【正文】 搭設(shè) 澆筑 平 臺 安裝 料斗 及導(dǎo)管 混凝土 生產(chǎn) 封底砼澆注 原材料進(jìn)場檢驗(yàn) 配合比設(shè)計(jì) 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 42 圖 封底砼澆注施工流程圖 、 施工準(zhǔn)。 在護(hù)筒上搭設(shè) 簡易 操作平臺，混凝土 直接利用水上攪拌船 ，采用 1個大料斗和 6套 小 料斗配合導(dǎo)管進(jìn)行澆筑。 主墩 封底混凝土 厚度 ， 底標(biāo)高 +，頂標(biāo)高 +，混凝土方量1792m3。 ② 鋼護(hù)筒添加肋板后，由于 肋板厚度方向與外力方向垂直，考慮板厚很薄，故在握裹力計(jì)算中不應(yīng)考慮剪力和反壓力的增加。 、 計(jì)算說明及結(jié)論 1）、 計(jì)算說明 ① 三向主應(yīng)力分別表示剪力為零的截面（即主平面）上的正應(yīng)力， S1 表示最大拉應(yīng)力， S3 表示最大壓應(yīng)力。 各鋼護(hù)筒處的握裹力（取一半考慮）如下表所示： 序號 握裹力（ kN） 1 1592 2 2440 3 1598 4 2439 5 3912 6 2446 7 2568 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 41 8 4193 9 2562 由上表可以看出鋼護(hù)筒握裹力最大值為 4193kN。 故采用厚度為 等級為 C25 的封底砼能滿足抽水后的封底砼抗彎強(qiáng)度要求。 ② 施加載荷 ③ 計(jì)算模型 應(yīng)用 Ansys 建立封底砼有限元模型，如下圖所示： ④ 計(jì)算結(jié)果 封底砼第一主應(yīng)力如下圖所示： 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 39 封底砼第二主應(yīng)力如下圖所示： 封底砼第三主應(yīng)力如下圖所示： 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 40 由以上 三圖可以看出，封底砼的最大拉應(yīng)力為 ，最大壓應(yīng)力為。 圍堰清理完成后，在基坑底部拋填兩層 30cm 厚 袋裝碎石 作為封底 砼 墊層。長臂挖機(jī)放置于浮船上， 浮船 頂面標(biāo)高為+，挖至泥面標(biāo)高為 +，所需挖機(jī)臂長為 25m。 1)、 射水吸泥法 鋼圍堰基坑清理 方式 采用 2臺 φ 325mm 空氣吸泥機(jī) 進(jìn)行 ， 其結(jié)構(gòu)和工作原理見“ 、鋼圍堰輔助下沉” 章節(jié)。 圍堰在使用過程中采取動態(tài)防護(hù)，隨時觀測沖刷情況，如有沖刷及時防護(hù)。第一次拋設(shè)完畢后，對圍堰防護(hù)區(qū)域進(jìn)行測量，計(jì)算補(bǔ)拋所需碎石量。 第一次拋填為散拋，控制砂袋拋填厚度不超過設(shè)計(jì)防護(hù)厚度，每個拋設(shè)點(diǎn)須精確計(jì)算并控制砂袋量。 為提高拋填的準(zhǔn)確度，拋填作業(yè)盡量選擇在水流速度較小的時段進(jìn)行。 圖 拋填沙袋示意圖 防護(hù)范圍為圍堰 外輪廓線每邊外擴(kuò) 5m， 拋填沙袋頂標(biāo)高視沖刷情況而定，防護(hù)厚度 ，坡度 1： 1。 、 鋼圍堰基礎(chǔ) 防沖刷 處理 鋼圍堰精確定位后， 為防止河床進(jìn)一步?jīng)_刷，時刻 監(jiān)測 鋼圍堰周邊河床沖刷情況，并隨時進(jìn)行維護(hù)。 、 鋼圍堰固定 1）、 經(jīng)注水調(diào)整，使鋼圍堰頂口略為頂 住 反壓牛腿下表平面， 馬上 組織焊工將鋼圍堰頂口與反壓牛腿進(jìn)行焊接。 鋼圍堰垂直度由平面定位系統(tǒng)的手拉葫蘆及注水進(jìn)行調(diào)整。反壓牛腿采用 2HN450200。 在鋼圍堰在拼裝完成后下沉前，在圍堰內(nèi)鋼護(hù)筒頂口搭設(shè)三個測量平臺架設(shè)經(jīng)緯儀，在鋼圍堰下放過程中 ， 對鋼圍堰縱橫兩個方向的垂直度進(jìn)行觀測。用以對鋼圍堰下沉過程及下沉到位后的平面位置及傾斜度進(jìn)行精確調(diào)整 。 導(dǎo)向桿39101960上導(dǎo)向桿下導(dǎo)向桿圍堰60010025 鋼圍堰導(dǎo)向裝置布置圖 、 圍堰 偏位及 垂直度 調(diào)整措施 1）、平面位置 鋼圍堰平面位置精確控制主要通過圍堰內(nèi)設(shè)置的手拉葫蘆和夾壁內(nèi)注水來實(shí)現(xiàn)。 上 導(dǎo)向裝置 的焊接平面位置 與圍堰壁設(shè)置 2cm 的間隙， 下導(dǎo)向裝置與鋼護(hù)筒間的間距設(shè)置為 5cm， 并 根據(jù)鋼護(hù)筒的偏位作適當(dāng)調(diào)整。在同一標(biāo)高平面位置 主墩 周圈 均 布置 10 個導(dǎo)向裝置， 導(dǎo)向裝置采用上、下雙層導(dǎo)向 。 4）、 鋼圍堰刃腳遇到鐵件障礙物時，可采用水下切割清除。爆破刃腳下的孤石，須打平行于刃腳的炮眼，且裝藥量不超過 ，其上面還要蓋壓上裝土草袋等重物，以防損傷刃腳。 2）、 鋼圍堰刃腳遇到孤石時，小的可將周圍掏空取出；大塊的可先清除其覆蓋土，尋找弱點(diǎn)進(jìn)行開挖，先將小塊清除，形成逐漸擴(kuò)大的坑后，再將其撬翻離開刃腳取出。 、 吸泥下沉 特殊情況處理 鋼圍堰在下沉過程中如遇到倒木、孤石、破殘的塢工、鐵件等障礙物時，立即停止鋼圍堰下沉，安排潛水工進(jìn)行詳細(xì)探查，確定障礙物的位置及形狀尺寸，采取以下方法處理。 2）、 在整個下沉過程中，堅(jiān)持每班測量 1 次水深、流速、水下地形、墩位沖淤變化和圍堰移動軌跡，作好原始記錄，以便確定圍堰精確定位及下沉著床的有關(guān)技術(shù)參數(shù)。而且，圍堰內(nèi)泥面不可低于刃腳太多，否則可能造成涌沙。如有異物（如木頭、鋼管等），應(yīng)及時取出，讓后才能繼續(xù)吸泥下沉。湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 33 其方法是，重點(diǎn)在泥面較高處吸泥，使圍堰內(nèi)周泥面標(biāo)高大致相等，以達(dá)到糾正圍堰偏斜的目的。再鋼圍堰同一個周上，吸泥管入水深度大致相等，且從圓心向外按 50cm 逐漸遞減。每個工班，測量 2～ 3 次圍堰內(nèi)壁周邊水深，換算出圍堰內(nèi)壁處對應(yīng)的泥面標(biāo)高，當(dāng)此泥面標(biāo)高低于刃腳標(biāo)高 ～ ，圍堰仍不下沉?xí)r， 說明圍堰下沉重力不夠，則向隔艙注水（隔艙內(nèi)外水位差控制在 以內(nèi)），以增加圍堰的下沉重力。 325 空氣吸泥機(jī)用 浮 吊 和浮吊上的 50T 履帶吊 移動，對圍堰內(nèi) 由中心向四周分層吸泥 ，使圍堰內(nèi)河床形成“鍋底”這樣圍堰在下沉重力作用下，克服下層阻力而下沉。氣孔與鋼管呈 450 向上夾角 。5的氣孔。 6 的檢查孔，吸泥器結(jié)構(gòu)圖見 圖 － 3。 10mm 鋼管加工而成的空心柱，鋼管高 ，上下用10mm 厚的鋼板密封，中間穿過吸泥管和射水管，頂部與供氣管相接，底部設(shè)置兩個 216。 6) 吸泥器 吸泥器為一個 216。 5） 水泵 采用一臺高壓水泵向射水管供應(yīng)高壓水。 25。 6 的對稱吸泥管穿出吸泥器與吸泥管齊平。 6 的無縫鋼管供水到空氣吸泥器上部，再分成兩根 216。 4） 射水管 遇到比較密實(shí)的覆蓋層，需要進(jìn)行射水 破土，射水管通過一根 216。供氣管采用法蘭盤聯(lián)結(jié)。供氣管直徑 216。 3） 供氣管 空壓機(jī)產(chǎn)生的空氣通過供氣管進(jìn)入空氣吸泥器。 6 的 導(dǎo) 管加工而成，吸泥管由直管、出泥彎管和橡膠軟管組成。 2） 吸泥管 吸泥管采用 216?？諝馕鄼C(jī)結(jié)構(gòu)如 圖 － 1所示。 、 空氣吸泥機(jī) 主要結(jié)構(gòu) 空氣吸泥機(jī)主要由空壓機(jī)、吸泥管、供氣管、射水管、高壓水泵、吸泥器組成。 325mm 空氣吸泥機(jī) 射水 吸泥下沉。 、 鋼圍堰 輔助 下沉 鋼圍堰下沉過程中，因圍堰自重不能克服周邊土體摩阻 力 時，需采用吸泥工藝輔助下沉 。 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 30 4）、 在隔艙平聯(lián)較密，視線不好的位置 ，須采用安全燈照明等方式來保證施工，并密切觀察振搗情況。 70 振 搗棒 進(jìn)行砼的振 搗 。 2）、 夾壁混凝土澆筑 布料 間距為 3m，布料分層厚度 30～ 40cm。 2）、 澆筑前，在每個圍堰逐個隔艙內(nèi)壁上畫出 澆注 高度線，便于混凝土澆筑時控制夾壁混凝土澆筑高度。 、 澆注順序 為防止圍堰澆注混凝土?xí)r，圍堰發(fā)生傾斜，夾壁混凝土采取對稱方式布料，澆倉速度要基本保持一致。 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 28 步驟 七 ： 提前清理圍堰內(nèi)河床 2m深度，至標(biāo)高 +13m 以下，以免影響第一層內(nèi)支撐的下沉； 在圍堰壁內(nèi)澆筑 C20 填壁砼，砼澆筑高度為 3m，砼方量 500m3，增加荷載 1200T； 采用吸泥措施輔助下放圍堰 ， 圍堰下放到位 ； 2010+3 1 m+2 4. 6 m施工水位+ 2 2. 5 m河床標(biāo)高+ 1 4. 9 m接高后圍堰+3 3 m接高后護(hù)筒1040900堰底標(biāo)高+4 . 5 m230170200300 填壁砼注水 步驟 八 ： 進(jìn)行圍堰基坑的清理； 在清理基坑的同時，進(jìn)行第七節(jié)的接高 ； 進(jìn)行第三層內(nèi)支撐的焊接； 第八節(jié)圍堰的接高在封底砼完成后進(jìn)行。 1350+31 m+26. 9 m施工水位+ 2 2. 5 m河床標(biāo)高+ 1 4. 9 m第一、二、三、四節(jié)圍堰+33 m接高后護(hù)筒150230第四步170 步驟 五 ： 在圍堰壁內(nèi)澆筑 C20 填壁砼，砼澆筑高度為 2m，砼方量 334m3，增加荷載 802T； 采用吸泥措施輔助 下放圍堰 3m， 此時圍堰入土 ，留有 的干舷高度 ； 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 27 1350+ 3 1 m+ 2 3 . 9 m施工水位+ 2 2 . 5 m河床標(biāo)高+ 1 4 . 9 m第一、二、三、四節(jié)圍堰+ 3 3 m接高后護(hù)筒450230170200 步驟 六 ： 接高第五、六節(jié)圍堰， 在第五節(jié)上焊接第二層內(nèi)支撐。 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 25 1350+31 m+3 3. 65 m施工水位+ 2 2. 5 m河床標(biāo)高+ 1 4. 9 m第一、二、三、四節(jié)圍堰+33 m接高后護(hù)筒235 步驟 三 ： 在圍堰壁內(nèi)澆筑 C20 填壁砼， 砼 澆筑 高度為 ,砼方量 260m3，增加荷載 624T； 下放圍堰，直至圍堰保持自浮狀態(tài)； 此時圍堰 可下沉 ，累計(jì)入水 ， 固定住圍堰。 拼裝好圍堰高 ，重 393T； 對拼裝好的首節(jié)圍堰進(jìn)行質(zhì)量檢查 。鋼圍堰沉 放 指揮、操作機(jī)構(gòu)部署 圖 。 3）、 夾持器 在進(jìn)行正常下放時，上下夾持器分別處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，如遇特殊情況，可由人工將上下夾持器全部鎖緊，使夾片鎖緊鋼絞線，保證下放結(jié)構(gòu)安全。 2）、 液 壓系統(tǒng)過載和意外事故的保障 該液壓系統(tǒng)的工作壓力均低于千斤頂、油泵和閥件的額定壓力，使得上述設(shè)備具有相當(dāng)?shù)哪芰洹?61＝ ，滿足液壓提升（下放）工程中安全要求。此外，在 圍堰的壁體上設(shè)置若干個水準(zhǔn)儀，隨時觀察圍堰下放的同步性，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某點(diǎn)的標(biāo)高超過最大允許偏差時即對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整以保證圍堰的平衡下放。通過液壓系統(tǒng)周而復(fù)始的動作，使鋼圍堰下放到預(yù)定的位置。檢查無誤后割去圍堰的焊接牛腿正式開始下放。所有的千斤頂按照計(jì)算的荷載值完成預(yù)拉后，鎖緊下夾持器，將主頂活塞向下縮回到統(tǒng)一的高度位置，作為整個系統(tǒng)的下放起點(diǎn)。在鋼圍堰下放前，對提升系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，以確定每臺千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)處于良好狀態(tài)，并檢測各臺千斤頂伸縮行程是否一致。該下放系統(tǒng)的特點(diǎn)在于其工作的連續(xù)性與同步性，多臺穿心千斤頂 在油泵的控制下，將鋼圍堰平穩(wěn)地下放到預(yù)定位置。 千斤頂 具體 布置 見 圖 。 湖南省長沙至湘潭高速公路（復(fù)線）第 3合同段 主橋 鋼圍堰專項(xiàng)施工方案 21 圖 千斤頂工作原理 3)下放設(shè)備 安裝 千斤頂安裝在護(hù)筒外伸的下放支架 上，其錨固端位于其正下方的鋼圍堰壁板，根據(jù)吊點(diǎn)荷載適當(dāng)加固吊點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)。 重復(fù)以上兩步工作，完成鋼圍堰下放。待所有千斤頂縮至 2位則回到第一步緊下錨，從而完成一個循環(huán)。 2)千斤頂工作原理 利用連續(xù)千斤頂油缸的伸縮及上下兩個夾持器配合進(jìn)行持力交換，實(shí)現(xiàn)鋼圍堰的下放。 液壓系統(tǒng)的構(gòu)成必須滿足千斤頂分布的要求，適應(yīng) 6吊點(diǎn)提升行程同步的要求，同時要求液壓系統(tǒng)自動均衡同一吊點(diǎn)提升千斤頂?shù)某兄亓Α?20t/根） /150t=2 滿足安全要求。 按每個吊點(diǎn)受力約為 150T 計(jì)算，每臺千斤頂穿 15 根鋼絞線，其安全系數(shù)為： （ 15 根 /臺179。千斤頂結(jié)構(gòu)如 圖 。 強(qiáng)度為 1860Mpa 級的鋼絞線。在圍堰外側(cè)壁加焊 三角牛腿 ，圍堰夾壁內(nèi)側(cè) 加 焊