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1、目 录一、工程概况21、工程概况22、地形地貌43、地质44、水文及水位55、气象66、本工程主要工作工程6二、主要施工方法7三、施工准备71、围堰检查72、技术准备73、人员设备准备7四、围堰下放81、下放吊机安装102、围堰下放10五、围堰吸泥、定位111、围堰下放前吸泥122、围堰定位123、平台转换134、围堰隔仓内砼灌注145、围堰内吸泥下沉156、围堰刃脚封堵17六、水下封底砼施工171、围堰封底砼施工方法172、围堰封底砼灌注顺序203、围堰封底砼灌注测量204、最后一次清渣22七、下沉过程中出现异常情况处理方法如下:221、下沉过程中钢围堰偏斜222、下沉过程中钢围堰漏水22八
2、、平安考前须知23一、工程概况1、工程概况朝阳大桥总体上由东岸接线、西岸接线与跨越赣江的主桥组成。主桥局部全长约1.6km,分为通航孔桥与非通航孔桥。其中通航孔桥跨径布置为79+5x150+79m,非通航孔桥跨径为49、50m,桥型布置采用六塔单索面斜拉桥,1520#墩为斜拉桥的主塔墩,其下部构造根底为18根2.2m钻孔灌注桩,钻孔桩采用梅花形布置,桩长2834m;承台截面为六边形,顺桥向尺寸18.4m,横桥向尺寸31m,其六个角上设置半径R=2m圆弧,承台顶标高+11.5m,底标高+5m。双壁钢套箱围堰轮廓尺寸为3417m,采用两段圆弧中间矩形构造,围堰内侧尺寸比承台边外放10cm每边,以抵
3、消围堰偏位影响,围堰由上到底分为:4m 高的单壁+13.0m 双壁局部包含1.5m 刃脚+竖向主梁。其中,双壁围堰壁间距,刃脚壁板与焊接段采用10mm 厚钢板,其它部位壁板厚6mm 钢板,竖肋为L636 角钢,水平环板为10012mm2 与22016mm2 两种环板,内外壁水平环板间的斜撑为L758、L1008 及L10012 角钢,围堰内设置3道内支撑。钢围堰平面布置2、地形地貌朝阳大桥地处赣抚冲积平原之西部,地貌单元为赣江冲积平原一级阶地及河漫滩交接地段、河漫滩及赣江河床。赣江两岸原为河漫滩,后经修建防洪堤改造成现状。河流左岸防洪堤顶面高程约24.00m,堤外侧红谷滩红角洲新区,地势较平缓
4、,地面高程在2123.00m。河流右岸为朝阳新城,00m。桥位河道范围地面高程在1.7014.50m之间,局部因采砂上下不平,高差约8.00m,地势变化较大。河床底总体呈西低东高,西侧为主要通航通道,丰水期可通1000吨以上的船只。拟建桥位赣江水面 赣江南大道现状3、地质据钻探揭露的勘探深度内,场地地层上部为人工填土Qml、第四系全新统冲积层Q4al、下部为第三系新余群Exn基岩。按其岩性及其工程特性,自上而下依次划分为素填土、粉质粘土、细砂、淤泥质粉土、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、粉泥岩。4、水文及水位赣江是长江水系的第二大支流,总长827公里,流域面积8.3万平方公里,水量充分。根据桥址附近赣
5、江外洲水文站河川径流分析,连续最大4个月径流量一般出现在37月,年径流量在一年中随季节变化,其多年平均各月径流量占全年径流量的百分比,从1月的3.2%开场逐月上升至6月达全年最高,6月占全年的18.7%,然后自7月开场又逐月下降至12月为最小。水量主要集中在46月,径流量占全年的49.6%。外洲水文站多年平均径流量逐月分配表月 份平均流量m3/s)径流量亿m3逐月分配%182821219322264372154296649557266081771915381011081197112808全 年217568610046月为丰水期据外洲水文站资料,该三个月的迳流量占全年迳流量的53.4%,6月份最
6、大,占全年的21%,11月次年2月为枯水期。勘察水面宽阔,水流较急,水深大,汛期可通4000吨左右船只,有记录的历年最大流量21400米3/秒2021.6.22,复原流量24200米3/秒,百年一遇最大流量28510米3/秒,历年实测最大流速为2.53米/秒。设计戒备水位为23.0m。,历史最低水位为11.88m(2021.12.23)。据水文长观资料,赣江主流百年一遇水位24.01m,50年一遇水位23.76m,20年一遇水位23.25m,10年一遇水位22.68m,5年一遇水位22.12m,3年一遇水位21.57m。本桥址处19922004年水位特征如下表:月份1234567891112全
7、年平均最高最低5、气象南昌市属亚热带湿润气候,温暖湿润,四季清楚,温差较大,夏季炎热,冬季寒冷,春季雨量较多。大风时平均风速4.65.4ms,历史最大风力为11级。6、本工程主要工作工程钢围堰主要工程数量表序号工程单位数量备注1钢围堰整体起吊下放t22592钢围堰下放吸泥m3410003围堰封底混凝土施工m375004围堰刃脚混凝土施工m32100二、主要施工方法钢围堰总重400t,高度17m,采用在桩基施工平台上拼装,整体起吊下放的方法。围堰下放方法:采用在1#、3#、12#、14#钢护筒作为支承立柱,在围堰内侧壁设置4个下放吊点,通过下放吊机同时同步下放。围堰下放至河床后,吸泥下沉至设计位
8、置进展围堰堵漏封底,抽水进展主塔承台施工。三、施工准备1、围堰检查钢围堰在施工平台上拼装完成后,对围堰进展全面检查,内外壁板及隔仓板不得有渗漏现象;对整体围堰构造进展复查,不得有漏焊与焊缝高度、长度不符合设计要求处。并记录各层吃水深度,反算目前壁板承受的压差是否符合设计要求。2、技术准备编制专项平安、技术方案,进展技术交底。3、人员设备准备专门成立围堰下放封底专业施工分队,由队长、质量技术平安负责人、下放小组、清淤吸泥小组、堵漏小组、砼封底小组等组成。名 称负责人作业人数备注队长张磊质量技术平安负责人易朋下放小组高毕珍20清淤吸泥小组陈学良,赵喜45堵漏小组赵喜6砼封底施工小组高毕珍20主要设
9、备清单如下:吸泥施工平台船: 2艘水上操作排: 4个18KW吸砂泵: 4台75KW吸泥机: 2台13m3空压机: 2台400t/500t穿心顶: 各 2台油泵: 2台深水潜水设备: 2套。四、围堰下放本次采用围堰施工采用桩基水上施工平台上进展分层分块安装,安装完成后整体下放的方法。围堰安装完成后,接高1#、3#、12#、14#钢护筒至设计标高作为支承立柱,安装下放吊,及围堰内侧壁4个下放吊点连接,通过下放吊机四点同步下放。如下列图所示:1、下放吊机安装下放吊机构造组成:下放吊机构造包括钢护筒立柱,钢护筒上下分配梁,贝雷架纵梁,下放分配梁,倒顶架,50PSB830精轧螺纹钢,400t穿心千斤顶。
10、下放吊机工作原理:围堰壁内侧均匀设置4个吊点,通过精轧螺纹钢及分配,贝雷架纵梁及穿心千斤顶相连,拧紧分配梁上螺母,穿心千斤顶先空载顶出油缸,四点固定同一行程,拧紧穿心千斤顶上螺母,松开分配梁上螺母,穿心千斤顶回油,钢围堰下放。下放吊机安装钢围堰在平台上拼装完成后,根据设计要求接高1#、3#、12#、14#钢护筒至设计标高作为支承立柱,安装下分配梁,架设贝雷架纵梁,上面安装下放分配梁,安装倒顶架,穿50精轧螺纹钢,安装400t穿心千斤顶,1#、3#点穿心千斤顶串联,12#、14#点穿心千斤顶串联。下放吊机试吊吊机安装完成后,进展试吊,消除各点连接间隙与塑性变形,确保各吊点起步后位移一样,同时检查
11、穿心千斤顶的工作稳定性及构造平安性。吊机试吊取围堰作为吊重物,穿心千斤顶同步起吊持力。消除各点连接间隙与塑性变形;检查设备及构造的平安性;检查两组穿心千斤顶串联同步效果。试吊完成后立即调整各吊点至同一标高,进展正式吊装。2、围堰下放下放吊机安装试吊合格后立即进展围堰下放。桩基施工平台标高为+23.6m,围堰下放定位至河床标高后,再进展吸泥下沉。直至+2.0m刃脚标高,吸泥清底,进展围堰封底。具体步骤如下:在平台上设置围堰下放指挥台,负责各施工步骤中技术信息收集、分析,并下达操作指令。围堰下放前,先按设计要求将河床找平。穿心千斤顶顶面精轧螺纹钢螺帽拧紧,穿心千斤顶起顶,将围堰吊起0.5m,持力3
12、0min后,去除围堰底抄垫块,空出围堰下放空间。将分配梁上精轧螺纹钢螺帽拧紧松开至穿心千斤顶行程处,本次设置20cm高,定位。穿心千斤顶收回油缸,围堰下放。此时注意两组穿心千斤顶的同步性,每1cm下放位置报一次数,确保四点下放的同步性。每完成一次行程,以同一下放高度为停顿下放的标准,确保四个点下放的高度一样。围堰在下放过程中,假设出现不同步下放时,采用单点配重的方法保持同步。围堰下放时,出现5级大风应立即停顿下放,并对现有的构造稳定性进展加固处理,确保平安。重复第“步骤,直到围堰下放至河床。围堰定位。五、围堰吸泥、定位本工程共有6套钢围堰,自然河床标高分别如下表:墩台号15#16#17#18#
13、19#20#最高标高最低标高根据以上数据统计,河床标高起伏较大,且吸泥量大,目前赣江平均水位为16.82m,针对吸泥过程中的水深不同,采用空气吸泥与吸砂泵两种吸泥方法进展施工。为节约施工时间,围堰吸泥分两个时间段进展,第一次吸泥为围堰拼装下放前,测量定位,采用吸砂船进展层放坡吸泥,第一次吸泥为围堰下放到河床后,进展内侧吸泥下放至设计位置。1、围堰下放前吸泥根据吸泥过程中的水深不同,采用空气吸泥与吸砂泵两种吸泥方法进展施工。本次围堰吸泥采用2台吸泥船进展吸泥,水深小于9m时,采用4台吸砂泵同时进展抽砂,水深大于9m时,采用2台空气吸泥机同时进展吸泥。吸泥采用分层放坡的方法进展。如下列图所示:围堰
14、第一次吸泥至+3.0m左右标高,并测量河床标高,确保吸泥后河床高差小于0.5m,由潜水员下水找平,以保证围堰下水着床平移,不发生偏斜。具体做法见围堰内吸泥。2、围堰定位围堰第一次分层放坡吸泥至标高+3.0m左右,进展围堰下放定位,灌注隔仓内砼。围堰定位着床围堰下放前在围堰内壁设置4组上下各一个,共8个定位滚轴装置,分别对应于1#、3#、12#、14#桩位护筒,上层定位滚轴位于+13.0m处,下层定位滚轴位于+9.0m处,其中迎水面设置15cm间距,背水面设置5cm间距,确保围堰下放位置准确。围堰下放安装完成后,测量定位,采用手动葫芦在钢护筒拉围堰,将围堰调整到设计位置,再在定位轮上焊牛腿支撑定
15、位,注意牛腿及钢护筒间距控制在3cm以内,确保围堰能准确着床,且又不至于卡住。围堰定位过程中定时测量围堰的平面尺寸与顶面高差,控制在设计要求范围内。围堰顶面高差采用注水与压重的方法调平。继续均匀注水下沉。每注水1m注意观察井壁构造变形与渗漏情况,符合要求后继续注水,直到下放至设计标高,着床,此时围堰下放吊杆承受小于5t左右拉力,以防围堰刃出现突然沉降而导致围堰倾斜。3、平台转换围堰下放到河床后,立即撤除原桩基施工平台,搭设围堰吸泥封底操作平台,采用贝雷架纵梁直接搭设于围堰上,上面铺设脚手板,操作平台根据围堰封底砼施工时导管布置与测点布置而定。4、围堰隔仓内砼灌注围堰定位下放至河床面后,立即灌注
16、隔仓内砼,继续加重下沉。隔仓内砼采用水下砼施工方法,砼标号为C25水下砼。采用垂直导管法, 导管内径为260mm的钢管,水下混凝土靠自身流动性向四周摊开。施工过程中,采用两根导管、两台砼汽车泵同时分别在围堰两端灌注砼。灌注砼时,对称均匀进展施工。隔仓砼灌注顺序如下列图所示。5、围堰内吸泥下沉围堰隔仓砼灌注完成后,继续进展围堰内进展射水吸泥。围堰射水吸泥采用两台空气压缩机。围堰射水吸泥分两个步骤,先是在钢护筒周边吸,因在桩基施工过程中,护筒周边有局部造浆粘土,且此时桩基还未完成,不能进展大面积吸泥,吸泥管也不能大范围拖动。待桩基施工完成后,转换平台,从上游向下游开场纵桥向大面积吸泥,撤除上游吸泥
17、部位的平台桥面,吸泥设备从上游往下游移动,拖动导管与吸盘纵桥向吸泥。先测河床标高再吸,同时吸泥时边吸边用测绳测量河床标高,经确定吸泥效果并及时拖动导管及吸盘。当河床标高到达设计要求,并且无影响水下砼施工的稀泥时认为吸泥符合要求。符合要求后按拖动导管至邻近点继续吸,直到全部完成。在吸泥过程中,为防止围堰内外水头差过大,通过井壁上4个连通管及时向围堰内注水,保持围内外壁水头差小于5m。吸泥导管口设一个大漏斗,加大吸泥面积,吸泥如下列图所示。 根据施工过程对河床地质情况进展复核,各墩位强风化粉砂质泥岩标高约+3.35+1.07m范围内,围堰刃脚标高为+2.0m,围堰吸泥过程中,由潜水员下水探明河床强
18、风化粉砂质泥的实际标高,水下钻孔进展浅爆破至设计标高+2.0m,再吸泥清理干净。6、围堰刃脚封堵围堰吸泥完成,河床标高到达设计标高,并且无稀泥时,可以对该局部刃脚进展封堵。派潜水员下水对围堰刃脚及整个底平面进展摸排,检查刃脚有无漏洞,底平面有无凸凹不平与大的突石。刃脚处为防止混凝土灌注时出现外翻,将拌有干水泥的小砂袋从内侧堆码围堰内刃脚。对于底平面凸凹不平处由潜水员扒平。为了保证封底混凝土及钢护筒、围堰壁的良好结合 ,到达止水效果 ,需由潜水员用高压水枪将桩身与箱壁上的附着粘土冲洗干净。在以上工作完成后在底平面上铺设50cm碎石垫层,以防止混凝土灌注时将底部泥沙挤起夹杂在封底混凝土中,造成围堰
19、漏水。六、水下封底砼施工待围堰定位着床后,吸泥完成,刃脚封堵好后,进展围堰封底砼施工。1、围堰封底砼施工方法封底混凝土的施工采用垂直导管法,水下混凝土靠自身流动性向四周摊开。砼灌注仅进展一次砍球,其余导管那么采用单向堵头的方法进展灌注,即导管进入水中及插入砼中时,导管内不进水,当导管内灌入砼时,那么砼将堵头冲开,进展砼灌注。砼土导管单向堵头如下列图所示。水下封底面积较大,须布置多根导管。导管间距布置如下图,导管作用半径按10米考虑。导管内径为 260mm的钢管,具有足够的抗拉强度与密水性,能平安地承受自重力与装满混凝土的重力。导管组拼后要做水密试验,试验压力不小于入水深度水压的1.5 倍。导管
20、组拼后要从下向上做长度与节数的标志,并用钢尺丈量出准确的长度。灌注水下混凝土前用空气压缩机向导管内充气,将岩面上的淤泥吹起悬浮于水中,起到二次清底的作用。水下混凝土灌注前要准确探明基底各部位的标高,首先用尖锤测量导管底处基底标高,待首批混凝土灌入后再用平底锤测量埋管深度,其灌注顺序从上游向下游逐段进展灌注。围堰水下施工完成,在施工平台上设计位置布设水封导管,导管一次布设完成,灌注开场后采用交替灌注前进,当1#4#管灌注到一定程度后,根据需要插入5#、6#导管。导管采用直径260 mm钢管,导管顶部漏斗容量 3m3左右第一根导管贮料斗10 m3,混凝土坍落度控制在2022 cm。每根导管灌筑半径
21、10m,流动度18。混凝土在拌与站拌制,由混凝土运输车运至现场,经混凝土泵输送到料斗中。混凝土适量掺入粉煤灰与高效缓与剂,以提高砼的流动性,延长砼的初凝时间,本次采用JX-RSF型砼水下不分散剂,20小时初凝,采用微膨胀砼。封底混凝土的浇筑由圆孤段开场,从一端向另一端灌注混凝土。在浇灌过程中 ,要随时测量灌筑高度 ,以防超灌或欠灌。为确保砼灌注时及砼强度到达前内外水压平衡,应将围堰内外连通门从围堰开场灌注到围堰抽水前一直开启。围堰底面积极大,导管不能同时进展水封。砼灌注仅进展一次砍球,其余导管那么采用单向堵头的方法进展灌注,即导管进入水中及插入砼中时,导管内不进水,当导管内灌入砼时,那么砼将堵
22、头冲开,进展砼灌注。提拔导管时,为防止混凝土由于出现假凝或凝固以至导管拔不动,一定要控制好导管的埋深。水下砼封底导管插入顺序如下列图所示。2、围堰封底砼灌注顺序首批封底混凝土,因本次采用高流动性水下不分散砼,砼流动度过1:8,首封砼量太大,v=R2h/3=m3,R 为扩散半径, h 为导管底口处混凝土埋高,h=m2.0m钢护围护,确保首封导管封底成功。本次封底预设置11个灌注点,配备6套导管,11个单向堵头。第一根导管首封成功后,继续灌注水下砼,并定时测量砼面标高。约灌注砼量为150m3时,测量3#导管处标高,到达0.8m后,立即进展3#导管灌注,两根导管同时灌注。1#、3#导管灌注,至2#点
23、到达0.8m后,插入2#导管,1#、 2#、3#导管同时灌注,1#、2#点到达2.5m标高后,插入4#、5#、6#导管,6根导管同时轮流灌注,测量标高,当1#、2#到达设计标高后,拔除1#、2#导管,插入7#、8#导管,轮流进展灌注。砼灌注到一定时候,对围堰前半局部面积进展全面测量,用已拔出3#导管进展局部补灌,直至前半局部面积均到达设计标高。继续灌注4#、5#、6#、7#、8#导管,根据实际砼面标高情况,插入10#导管,6根导管同时灌注。待4#、5#、6#点到达设计标高后,拔出4#、5#导管,插入9#、11#导管,6#、7#、8#、9#、10#、11#导管同时灌注。全面测量砼标高,确定各处补
24、灌砼点并补灌到达设计标高,完成封底砼施工。3、围堰封底砼灌注测量封底施工时,根据要求对砼面进展测量。 测量点布置根据需要,在围堰平面内设置测量点,具体布置如下列图所示: 断面分布全平面分五个测量断面:第一个断面测点:3、4、5、6、7第二个断面测点:2、28、29、30、31、32、8第三个断面测点:1、27、26、25、24、23、22、9第四个断面测点:16、17、18、19、20、21、10第五个断面测点:15、14、13、12、11 根据各测点,施工过程中,700m3砼灌注前,每一小时测量一次,各灌注点根据需要测量。严格按测量标高进展砼补灌。 封底砼施工时,注意测量围堰周边砼标高,当周
25、边测点有突然变低时,应分析原因,防止围堰刃脚处砼处流的现象。4、最后一次清渣围堰吸泥完成后,围堰内还会有局部沉淀浮渣,水下砼灌注时,浮渣随砼挤压推至围堰的另一端,浮渣积聚过多会影响封底砼施工质量,形成封底砼薄弱点,可能造成漏水现象,因此,在封底砼施工过程中,再进展一次吸泥,去除浮渣。根据测量情况,当砼浇注至围堰面积2/3时,在围堰另一端进展吸泥,直至吸出水泥浆为止。七、围堰验收围堰验收分三个阶段,制造验收,下放定位验收,封底砼验收。围堰平台上总拼完成后,进展外形轮廓及渗透验收。双壁钢围堰允许偏差:拼装偏差:平面纵桥向偏差27mm,平面横桥向偏差42mm 顶面高差20mm就位偏差:倾斜度1%中心
26、位置顶面100mm平面扭角2封底砼高差: +300mm,-200mm围堰在下水前全面做煤油渗透试验,要求100%合格。八、下沉过程中出现异常情况处理1、下沉过程中钢围堰偏斜利用分室隔仓 ,通过调整各隔仓中的注水量到达调整钢围堰偏斜的目的。2、下沉过程中钢围堰漏水利用水下焊接技术对漏水处进展补焊。八、平安考前须知1、灌注支架及所有工作平台一定要巩固可靠;上下通道及平台周围应加拉杆防护,平台间及通道外的空间应设平安网防护。2、对机械设备在运转中应勤加检查,及时维修,保证正常运转。3、严格交接班制度,防止因交接混乱而发生错误,造成平安及质量事故。4、对运输线路、平交道及水上来往船只,应作好交通平安工作。5、对于水上船只及锚碇设备应有专人检查,出现问题应及时处理。6、从围堰抽水后,一直到主塔施工出水面,设专人对围堰构造进展监控,以防施工不当或水位变化对围堰造成不平安因素。7、发现异常情况立即进展紧急撤离,待消除平安隐患后前方可继续施工。朝阳大桥钢围堰下放清淤水封专项方案中铁九桥工程 2021年3月22日第 21 页