河床土質(zhì)滲水較小，迎水面流速稍大時，可對外坡進(jìn)行防護(hù)處理，河床底平緩2土袋圍堰水深≤3m，水流速度≤1.5m/s，河床土質(zhì)滲水性較小，河床底平緩，可筑土袋圍堰。高出最高水位0.5m~0.7m3木樁土袋圍堰水深≤3m，水流速度≤1.5m/s，河床土質(zhì)滲水性較小，河底淤泥薄，床底向河中心傾斜，在外圍打入木樁，內(nèi)部土袋4竹（鉛）絲籠圍堰水深1.5m~4m，水流速度≤2m/s，河床難以打樁5鋼筋砼板樁圍堰流速較大的深水河床，對于粘性土、砂類土及碎石土類河床更合適，除用于擋水外，亦可用于基礎(chǔ)的一部分。另外，還可拔出周轉(zhuǎn)使用6鋼板樁圍堰流速較大的河水河床。更適合于砂類土、粘性土、碎石土及風(fēng)化巖等堅(jiān)硬河床，擋水性能好，可以成為結(jié)構(gòu)的一部分，也可拆除利用7套箱圍堰水流速度≤2m/s，埋置不深的水中基礎(chǔ)，也可用于修建樁基承臺，高出最高水位0.5~0.7m8雙壁鋼圍堰大型河流的深水基礎(chǔ)施工2021/5/932.概述

Z2、Z4線跨越永定新河部分為三座連續(xù)梁，主墩承臺長40.7m，寬19.5m，設(shè)計(jì)采用雙壁鋼圍堰。

雙壁鋼圍堰是大中型橋梁建設(shè)中深水主墩施工的大型臨時設(shè)施。具有幾何形狀和單元部件加工重量可變度大，防水性能好，雙壁形成的空間具加重助沉，減重助浮的功能，可以準(zhǔn)確沉入承載力高的土層或巖面，既可作為鉆孔樁施工平臺的基礎(chǔ)，又可作為水下承臺及下部施工的擋水結(jié)構(gòu)。2021/5/941、能承受較大水壓、因此能盡可能的提高抽水水位，基本上能全年施工；2、雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)剛性大，能承受較大的壓力；3、雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)簡單，工序單一，施工簡便，圍堰在水中以灌水下沉，主要工作是拼裝；4、雙壁鋼圍堰頂部的施工平臺，能承受較大的施工荷載，可為后期施工提供較大的便捷；5、鋼圍堰上部能重復(fù)利用。雙壁鋼圍堰主要優(yōu)點(diǎn)：概述2.2021/5/953.結(jié)構(gòu)選擇

鋼圍堰結(jié)構(gòu)內(nèi)壁的幾何形狀和尺寸應(yīng)與主墩的設(shè)計(jì)相吻合，其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和水密性應(yīng)與施工條件相適應(yīng)。鋼圍堰的幾何形狀一般為圓形，圓形結(jié)構(gòu)力學(xué)性能好，且制作與下沉著床都易于控制，也可做成多邊形或長方形。2021/5/96常見設(shè)備4.導(dǎo)向船浮吊船2021/5/97浮箱平臺小型汽車輪渡常見設(shè)備4.2021/5/985.工藝原理

雙壁鋼圍堰是一個帶有斜面雙腳的雙壁水密鋼結(jié)構(gòu)。在基礎(chǔ)施工過程中起防水作用，不參與主體結(jié)構(gòu)的受力，圍堰內(nèi)部也沒有隔墻。根據(jù)施工條件圍堰全高可分?jǐn)?shù)節(jié)制造，每節(jié)又對稱分?jǐn)?shù)個單元制成單元體。施工時，將已拼就的底節(jié)圍堰浮運(yùn)就位起吊下水，然后接高并在圍堰內(nèi)灌水下沉，圍堰落入河床后，視需要在圍堰內(nèi)槽注混凝土（或槽水）以增加圍堰重量并在圍堰內(nèi)吸泥使其漸漸均勻地下沉到設(shè)計(jì)高程。2021/5/996.工藝流程

鋼圍堰設(shè)計(jì)

鋼圍堰加工

鋼圍堰拼裝河床面標(biāo)高的準(zhǔn)確測量鋼圍堰浮運(yùn)、拖拉至墩位吊運(yùn)設(shè)備準(zhǔn)備

綜合檢查第一節(jié)鋼圍堰下沉鋼圍堰精確定位

其余各節(jié)依次接高鋼圍堰就位后的整體糾偏、定位、堵漏圍堰著床澆注鋼圍堰井壁混凝土、配重或吸泥下沉、清淤就位圍堰頂搭設(shè)鉆孔工作平臺、埋設(shè)護(hù)筒灌注封底混凝土、鉆孔樁施工圍堰內(nèi)抽水、承臺混凝土施工鋼圍堰拆除測量放樣掛設(shè)錨繩拋錨、纜風(fēng)繩固定鋼圍堰檢查圍堰的傾斜和偏位2021/5/9107.設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.水文地質(zhì)技術(shù)參數(shù)的選擇

調(diào)查水深、流速、流向、浪高、漲落潮、一般沖刷深度、局部沖刷深度、風(fēng)向及風(fēng)力大小、河床地質(zhì)等情況作為鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及錨錠系統(tǒng)設(shè)計(jì)的資料。2.雙壁鋼圍堰壁板及加勁肋技術(shù)參數(shù)的選擇

雙壁鋼圍堰壁板及加勁肋均按塑性結(jié)構(gòu)計(jì)算選擇，一般內(nèi)、外壁板厚度5～6mm，豎向加勁肋為一般為角鋼∠63×63×6或∠75×50×6。3.組拼作業(yè)平臺、鉆孔作業(yè)平臺選擇

鉆孔作業(yè)平臺均直接放在鋼圍堰上口，根據(jù)鉆機(jī)布置的需要，鉆孔平臺可為萬能桿件拼裝，也可用型鋼組拼。4.錨錠系統(tǒng)的選擇

為保證鋼圍堰下沉?xí)r能準(zhǔn)備達(dá)到設(shè)計(jì)位置，應(yīng)設(shè)置錨錠系統(tǒng)。錨錠系統(tǒng)一般選擇由定位船、導(dǎo)向船、錨纜設(shè)施組成。具體選擇與施工區(qū)的流向、流速、河床表層土質(zhì)有關(guān)。2021/5/9115.封底混凝土選擇

封底混凝土主要承受鋼圍堰和封底混凝土浮力，以豎向荷載為主。以計(jì)算封底混凝土的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力滿足要求選擇合適的厚度和混凝土強(qiáng)度。6.主要檢算項(xiàng)目及方法

雙壁鋼圍堰的荷載取值：

水平荷載：靜水壓力+流水壓力+風(fēng)力+其他。

豎向荷載：結(jié)構(gòu)靜載+封底混凝土自重+浮力+其他。

主要計(jì)算工況：圍堰拼裝起吊、圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算、封底混凝土施工階段計(jì)算、抽水后圍堰封底混凝土抗浮計(jì)算等。設(shè)計(jì)要點(diǎn)6.7.2021/5/9128.1.圍堰制作鋼圍堰采用胎具分塊制作，分節(jié)原位拼裝下沉。2.焊縫質(zhì)量和結(jié)構(gòu)尺寸所有內(nèi)、外壁板焊縫，隔倉板焊縫均應(yīng)按要求施焊并水密，必須通過煤油滲透試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)尺寸符合要求。3.水密性能的檢查鋼圍堰的水密性能檢查用煤油滲透試驗(yàn)，即在壁板焊縫外側(cè)刷石灰，壁倉內(nèi)焊縫刷煤油進(jìn)行檢查，不允許有滲油痕跡，滲漏處必須重焊。4.雙壁鋼圍堰的運(yùn)輸大噸位纜索吊機(jī)整體吊運(yùn)，岸灘處滑道入水方式的浮運(yùn)，船塢入水方式的浮運(yùn)施工要點(diǎn)2021/5/9138.5.雙壁鋼圍堰的組拼纜索吊機(jī)輔助組拼，水上浮吊輔助組拼，墩位處龍門吊機(jī)輔助組拼6.雙壁鋼圍堰水上定位錨碇系統(tǒng)雙壁鋼圍堰錨碇系統(tǒng)由導(dǎo)向船及拉纜、邊錨；前后定位船及其主錨、尾錨、邊錨和下兜纜組成。7.雙壁鋼圍堰壁倉混凝土澆注壁倉混凝土澆筑高度由以下兩方面確定：一是水平環(huán)板及內(nèi)、外壁板強(qiáng)度需要，二是抗浮。壁倉混凝土澆筑分直接澆筑和水中澆筑兩種形式。施工要點(diǎn)2021/5/9148.施工要點(diǎn)8.雙壁鋼圍堰加水、下沉、著床、清淤就位在首節(jié)鋼圍堰鎖定后，向其隔倉內(nèi)灌注混凝土或加水等措施以壓重下沉和調(diào)平圍堰，并預(yù)留一定的干舷高度，使其處于待拼次節(jié)段圍堰的狀態(tài)。以后每一節(jié)段船運(yùn)到圍堰旁，由浮吊起吊與前一節(jié)進(jìn)行焊接，每接高一節(jié)即均勻下沉，并予留相應(yīng)的干舷高度，以便接高下一節(jié)時施焊作業(yè)。9.雙壁鋼圍堰糾偏鋼圍堰在下沉過程中由于受水流及風(fēng)力等的影響，圍堰要偏離設(shè)計(jì)位置，應(yīng)對鋼圍堰進(jìn)行糾偏。（1）在鋼圍堰刃腳上方水平桁架處設(shè)圍堰糾偏纜，下方設(shè)糾偏錨上的轉(zhuǎn)向滑車和定位平臺上的卷揚(yáng)機(jī)聯(lián)接。將兩側(cè)糾偏纜同時收緊、放松，或一側(cè)松、一側(cè)緊達(dá)到糾偏目的，如下圖所示：2021/5/9158.施工要點(diǎn)（2）調(diào)整隔倉水。用抽水機(jī)往鋼圍堰高的一側(cè)隔倉內(nèi)加水，把低的一側(cè)隔倉內(nèi)的水抽出，利用兩側(cè)重力不同，使鋼圍堰水平，此方法應(yīng)保證隔倉與隔倉間、隔倉與隔倉外水頭差在允許范圍內(nèi)。（3）用吸泥機(jī)在鋼圍堰的刃腳處不均勻吸泥，利用鋼圍堰高低兩側(cè)下沉量所受阻力不同，而使鋼圍堰糾正。（4）采用在8個隔倉中灌注隔倉混凝土進(jìn)行調(diào)平。10.圍堰吸泥下沉圍堰著床后下沉初期，以糾正圍堰底口中心偏位為主，調(diào)整傾斜為輔。在圍堰下沉中期應(yīng)控制圍堰傾斜為主。在圍堰下沉后期，要采用均勻吸泥方法保證圍堰均勻穩(wěn)定地下沉，鋼圍堰著床后，要繼續(xù)灌水壓重，使刃腳切入覆蓋層中，穩(wěn)定在河床上。利用接高、灌水（填充混凝土）、吸泥作業(yè)交替進(jìn)行，直至圍堰刃腳到達(dá)設(shè)計(jì)高程。設(shè)計(jì)有支撐時邊抽水邊安裝支撐。2021/5/9168.施工要點(diǎn)11.水下混凝土封底封底前應(yīng)清理基地殘留物，封底混凝土采用垂直導(dǎo)管法灌注。澆注的順序是先低處后高處、先周圍后中部，確?；炷撩娲笾孪嗤?021/5/9178.施工要點(diǎn)12.鉆孔平臺搭設(shè)鉆孔作業(yè)平臺形式拼裝有三種形式：萬能桿件組拼承重結(jié)構(gòu)形式、貝雷梁、軍用梁組拼承重結(jié)構(gòu)形式、型鋼承重結(jié)構(gòu)三種常用作業(yè)平臺。最常見的形式為貝雷梁組拼。鋼平臺施工工藝主要包括基礎(chǔ)鋼管樁振動下沉、貝雷梁或工字鋼主梁架設(shè)、橋面板鋪裝及欄桿安裝四部分。萬能桿件軍用梁貝雷片2021/5/9188.施工要點(diǎn)基礎(chǔ)采用振動樁錘插打螺旋鋼管至設(shè)計(jì)深度，在鋼管樁之間安設(shè)型鋼剪刀撐使其形成整體。同時在樁頂按設(shè)計(jì)尺寸氣割槽口，并保證底面平整。吊放工字鋼分配梁并與鋼管樁焊接固定，橫梁與鋼管頂滿焊，兩側(cè)采用鋼板焊接固定，保證工字鋼穩(wěn)定。貝雷梁在岸上拼裝，采用吊車吊裝就位，與橫梁可靠相連，然后組裝另一組貝雷梁，吊裝就位，最后將兩片貝雷梁用支撐架相連、固定，以此類推。在已架設(shè)好的貝雷桁架縱梁上鋪設(shè)橫梁及橋面板，貝雷梁與橫梁之間用U型卡連接，其他采用焊接，利用吊機(jī)進(jìn)行橋面系施工。橋面板建議采用花紋板。

橋面系施工完成后在平臺周圍焊接欄桿保證人員安全。2021/5/9198.施工要點(diǎn)雙壁鋼圍堰鉆孔作業(yè)平臺可直接支承在鋼圍堰頂面，根據(jù)圍堰尺寸及工地現(xiàn)場材料確定作業(yè)平臺形式。

2021/5/9208.施工要點(diǎn)13.鋼護(hù)筒吊裝為保證鋼護(hù)筒安裝位置正確，應(yīng)在圍堰內(nèi)安裝鋼護(hù)筒定位架。浮吊或其它吊裝系統(tǒng)把導(dǎo)向架整體吊入鋼圍堰內(nèi)，臨時用鋼繩懸掛在鋼圍堰井口處并調(diào)整其水平位置滿足要求，把導(dǎo)向架緩慢下放到設(shè)計(jì)高度，放在圍堰內(nèi)壁牛腿上。由潛水員入水把第一層導(dǎo)向架拉帶與牛腿相連。再安裝第二層護(hù)筒定位架?？刹捎谜饎酉鲁猎O(shè)備對鋼護(hù)筒進(jìn)行就位。鋼護(hù)筒若需分節(jié)吊裝,首節(jié)以現(xiàn)場起吊能力控制，工廠加工完成后運(yùn)往施工現(xiàn)場以前，在鋼管適當(dāng)位置處設(shè)置吊耳，對接處應(yīng)開V形坡口，用于護(hù)筒對接。鋼護(hù)筒下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,由潛水員下水將護(hù)筒底與基巖表面有空隙的地方用砂袋封堵嚴(yán)實(shí)。然后可在護(hù)筒內(nèi)填一定厚的礫砂，以防止灌注封底混凝土?xí)r，混凝土擠壓護(hù)筒。2021/5/9219.質(zhì)量控制

雙壁鋼圍堰深水樁基礎(chǔ)施工是橋梁施工的關(guān)鍵，在施工工序中：圍堰加工、拼裝、浮運(yùn)(吊運(yùn))、起吊下沉、接高并在鋼殼內(nèi)灌水或灌混凝土、下沉、清基、安裝施工平臺及鋼護(hù)筒、封底、鉆孔、抽水筑承臺及墩身、拆除上部鋼圍堰、墩身及墩帽繼續(xù)灌注，都會出現(xiàn)相應(yīng)的質(zhì)量問題。2021/5/9229.質(zhì)量控制

外觀檢驗(yàn)所有焊縫均應(yīng)冷卻后進(jìn)行外觀檢查，并填寫檢查記錄。所有焊縫不得有裂紋、未熔合、夾渣、未填滿及漏焊等缺陷，不得有外觀檢查不合格的焊接件，在未返修合格前不得進(jìn)入下一道工序。內(nèi)部質(zhì)量檢查對鋼圍堰下方吊點(diǎn)位置的受力焊縫應(yīng)沿焊縫進(jìn)行全長超聲波探傷，質(zhì)量等級要求為Ⅰ級。水密檢查對加工件的各條焊縫要求進(jìn)行密水試驗(yàn)。測量精度布置測量網(wǎng)絡(luò)，在圍堰下沉過程多次復(fù)測圍堰中心位置及圍堰四周位置，及時調(diào)整確保圍堰標(biāo)高、水平位置處于設(shè)計(jì)位置誤差范圍內(nèi)。2021/5/92310.安全控制雙壁鋼圍堰施工鉆孔樁基礎(chǔ)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，安全亦屬系統(tǒng)工程。根據(jù)系統(tǒng)工程的原理，針對起重安裝作業(yè)、水上作業(yè)、潛水作業(yè)、焊接作業(yè)和其他施工作業(yè)等，制訂操作細(xì)則，防止高空墜落、物體打擊、溺水、灼傷、觸電等事故的發(fā)生。在鋼圍堰及平臺沿線設(shè)置警示標(biāo)志，欄桿上掛設(shè)救生圈，保證船舶夜間航行安全。防止其他船只航行時對鋼圍堰的碰撞。應(yīng)對從事各工種施工人員進(jìn)行安全、技術(shù)培訓(xùn)，通過考核才準(zhǔn)予上崗，在工作中嚴(yán)格執(zhí)行安全崗位責(zé)任制。各級施工管理人員，管施工必須管安全，嚴(yán)格執(zhí)行施工安全規(guī)程，確保施工人員安全。各類機(jī)械、工具、設(shè)備、管線路布置有序、堆放整齊牢固，做到文明施工。

2021/5/92410.安全控制

圍堰分塊拼裝時必須經(jīng)過牽引、固定牢固后方可將吊鉤去掉。在圍堰艙內(nèi)施焊時，圍堰頂口嚴(yán)禁覆蓋，并設(shè)置通風(fēng)設(shè)備和佩戴防毒面具及呼吸濾清器，圍堰艙內(nèi)的照明電壓不得超過12伏。焊接和配合人員必須采取防止觸電、墜落、中毒和火災(zāi)等事故的安全措施，焊接時必須有人在場監(jiān)護(hù)。由于鋼圍堰焊接工作量較大，在負(fù)荷運(yùn)行中，焊接人員應(yīng)經(jīng)常檢查電焊機(jī)的升溫，如超過A級60℃，B級80℃時，必須停止運(yùn)轉(zhuǎn)并降溫。單塊圍堰接高時，應(yīng)對底節(jié)