钢围堰施工方案(详细),钢围堰封底施工方案

('犍为G213岷江大桥钢围堰施工技术交底路桥集团国际建设股份有限公司长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段项目经理部二0一五年九月目录一、编制依据........................................................................................1二、钢围堰专项施工方案........................................................................21、概述........................................................................................................................21.1、工程概述............................................................................................................21.2、气象水文条件....................................................................................................31.3、地质条件............................................................................................................42、施工工艺................................................................................................................63、钢围堰施工概述....................................................................................................73.1、施工准备............................................................................................................73.2、钢围堰施工过程................................................................................................74、施工起重设备........................................................................................................74.1、加工起重设备....................................................................................................74.2、施工起重设备....................................................................................................75、主桥钢围堰施工....................................................................................................85.1、主桥钢围堰设计条件........................................................................................85.2、钢围堰结构........................................................................................................85.3、钢围堰加工........................................................................................................95.4、钢围堰下放前基坑开挖..................................................................................155.5、钢围堰拼装......................................................................................................205.6、钢围堰夹壁砼浇注..........................................................................................325.7、钢围堰定位......................................................................................................335.8钢围堰内基坑清理.............................................................................................365.9、钢围堰封底......................................................................................................365.10、钢围堰抽水....................................................................................................465.11、钢围堰观测....................................................................................................475.12、钢围堰施工防护措施....................................................................................47三、组织体系......................................................................................50四、质量安全环保措施.........................................................................531、钢围堰施工注意事项..........................................................................................532、质量保证措施......................................................................................................532.1、质量保证体系..................................................................................................532.2、质量保证组织..................................................................................................532.3、质量保证措施..................................................................................................543、安全措施..............................................................................................................563.1、安全保证体系..................................................................................................563.2、安全保证检查程序..........................................................................................573.3、安全保证措施..................................................................................................57五、资源、进度计划............................................................................621、机械计划..............................................................................................................622、人员计划..............................................................................................................633总体进度计划.........................................................................................................64湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案一、编制依据1、湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）项目土建工程招标文件2、湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）——两阶段施工图设计3、国家和交通部现行有关标准、规范、导则、规程、办法等，主要有：1)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）2)《公路工程质量检验评定标准》（JTJF80/1-2004）3)《市政桥梁工程施工及验收规范》(DBJ08－225－97)4)《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）5)《钢结构设计规范》（GB50017—2003）6)《港口工程荷载规范》（JTJ254－98）7)《水利水电工程钢闸门设计规范》（DL/T5039-95）8)《混凝土结构设计规范》(50010-2002)9)《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）10)《混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）11)《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）12)《工程测量规范》（GB50026—93）13)《建筑结构静力计算手册》14)《建筑施工计算手册》（第二版）4、项目相关部门批准的相关文件。1湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案二、钢围堰专项施工方案1、概述1.1、工程概述本合同段工程为湖南省长沙至湘潭高速公路（京珠高速公路复线）湘江特大桥湘江主桥及湘江西岸引桥部分土建工程，工程东起于长沙市望城县新康乡洪家洲西侧湘江河漫滩，主桥横跨湘江主航道，引桥跨湘江西岸大堤，西止于新康乡谭落湖，距离望城县城约8km。主桥58#主墩处河床面标高为14.72m,59#主墩处河床面标高为15.89m，P57、P60和P61墩处河床标高分别为22.39m、21.62m和26.63m，西岸堤顶标高为35.957m。工程起止桩号为K112+183.1~K113+458.1，其中江上段长约505m，陆上段长770m，桥跨组合为（115+195+115）m+（45+70+45）m+2×（4×30）m＋3×（5×30）m，全长共1275m。主桥结构：左右幅分离，上部结构为预应力混凝土连续刚构，采用挂篮悬臂逐块段施工，下部结构主墩采用矩形双薄壁墩身，基础采用直径2.5m钻孔摩擦桩，矩形下卧式承台，边墩墩身采用矩形单薄壁墩，基础采用直径1.8m的钻孔摩擦桩，矩形下卧式承台。边墩处各设置一道D320型伸缩缝。主桥各墩58#、59#承台均为矩形截面，其中58#墩承台顶标高+13.0m，底标高+8.5m，承台厚4.5m；59#墩承台顶标高+18m，底标高+13.5m，承台厚4.5m。两墩均为下卧式承台，采用钢围堰施工。钢围堰是承台干施工的临时挡水结构以及承台混凝土浇注时的侧模，水中基础全部施工完成后拆除钢围堰。根据变更，58#墩承台顶标高调整为+18m，底标高为+13.5m，承台厚4.5m。主桥钢围堰采用无底、双壁结构，堰壁厚度1.5m。主墩钢围堰总高度18m，韧脚1.5m，挡浪板高度1.5m，设计顶标高+28.5m，底标高+10.5m，重量为569t。在围堰壁腔内浇筑3m高C20的夹壁砼，共计380m3。主墩围堰封底砼厚度为2.5m，混凝土方量为1211m3。封底混凝土为整体式一次性浇筑，在承台施工中另行加入模板进行左、右幅隔离，施工承台。主墩钢围堰承台平面布置图如图1.1-1，主墩钢围堰施工承台平面结构形式如图1.1-2所示。2湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图1.1-1钢套箱立面布置图3湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图1.1-2钢套箱平面布置图1.2、气象水文条件1.2.1、气象条件本项目所在地气候处在中亚热带向北亚热带的过渡地带，温暖湿润，也是北方冷空气频繁入境的“风口”所在，因此冬季冷空气长驱直入，春夏冷暖气流交替频繁，夏秋晴热少雨，秋寒偏寒。多年平均气温16.5~17℃，一月平均气温3.8~4.7℃，七月平均气温29℃左右。年平均降水量1200~1302毫米。无霜期258~275天。雨多集中于3~8月，约占全年降雨量的69%，年均蒸发量1238.1mm，年平均气温17.9℃，极端最高气温41.0℃，极端最低气温-11.8℃，年平均风速1.9m/s，最大风速25m/s。1.2.2、水文条件桥位区所处湘江主航道水位及流量随季节变化较大，受雨水控制明显，每年3~9月为雨季，水量较丰，水位较高，并夹带大量泥砂，10月~次年2月为枯4湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案水季节水量一般较小。据调查，6~7月份水位最高，个别年份持续到8月份，其中1998年6月27日达最高为35.42m（国家85高程，以下标高均采用此系统），9月份以后水位逐渐回落，直至11~12月份水位最低，2003年11月1日水位最低为21.29m（根据1992年~2006年上游30km长沙水文站统计数字，枯水期坡比万分之0.57）。设计施工水位29.48m，2000年~2008年平均最高水位32.44m，2000年~2006年平均水位27.42，平均最低水位24.02m；2007年全年水位均没有超过28.14m，2008年全年水位超过28.14m仅7天，最高水位31.09m，目前水位约27.5m。本区根据洪水流量、水位、过水面积推算水流流速约1.60m/s。1.2.3、地震基本烈度地震烈度：本桥所处地区地震动峰值加速度为0.05g，抗震设防烈度为VI度。1.2.4、通航等级本桥航道等级：内河II（3）级。1.3、地质条件1.3.1、场地工程地质条件湘江特大桥湘江主桥跨越湘江河床，水面宽约600m。根据钻探揭露及工程地质调绘，桥址区土层包括第四系全新统冲积（Q4al）粉砂、粉质黎土、园砾、细沙、更新统冲积（Qpal）含砂粉质黎土、园砾、砾砂、卵石和早第三系（E）砾岩等。根据工程地址调绘及区域地址资料，桥址区无活动结构，场地稳定性较好。表1.1-1工程地质层组特征及承载力参数表工程地质单元体磨阻力标准值qik(KPa)承载力基本容许值fao(KPa)Q4al粉砂3080粉质黏土3080圆砾120350中砂60250Qpal含砂粉质黏土803005湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案圆砾80300砾砂120350卵石160500E砾岩1606001.3.2、地基土条件分析及评论桥址区上部为稍密、局部为中密状的粉砂、粉质黏土、中砂等，中部为含砂粉质黏土、圆砾等，其下为卵石，下部为砾岩。6湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案2、施工工艺钢围堰施工工艺见图2-1。图2-1钢围堰施工工艺图7钻孔灌注桩施工钢围堰设计审批拆钻孔平台除除除护筒牛腿标高放样、焊接围堰分块加工制作分块单元运输至现场钢围堰分块拼装焊接围堰基坑开挖提升围堰、割除牛腿、下放钢围堰钢围堰注水、着床、定位浇注夹壁混凝土围堰基底清理围堰封底封底平台搭设围堰抽水、承台施工千斤顶安装、检测湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案3、钢围堰施工概述3.1、施工准备承台钻孔桩施工完毕后，拆除钻孔平台，在护筒上焊接钢围堰拼装平台以及导向装置，拼装平台顶标高+25m；导向装置采用上、下双层导向，上导向设置在钢护筒上，主要控制围堰顶部平面位置；下导向固定围堰壁上，跟随围堰一起下沉，主要控制围堰底部平面位置。3.2、钢围堰施工过程钢围堰均在后场分块制作，经检验、试拼合格后汽车运输至60#墩临时码头通过运输船运至施工墩位处。主桥钢围堰通过80t浮吊对称拼装焊接。焊接完成后，钢围堰用4台100T和2台200t连续提升千斤顶分节下放入水，浇注夹壁混凝土，注水吸泥下沉至设计标高。根据入泥后具体情况进行围堰内部及外围基底抛填或清理施工，一次性浇注水下封底混凝土。封底砼达到强度后，抽干水进行承台的施工。4、施工起重设备4.1、加工起重设备后场钢围堰加工起重设备采用一台5T、一台10T龙门吊和一台50T汽车吊。4.2、施工起重设备主墩钢围堰施工起重设备采用80t浮吊及50T履带吊施工。8湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案5、主桥钢围堰施工5.1、主桥钢围堰设计条件工程钢围堰采用双壁无底围堰，施工水文条件按照二十年一遇考虑。59#墩钢套箱设计基本参数1、钢围堰顶标高+28.5m2、钢围堰底标高+10.5m3、承台底标高+13.5m4、承台顶标高+18.0m5、河床标高+17.2m6、施工期高水位+28.0m7、施工期低水位+22.5m8、施工(抽水、浇注承台)水位+25.5m9、套箱下沉时水位+22.5m10、钢筋混凝土容重26kN/m311、混凝土的干容重24kN/m312、湿砂的容重17kN/m313、钢围堰内口尺寸16.6m×36.1m14、钢围堰外沿尺寸19.6m×39.1m15、钢围堰壁厚1.5m16、钢护筒直径2.85m17、最大水流流速1.6m/s18、封底砼强度等级C2519、封底砼厚度2.5m20、护筒与封底砼间的粘结力f=135kN/m221、施工现场起吊能力15ton22、夹壁砼顶标高+13.5m（本方案以59#为例，58#按照此方案实施）5.2、钢围堰结构钢围堰由壁体、刃脚、内撑等三大部分组成。壁体主要由隔舱板、箱梁、水平环板、横向联系撑及内外壁板构成。刃脚高度1.3m，挡浪板高1.5m，其它壁体结构作成双壁式。双层板架结构间距为1.0～1.2m，在双层板架之间设置竖向箱形梁、垂直舱壁板作为一级支撑结构，水平设9湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案置环形板作为二级支撑结构。垂向设置次梁为三级支撑结构。内外壁之间通过横向联系撑和舱壁板连接而形成整体。内撑设置两层，主要有纵向和横向支撑，共同构成平面框架，与钢围堰壁板一起形成较为完整的稳定结构体系。纵横向支撑采用Ø1000×10mm钢管。主墩钢围堰重575t（包括内支撑和连通器）。钢围堰尺寸及标高如下表5.2-1。表5.2-1钢围堰尺寸及标高表墩号项目单位59#围堰型式无底双壁钢围堰平面尺寸m39.1×19.6m围堰高度m18m围堰壁厚m1.5m围堰底标高m+10.5m夹壁砼标高m+13.5m封底砼厚度m2.5m5.3、钢围堰加工5.3.1、加工场地建设钢围堰加工在钢结构加工场进行，加工场前期主要工作为钢护筒加工。钢围堰加工前需对场地进行整理，用C20整平出一块加工区，加工区大小为40米×8米。加工场内设置10T龙门和3T龙门各一台。10湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.3-1钢围堰加工场地平面布置5.3.2、加工工艺及流程钢围堰制作总体工艺采取先进行散件下料加工，在场内按设计分块制作成块件，再将块件运抵施工现场进行组拼焊接。11湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案12湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.3-2钢围堰分块制作工艺流程图13设计图施工图放样材料准备放样检查样板胎架制作原材料矫正划线下料预加工分段拼装焊接矫正分块组装焊接矫正焊接材料辅助材料材料检查分节试装验收焊接检查、试漏分块检查焊接检查拼装检查湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案5.3.3、壁体分块1）、分块原则钢围堰壁板分块遵循以下原则：①块件能满足现场起重设备起吊要求。②制作场地及出运条件满足要求。③汽车运输能具备每个块件运输要求。④采用运输船能转运至施工现场。⑤壁板分块尽量避开隔舱板，满足隔舱注水要求。⑥在满足以上要求的同时尽量减少分块数量，以减少现场块件拼装工程量，加快块件拼装进度。2）、分块钢围堰总高度为18m，竖向分六节，分节长度3.5m+3m+3.2m+3.3+3.5+1.5m。钢围堰水平方向分为10块,分块单元最重为13t。钢围堰分块见图5.3-3。14湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.3-3主墩钢围堰分块图5.3.4、壁体制作1）、放样及划线放样是保证钢围堰质量、提高劳动效率、节约材料的重要工作之一。放样在胎架上进行，其主要作用是确定各构件的实际形状尺寸及相互间的相关关系。根据设计图放样绘制施工工艺图作为板材、型材下料的依据和制作胎架的样板。2）、下料及预加工a板材下料采用半自动切割机下料。b无论采用何种形式下料，其边缘应平整光洁无氧化物、缺棱等现象。c下料时需进行构件编号，并用记号笔书写清楚。3）、壁板制作15湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案壁体的内、外壁板由若干张钢板组成，需预先拼制。拼板在平台上进行，先拼端接缝，后拼纵接缝，拼好后双面采用焊接。焊缝质量须达到《钢结构工程施工及验收规范》中规定的二级焊缝标准。4）、水平框架制作水平框架：包括水平环板、斜撑、连接板等构件组成。拼装前在平台上按1:1放出框架的地样，然后按地样进行组装、焊接。5）、立体分段组装壁板立体分段组装包括内、外壁板、竖向角钢、隔舱板、水平框架、竖向加强桁架及钢箱。立体分段组装应在专用胎架上进行，组装时先将外壁板吊在胎架上定位，安装竖向角钢、吊装水平框架、隔舱板，最后吊装内壁板，组装程序：外壁板→外壁竖向角钢→水平框架→隔舱板加强板→钢箱→内壁竖向角钢→内壁板→吊耳。装配完毕后进行外壁板与水平框架的焊接，然后吊离胎架，翻身进行内壁板与水平框架的焊接。16湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.3-4钢围堰组拼胎座布置图5.3.5、钢围堰加工要求1）、焊接工艺和材料要求焊接材料：手工焊一般构件选用E4303(J422)焊条。①基本要求a焊缝应清除油污、氧化物等杂物；b焊缝坡口型式应符合技术要求，过渡性坡口需光顺平滑。c施焊人员应有操作证，并能按工艺技术要求熟练操作施工。②焊接程序a各阶段施焊均应选择合理的焊接程序。b分块焊接、总装焊接均应选用双数焊工，从中央向四周对称施焊，其焊接17湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案电流、焊接速度力求一致，以减少构件的焊接变形。③材料技术要求a各类材料的品种、规格、材质均应符合设计图的要求并有材质证明或产品合格证。b不具备以上要求的材料不得投入生产。图5.3-5焊缝坡口大样图2）、加工规范要求钢围堰制作材料均为Q235-B，材质应符合《普通碳素结构钢技术条件》(GB700-88)的规定。钢围堰制作应按《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)，《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50211-95）中的有关规定执行。焊缝质量应达到《钢结构工程质量检验评定标准》中规定的二级焊缝标准。3）、钢围堰加工尺寸18湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案钢围堰分块加工控制尺寸按照以下标准：壁体分块长度：+20mm壁体分块宽度：+20mm壁体厚度：+10mm沿高度方向的倾斜度：<1/10004）、质量检验方法a.焊缝探伤试验用超声波探伤仪对现场焊接的焊缝进行探伤检查，主要检查壁板和环板的对接焊缝；对厂里加工的焊缝进行抽检探伤，按焊缝长度的20％进行抽查。b.煤油浸透试验首先用水将白石灰调成石灰浆，均匀涂刷在焊缝一侧，等石灰浆变干后用煤油涂刷焊缝另一侧，通过看石灰浆是否被浸透变色来检查焊缝是否有穿透性小孔。主要检查现场施工的壁体焊缝和隔舱板焊缝。5.3.6、壁体分块运输壁板分块通过50T汽车吊15T平板汽车运输至60#墩临时码头拼装大块，再由浮吊运至施工现场。在运输过程中，以及各分块在起吊装卸、搁置过程中，应避免其变形。5.4、钢围堰下放前基坑开挖对围堰下放到位时围堰的受力情况进行分析，围堰靠自重不能下沉到位，需采取提前进行基坑开挖，减小围堰入土深度的办法使围堰下沉到位。5.4.1、下沉系数的确定围堰重量为569T，G1＝5690KN；围堰壁体内浇筑3m高的填壁砼，其重量为：G2＝（39.1+16.6）×2×1.5×（3-0.75）×24=9023KN围堰壁内注水高度为27-13.5＝13.5m，其重量为：G3＝（39.1+16.6）×2×1.5×13.5×10=22558KN围堰总重量为G＝G1+G2+G3＝37271KN围堰下沉到位所受浮力为：F＝（39.1+16.6）×2×1.5×（22.5-10.5）×10＝20052KN围堰的下沉力为：N＝G-F＝17219KN围堰下沉到位所需克服的四周土体摩阻力为：Fm＝（39.1+19.6）×2×120×（15.9-10.5）=72187KN19湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案围堰下沉系数＝N/Fm=0.24〈〈1。结论：围堰浇筑3m高填壁砼及壁仓注满水后，仅靠自重不能下沉到位。5.4.2、基坑开挖深度围堰下沉力所能克服的土体深度为：h=17529/[(39.1×2+19.6×2)×120]=1.24m围堰底口以上土层覆盖厚度为17.2-10.5=6.7m。所以围堰下放到位需提高开挖土深度为5.4-1.24=5.46m。5.4.3、基坑开挖由于钢围堰较轻，仅靠自重围堰不能下沉到位，拟采用先开挖基坑5.46m，再下沉围堰的施工方法。根据墩位处地质情况的不同，拟采用不同的方式进行开挖。围堰入土的地层为粉砂层和圆砾层两种。粉砂层采用气举反循环吸泥法开挖，圆砾层采用长臂挖机进行开挖。1）、气举反循环吸泥法58#墩地层主要为粉砂层，采用2台Ø273mm空气吸泥机射水吸泥。空气吸泥机头部设置高压射水嘴，进行射水破土。空气吸泥机主要由空压机、吸泥管、供气管、射水管、高压水泵、吸泥器组成。空气吸泥机加工两套。空气吸泥机结构如图5.4－1所示。20湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.4－1空气吸泥机结构图（mm）a.空压机空压机采用1台20m3/min的空压机，一起向供气管输气。b.吸泥管吸泥管采用Ø273×11.5的导管加工而成，吸泥管由直管、出泥弯管和橡胶软管组成。单根总长18m，通过快速接头连接。c.供气管空压机产生的空气通过供气管进入空气吸泥器。高压气体稀释水后，密度减轻的水往上流，底部的泥砂、石子等覆盖物被水流吸起经吸泥管排出围堰。供气管直径Ø73，壁厚5mm，每节长9m，共2根长18m。供气管采用法兰盘联结。供气管用焊接在吸泥管上的加劲板固定。d.射水管遇到比较密实的覆盖层，需要进行射水破土，射水管通过一根Ø73×5的无缝钢21湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案管供水到空气吸泥器上部高压水仓，再分成3根Ø73×5的对称吸泥管穿出吸泥器与吸泥管齐平。射水管出口头直径缩小为Ø40。射水的固定方式与供气管相似。e.水泵采用一台高压水泵向射水管供应高压水。水泵扬程250m，流量250m3/h。f.吸泥器吸泥器为一个Ø600×8mm钢管加工而成的空心柱，钢管高0.6m，上下用14mm厚的钢板密封，中间穿过吸泥管和射水管，顶部与供气管相接，吸泥器结构图见图5.4－2。图5.4－2吸泥器结构图吸泥器中间的吸泥管设置直径Ø20mm的气孔气孔与钢管呈450向上夹角。2）、长臂挖机开挖法59#墩围堰入土地层均为圆砾层，拟采用长臂挖机进行开挖。根据计算，挖至基22湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案坑底长臂挖机臂长至少需要20m。一个墩采用两台长臂挖机进行开挖，挖机长臂挖机置于浮船上。基坑开挖方式为两台挖机沿围堰长边方向从两端分别进行开挖。长边开挖到位后驳船移到短边进行开挖，开挖土用驳船运至围堰范围以外。基坑大面积开挖到位完后，采用空气吸泥对基坑底及钢护筒四周剩余土体进行清理。23湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.4-3长臂挖机基坑开挖示意图24湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.4-4长臂挖机基坑开挖平面布置图5.5、钢围堰拼装5.5.1、安装拼装支架钻孔桩施工结束后，拆除钻孔平台，将钢护筒用φ30cm钢管平联连成整体。在外侧护筒上焊接围堰拼接支架，支架采用2H45型钢，采用上斜撑作为主要受力构件，支架顶面标高为+25m。钢围堰的导向装置采用上、下双层导向。上导向架为固定导向，安装在钢护筒上，采用工28型钢焊接而成，导向杆长3m；下导向杆为移动导向，焊接在围堰内侧底部，长度为1m。上、下导向装置处于围堰同一平面位置。拼装平台平面布置见图5.5-1。25湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.5-1围堰拼装平台结构图5.5.2、首节钢围堰拼装1）、拼装顺序钢围堰竖向两层两节进行拼装成大块，钢围堰由80T浮吊从围堰短边向两侧长边对称拼装。26湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.5-2钢围堰平面分块拼装顺序2）、拼装方法拼装前，在拼装支架上即H45上放样出壁板拼装轮廓线，及每相邻块件间的拼装接线，并在外侧轮廓边线上焊制定位码子，以此控制钢围堰下口线的平面位置。首节拼装时，由于围堰底部为刃脚段，需在支架处焊临时牛腿作为围堰支承点，同时在围堰内加焊临时支撑。钢围堰上口固定及控制采用在钢护筒外侧焊接的导向装置，导向装置起到既对钢围堰壁体拼装时的临时支撑作用，同时也对钢围堰垂直度进行控制。27湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.5-3围堰拼接定位码子布置浮吊将壁板块件吊起至安装位置，下口通过定位码子就位后，与定位码子临时焊接加以固定，上部用型钢和护筒临时焊接，通过测量仪器校检平面位置和垂直度，校达到要求后，壁板与底板、壁板间进行连接。钢围堰拼装接缝均采用焊接，围堰的连接主要包括：a.面板的焊接；b.水平横撑的焊接；c.水平环板的焊接；d.竖向加劲角钢的焊接。水平缝的焊接采用在围堰内、外壁用角钢搭设三角支撑平台的方法焊接。28湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.5-4钢围堰拼装接缝布置图（内侧布置参照外侧）3）、质量要求首节围堰拼装好后质量要求如下。顶面中心偏位：顺桥向和横桥向各20mm；围堰平面尺寸误差：长、宽均为30mm；节间错台：2mm；垂直度：<1/500H焊缝质量：焊缝均匀，不得有裂纹、未溶合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，且焊缝外形均匀，成形良好，焊渣和飞溅物清除干净；焊缝等级：焊缝等级二级。质量检验：焊缝探伤检查（超声波），煤油法检查焊缝密水性。5.5.3、围堰接高、下放施工顺序第1、2层钢围堰拼装完成后，接高第3、4层围堰，接高后围堰高度为29湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案13m，堰顶标高为38m，围堰总重量为421t。钢围堰短边采用2台200t、长边4台100t连续千斤顶逐步下放入水。首节钢围堰入水自浮后，浇筑压舱砼，围堰下放。接高围堰第5节，下放围堰入土，依靠向围堰腔壁内注水的措施使围堰下沉到设计标高。图5.5-5钢围堰拼装、接高及下放流程图5.5.4、围堰下放支架施工1）、下放支架的施工钢围堰下放支架采用在护筒顶上焊接型钢支架作为主要受力构件，钢护筒顶用1cm钢板搭设，作为下放支架的安装平台。下放支架主要采用H45型钢焊接而成具体结构见设计图。30湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案2）、围堰吊点的焊接一个主墩围堰下放设置6个下放点，分别位于左右幅4#、6#、8#钢护筒上。下放支架采用在后场加工制作，现场拼装焊接的方式。图5.5-6钢围堰下放吊点31湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案32湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.5-7钢围堰下放支架平面布置图5.5.4、下放设备1）千斤顶的选择围堰下放采用液压提升系统，根据钢围堰重量及各吊点的荷载值，在围堰长边4个钢护筒处各设置1台额定提升力为100吨的千斤顶，每台千斤顶配置9根Ø15.24强度为1860Mpa级的钢绞线；围堰短边各设置1台额定提升力为200吨的千斤顶2台。每台千斤顶配置19根Ø15.24强度为1860Mpa级的钢绞线。钢绞线依次穿过千斤顶、下放支架，与钢围堰上的吊点与构件夹持器相连接构成33湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案承力系。千斤顶结构如图5.5-8。34湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.5-8提升千斤顶及持力夹持器安装图a.千斤顶所受荷载根据围堰下放程序，钢围堰各个阶段最大增加重量450T，则每个千斤顶最大承载力为450/6＝75T，按100T控制。b.钢绞线的安全系数按每个吊点受力100T计算，每台千斤顶穿9根钢绞线，其安全系数为：（9根/台×1台×20t/根）/100t=1.8满足安全要求。c.提升泵站选用1台LSDB105连续提升泵站，提升流量105L/min。液压系统的构成必须满足千斤顶分布的要求，适应1#、2#、3#、4#、5#、6#吊点提升行程同步的要求，同时要求液压系统自动均衡同一吊点提升千斤顶的承重力。每台泵站分别给6个吊点的6台提升千斤顶供油，并分别给相应的千斤顶的主缸、夹持器按控制系统发出的控制信号调节供油。2)千斤顶工作原理利用连续千斤顶油缸的伸缩及上下两个夹持器配合进行持力交换，实现钢围堰的下放。第一步紧下锚；所有下锚紧后进入第二步缩缸，每台千斤顶缩至1#位即停止缩缸，此时负载转移到下锚；待所有千斤顶缩至1#位后进入第三步松上锚；待所有上锚松后进入第四步伸缸，每台千斤顶空载伸至3#位即停止伸缸；待所有千35湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案斤顶空载伸至3#位后进入第五步紧上锚；待所有上锚紧后进入第六步伸缸；每台千斤顶伸至4#位即停止伸缸，此时负载转移到上锚；待所有千斤顶伸至4#位后进入第七步松下锚；所有下锚松后进入第八步同步缩缸；此时千斤顶带载下降，每台千斤顶缩缸至2#位时即停止缩缸。待所有千斤顶缩至2#位则回到第一步紧下锚，从而完成一个循环。钢围堰下降千斤顶油缸行程的2/3距离。重复以上两步工作，完成钢围堰下放。钢围堰下降程序见图5.5-9。图5.5-9千斤顶工作原理3)下放设备安装千斤顶安装在护筒外伸的下放支架上，其锚固端位于其正下方的钢围堰壁板，根据吊点荷载适当加固吊点处的结构。为保证钢绞线的合理受力，在安装千斤顶36构件4321湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案和锚固端时务必使千斤顶上、下夹持器和围堰上的锚固端在同一直线上。千斤顶具体布置见图5.5-10。图5.5-10下放千斤顶布置立面图5.5.5、钢围堰下放钢围堰下放由连续千斤顶、液压油泵、高强度钢绞线作为柔性吊杆，构成完整的下放系统。该下放系统的特点在于其工作的连续性与同步性，多台穿心千斤顶在油泵的控制下，将钢围堰平稳地下放到预定位置。在千斤顶、油泵安装到位后，将钢绞线的一头穿过千斤顶、安全夹持器后安装连接头，使安全夹持器处于打开状态，然后下放钢绞线，再将连接头与钢围堰壁板牛腿连接。在钢围堰下放前，对提升系统进行调试，以确定每台千斤顶的37湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案工作状态处于良好状态，并检测各台千斤顶伸缩行程是否一致。在开始下放前先根据各千斤顶在围堰平衡下放时的荷载进行逐一预拉。所有的千斤顶按照计算的荷载值完成预拉后，锁紧下夹持器，将主顶活塞向下缩回到统一的高度位置，作为整个系统的下放起点。然后将围堰提起3～5cm检查围堰上的锚固点及千斤顶夹持器的锚固和围堰结构是否正常。检查无误后割去围堰的焊接牛腿正式开始下放。当钢围堰下放时，先由千斤顶的下夹持器夹紧钢绞线，主顶活塞向上前进，活塞到位后夹紧上夹持器，主顶活塞继续向上前进3cm，打开下夹持器，主顶活塞向下回缩，钢围堰下放，主顶活塞回缩到位后，下夹持器再次夹紧钢绞线，完成一次下放循环。通过液压系统周而复始的动作，使钢围堰下放到预定的位置下放时液压油泵是千斤顶的动力源，由于每台油泵供给各个千斤顶的油量相等，且在千斤顶上装有行程开关，因而各千斤顶具有良好的同步性能。此外，在围堰的壁体上设置若干个水准仪，随时观察围堰下放的同步性，当发现某点的标高超过最大允许偏差时即对系统进行调整以保证围堰的平衡下放。5.5.6、安全保证1）、千斤顶、钢绞线提升（下放）能力保障本系统共使用6台千斤顶，全部千斤顶的总提升（下放）能力为800吨，千斤顶的安全度为800÷450＝1.8，满足液压提升（下放）工程中安全要求。钢绞线共计74根，总提升能力为1480吨，使得柔性吊杆系统具有3倍以上安全系数，满足液压提升（下放）工程中安全要求。2）、液压系统过载和意外事故的保障该液压系统的工作压力均低于千斤顶、油泵和阀件的额定压力，使得上述设备具有相当的能力储备。在所有的千斤顶上均设置有液压锁，在停电、或油管破裂等意外情况发生时，可使千斤顶油缸自锁，保证围堰安全。3）、夹持器在进行正常下放时，上下夹持器分别处于打开或关闭状态，如遇特殊情况，可由人工将上下夹持器全部锁紧，使夹片锁紧钢绞线，保证下放结构安全。5.5.7、沉放指挥系统钢围堰体积大，重量大，系超重超大构件，为确保其准确、顺利下放到位，专门成立钢围堰下沉指挥机构，确保在钢围堰下沉时各项指令及操作及时准确38钢围堰下沉领导小组组组湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案到位。钢围堰沉放指挥、操作机构部署图5.5-11。图5.5-11钢围堰沉放现场指挥、操作机构图39钢围堰下沉二级指挥员测量监控组千斤顶应力监控制组定位操作组千斤顶操控组钢围堰下沉领导小组组组钢围堰下沉一级指挥员钢围堰下沉工程技术服务组湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案5.5.8、围堰接高下放具体步骤步骤一：1、提前对墩位土体进行开挖,开挖深度为5.46m；2、焊接拼装平台。步骤二：1、在拼装平台上完成第1、2层拼装；2、接高第3、4节围堰，焊接内支撑。拼装好围堰高13m，重450T；3、对拼装好的四层围堰进行质量检查。步骤三：1、安装下放支架，安装导向装置；2、安装下放系统，转换围堰受力点为千斤顶，割除拼装平台；3、下放围堰，直至围堰保持自浮状态，此时入水3.3m；步骤四：1、在围堰壁内浇筑C20填壁砼，砼浇筑高度为1.5m,砼方量125m3，增加荷载300T；2、下放围堰，直至围堰保持自浮状态；3、此时围堰可下沉1.8m，累计入水5.1m，固定住围堰。步骤五：1、在围堰壁内浇筑C20填壁砼，砼浇筑高度为0.75m，砼方量125m3，增加荷载300T；2、下放围堰1.8m，此时围堰入水6.8m，固定住围堰；步骤五：1、在围堰壁内浇筑C20填壁砼，砼浇筑高度为0.75m，砼方量125m3，增加荷载300T；2、下放围堰1.8m，此时围堰入水8.6m，固定住围堰；步骤六：1、接高第5节围堰，接高后围堰总高度为16.5m，围堰重量增加108t；2、在第五节围堰安装第二道内支撑，围堰重量增加22t；步骤七：1、对拼装好的顶节围堰进行焊缝及密水性检查；2、下放围堰0.78m，围堰不能继续下沉，此时围堰入水9.38m，固定住围堰。步骤八：1、向围堰壁内注水2m，围堰重量增加335T；40湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案2、下放围堰2m后，对围堰平面位置进行复测，对围堰进行纠偏；步骤九：1、向围堰壁内匀速、对称地注水1.1m，让围堰通过增加自重缓慢下沉；2、围堰底下沉到设计标高+10.5m。步骤十：1、为了保证围堰的稳定性，将围堰外壁四周土体回填，填土高度为3m。5.6、钢围堰夹壁砼浇注钢围堰夹壁混凝土为C20砼，浇筑至+13.5m标高，共3m高，分三次浇筑第一次浇筑1.5m，第二次浇筑0.75m，第三次浇筑0.75m。砼由水上搅拌船供应采用导管浇筑。41湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案5.6.1、浇注顺序为防止围堰浇注混凝土时，围堰发生倾斜，夹壁混凝土采取两个布置料杆对称方式布料，浇仓速度要基本保持一致。5.6.2、浇注前准备1）、在围堰顶面上及围堰内铺设木板，以便人员施工和行走，木板须用铁丝绑扎固定,避免木板滑动或翻翘。2）、浇筑前，在每个围堰逐个隔舱内壁上画出浇注高度线，便于混凝土浇筑时控制夹壁混凝土浇筑高度。5.6.3、混凝土浇筑1）、混凝土布料时，采用导管保证混凝土自由落体高度小于2.0m。2）、夹壁混凝土浇筑布料间距为3m，布料分层厚度30～40cm。3）、采用Ø70振捣棒进行砼的振捣。混凝土振捣时，围堰高度较高，振捣人员须进入围堰内部进行振捣。4）、在隔舱平联较密，视线不好的位置，须采用安全灯照明等方式来保证施工，并密切观察振捣情况。5）、振捣过程中振捣棒严禁接触围堰内壁和预埋检测元件。5.7、钢围堰定位5.7.1、平面位置控制措施钢围堰平面位置控制通过在钢围堰壁体内壁板与最外围钢护筒间设置导向装置来实现。在同一标高平面位置主墩周圈均布置10个导向装置，导向装置采用上、下双层导向。上导向设置在钢护筒上，主要定位围堰上部平面位置；下导向设置在钢围堰上，随围堰的下沉而移动，主要定位围堰下部平面位置。上导向装置的焊接平面位置与围堰壁设置5cm的间隙，下导向装置与钢护筒间的间距设置为5cm，并根据钢护筒的偏位作适当调整。导向装置具体结构见设计图。5.7.2、围堰偏位及垂直度调整措施1）、平面位置钢围堰平面位置精确控制主要通过围堰内设置的定位千斤顶和夹壁内注水来实现。钢围堰平面位置主要在围堰入土前进行调整，利用设置在围堰顶的10T千斤顶实现。42湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.7-1调整千斤顶平面布置图2）、垂直度在平面控制的同时进行标高控制，平面控制点除具有平面坐标外还具有高程，以利于测量操作。在钢围堰在拼装完成后下沉前，在围堰内钢护筒顶口搭设三个测量平台架设经纬仪，在钢围堰下放过程中，对钢围堰纵横两个方向的垂直度进行观测。钢围堰标高控制主要是通过在夹壁内注水来进行调整，并在钢围堰标高到位后，在钢围堰四周尽快安装反压牛腿。反压牛腿在高水位是承受围堰向上的浮力，低水位承受围堰的自重。钢围堰垂直度由平面定位系统的手拉葫芦及注水进行调整。由于拼装误差，43湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案平面标高控制与垂直度在实际施工中可能出现难以同是达到要求的情况，此时则以垂直度和顶口处平面位置控制为主。5.7.3、钢围堰固定钢围堰的固定采用H45型钢在围堰壁与钢护筒之间进行焊接固定，固定点的平面位置跟原导向杆位置处于同一位置。图5.7-2钢围堰临时固定示意图5.7.4、钢围堰基坑回填钢围堰下沉到位后，实际入土仅为1.24m，稳定性较差，采用抛填砂袋的方式稳固围堰。抛填沙袋示意图见图5.7-3。44湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.7-3抛填沙袋示意图围堰防护抛填施工主要分两次抛填，且抛填工作必须在围堰定位施工完成后立即进行。5.8钢围堰内基坑清理围堰内基坑清理方式主要采用空气吸泥机射水吸泥，具体施工方法见钢围堰基坑开挖章节。围堰内基坑清理至+10.5m，清基完成后，需对清基后整个基坑顶面进行高程测量，确定表面是否平整，并绘制测量地形图，最后派潜水工潜水进行核实。围堰清理完成后，在基坑底部抛填两层50cm厚袋装碎石作为封底砼垫层。45湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.8-1钢围堰基坑底处理示意图5.9、钢围堰封底5.9.1、封底混凝土计算5.9.1.1、封底砼抗弯强度及握裹力计算1）、设计条件封底砼厚度：2.5m护筒直径：2.85m混凝土干容重：24kN/m3混凝土浮容重：14kN/m3钢筋混凝土容重：25kN/m346湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案钢材容重：78.5kN/m3混凝土握裹力：135kN/m2封底砼强度等级：C252）、钢套箱基本尺寸壁体厚度1.5m围堰总高18m壁底外周长117.4m壁体内周长105.4m围堰外面积766.36m2围堰内面积599.26m2夹壁内面积167.1m2护筒的总面积：护筒的总周长：3）、封底混凝土计算①边界条件抽水时，封底砼已与套箱内壁板及钢护筒粘接在一起，取其边界条件为固结约束。②施加载荷③计算模型应用Ansys建立封底砼有限元模型，如下图所示：47湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案④计算结果封底砼第一主应力如下图所示：48湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案封底砼第二主应力如下图所示：49湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案封底砼第三主应力如下图所示：50湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案由以上三图可以看出，封底砼的最大拉应力为0.475Mpa，最大压应力为0.284Mpa。封底砼等级取C25，其轴心抗压强度为，轴心抗拉强度为。故采用厚度为2.5m等级为C25的封底砼能满足抽水后的封底砼抗弯强度要求。51湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案4）、封底混凝土与钢护筒握裹力计算封底混凝土与钢护筒握裹力在套箱抽水而没有浇筑承台时最大。各钢护筒处的握裹力（取一半考虑）如下表所示：序号握裹力（kN）115922244031598424395391262446725688419392562由上表可以看出钢护筒握裹力最大值为4193kN。，所以封底混凝土握裹力满足要求。5.9.1.4、计算说明及结论1）、计算说明①三向主应力分别表示剪力为零的截面（即主平面）上的正应力，S1表示最大拉应力，S3表示最大压应力。就模型中的方位而言，S1的主平面接近于垂直坐标轴Y的平面，S3的主平面接近于垂直坐标轴X的平面。②钢护筒添加肋板后，由于肋板厚度方向与外力方向垂直，考虑板厚很薄，故在握裹力计算中不应考虑剪力和反压力的增加。2）、计算结论主墩钢围堰封底混凝土强度等级C25。主墩封底混凝土厚度2.5m，底标高+11m，顶标高+13.5m，混凝土方量1211m3。5.9.2、封底混凝土浇注工艺及流程封底混凝土采用一次性浇筑，方量为1211m3。在护筒上搭设封底操作平台，混凝土直接利用水上搅拌船，采用2个大料斗和10套小料斗配合导管进行浇筑。52湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案先浇注围堰上游，再浇注围堰下游。图5.9-1封底砼浇注施工流程图5.9.3、施工准备5.9.3.1、封底平台封底平台在护筒上临时搭设，封底平台搭设标高为+27m。封底平台材料采用现场拆除的钻孔平台材料，主梁采用双肢I45，次梁采用I28，面板采用钢板或者脚手板铺设。5.9.3.2、混凝土浇注设施布置1）、料斗及导管支承系统搭设导管采用外径Ø325mm的无缝钢管，导管使用前作水压、水密性实验，合格后使用。试验的水压按导管超压力的1.2倍取值。料斗采用直接置于夹具梁上，导管采用手拉葫芦吊挂于夹具梁或平台梁上。料斗及导管安装见图5.9-2。53搭设浇筑平台安装料斗及导管混凝土生产封底砼浇注原材料进场检验配合比设计湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.9-2料斗及导管安装示意图2）、下料点的布置围堰下料点布置按以下原则进行布置：①全部导管作用范围覆盖整个混凝土浇注区。②确保该部分封底混凝土厚度，以防渗水。③导管与钢护筒外侧壁尽量保持一定距离，利于混凝土的均匀扩散。导管的移动半径按3.5m考虑，导管底口距离钢围堰封底混凝土底面20cm左右。5.9.4、混凝土生产混凝土采用水上搅拌船C25混凝土，要求生产能力为100m3/h，满足混凝土连续浇注要求。各原材料预先贮料，并作好在浇筑的过程中补料的准备。54湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案围堰封底系大体积、大方量水下混凝土浇注，在混凝土开始浇注前，对各种机具、设备进行落实详细检查及维护。5.9.5、测量准备测量绳10根，施工前用江水浸泡2天，并校核其长度。平台标高测量，每个浇筑点及测点处平台标高应提前测出，作为测量混凝土面的依据，并用油漆标示在该处。5.9.6、封底混凝土浇注5.9.6.1、混凝土质量要求混凝土配合比的合理设计，是封底成功的重要因素之一，除采用双掺技术提高混凝土的和易性、流动性及稳定性外，还对封底混凝土其它性能指标进行了规定。在封底混凝土浇筑过程中，可根据具体情况，对混凝土配合比进行必要的调整，使得混凝土的各项指标均满足封底混凝土的质量要求。混凝土性能指标：1）、混凝土强度不能小于设计强度；2）、混凝土初始坍落度20±2cm；3）、5小时后，混凝土坍落度>15cm；4）、混凝土初凝时间>30小时；5）、混凝土满足泵送要求；6）、混凝土满足水下混凝土施工要求；7）、混凝土七天强度达到设计强度的百分九十以上。5.9.6.2、首批混凝土方量首批混凝土方量计算简图见图5.9-3。55湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.9-3首批混凝土方量计算图式首批混凝土方量按以下公式计算：V＝h1πd2/4＋Hc·πD2/3D：导管作用半径，取3.5m计算；ｄ：导管直径300mm；Hc：首批混凝土灌注高度，按0.8m考虑（0.6m导管埋深），底口河床表面20cm；ｈ1：围堰混凝土高度达到Hc时导管内混凝土柱与管外水压平衡的高度（m）：h1＝Hw×γw/γc＝Hw/2.4γw:围堰内水的容重，为10kN/m3γc：混凝土拌和物容重，按24kN/m3取值56湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案Hw：围堰内水面至首批混凝土锥体重心的高度Hw＝Ho－Hc/3Ho：围堰内水面至刃脚混凝土顶面高度约11.5m。计算：Hw＝10.5-1.0/3=11.17mh1=11.17/2.4=4.65mV＝4.65×3.14×0.2732/4＋0.8×3.14×3.52/3=11m3在围堰壁及护筒壁的作用下,混凝土不能形成完整的圆锥需扣除约2.0m3，首批混凝土数量为11-2.0=9m3，浇时按9m3备料。5.9.6.3、混凝土浇注1）、封底顺序总的顺序：封底砼一次性浇筑完成，浇筑顺序为先上游，后下游。浇筑采用10套导管进行，配置2套大料斗，4套小料斗。其布料点分布方式见下图：57湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图5.9-4封底砼布料点布置图2）、封底在封底前，用测深锤从导管内测出导管下口与河床距离，依靠葫芦调整至20cm悬空。先在1、2号布料点使用大料斗进行首批料的浇筑。用塞子堵住料斗管口并用吊车挂住塞子。拌和船泵送砼至料斗，当料斗内充满混凝土时，拔塞，同时连续不断泵料，完成导管首批封底混凝土浇注。首批封底混凝土浇注完成后，导管埋深在0.8-1.0m。1、2号布料点首批料浇筑完成后，换用小料斗继续浇筑，大料斗移至下一布料点。58湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案在一根导管封底完成后进行其相邻导管封底时，先测量其导管底口处的混凝土顶标高，根据实测重新调整导管底口的高度。为保证封底混凝土的顺序进行在每根导管封底完成后，按45-60分钟控制同一导管两次灌入混凝土的间隔时间。封底采用分列进行，在第一列布料点范围内封底到位后，拔出所有导管，移至第二列布料口封底。3）、测量封底混凝土施工前，按每个布料点布设一个测点，负责该布料点浇筑范围内砼面的测量。浇注混凝土时作好测深记录，同时每根导管封底结束后应及时测量其埋深与流动范围，并作好详细记录。4）、混凝土正常灌注封底混凝土总厚度2.5m，封底时浇筑2.3m厚，剩余0.2m作为抽水后的承台底面的调平层。为保证导管有一定埋深，混凝土灌注顺利时，一般不随便提升导管，即使需要提管，每次提升的高度都严格控制在20cm之内，且采用手拉葫芦进行提升。浇注过程中注意控制每一浇筑点标高及周围5m范围内的测点都要测一次，并记录灌注、测量时间。5）、终浇封底混凝土顶面标高+13.3m，根据现场测点的实测混凝土面高程，确定该点是否终浇，终浇前上提导管适当减小埋深，尽量排空导管内混凝土，使其表面平整。混凝土浇注临结束时，全面测出混凝土面标高，重点检测导管作用半径相交处、护筒周边，围堰内侧周边等部位，根据结果对标高偏低的测点附近导管增加浇注量，力求封底混凝土顶面平整；并保证封底厚度达要求，当所有测点均符合要求后，终止混凝土浇注，上拔导管，移至下一浇筑点。6）、封底砼表面平整度保证措施1）、布料点分布均匀，保证最大作业半径不超过3.5m；2）、对每个布料点附近的砼面仔细测量，尤其是两个布料点半径相交处的砼面，保证其砼面顶标高；59湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案5.10、钢围堰抽水当封底混凝土强度达到设计强度的90%时就可以进行钢围堰内抽水工作，抽水采用4台200m3/h离心泵进行。1）、围堰抽水步骤①派潜水工封闭钢围堰壁体上的连通器。②开始抽水过程中随旱观测钢围堰状况是否正常。③继续抽水至封底砼顶面，抽水结束。④清除围堰封底混凝土上淤泥、杂物，转入承台施工。2）、钢围堰抽水时注意观察围堰壁体及钢管支撑的变形情况，钢管支撑除在围堰抽水时承受由围堰壁体传过的水压力外，还在浇注承台时起拉伸作用，减小承台混凝土造成的钢围堰侧壁变形。5.11、钢围堰观测在钢围堰施工和使用过程中，应派专人对钢围堰进行测量观测，主要包括以下几个方面的观测：1、围堰外河床冲刷的观测采用测绳法对围堰四周河床标高进行测量，并作好观测记录，如果冲刷较明显，则需采取抛砂袋的办法对围堰进行防护。2、围堰沉降观测在围堰封底砼完成以前，在围堰顶面设立标高观测点，对围堰的沉降进行观测。如沉降值过大，则采取单侧堰壁内注水方式进行调整。3、围堰结构观测委托专业检测单位在钢围堰壁上贴应变片，对钢围堰进行应力观测，应变片设置位置主要为外壁板、钢箱、水平板及横撑，其具体设置见围堰监测方案。重点观测围堰在抽水工况及抽水后围堰施工承台期间受力状况。5.12、钢围堰施工防护措施钢围堰拼装及下放过程中，因施工周期较，工序较多，需对各个工序作好安全防护措施。1、首节拼装首节拼装时，主要操作空间为拼装平台，在围操作平台周围加焊防护栏杆。60湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案2、围堰接高钢围堰接高过程中，主要工作量为平缝及竖缝的焊接。平缝焊接采用在围堰内、外壁上焊接操作平台，竖缝采用吊篮进行焊接。3、浇筑封底砼由于围堰下放时钻孔平台已拆除，在浇筑封底砼时，需要重新搭设浇筑平台，平台的搭设如下图：61湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案62湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案三、组织体系主桥钢围堰施工设置设现场副经理1名，生产调度2名，技术员4名，质检员2名，安全环保员2名。水上工段配备三个作业班组：起重组、焊接组、下放组和混凝土组。其中起重组负责钢围堰分块吊装工作以及临时构件吊装；焊接组负责钢围堰分块焊接以及临时构件安装焊接；下放组负责围堰下沉定位以及围堰临时固定；混凝土组负责夹壁及封底混凝土浇筑。同时后方各个部门全力配合前场工段作业施工。项目总部组织机构见框图3-1，质量保证体系见图3-2，施工现场管理网络见图3-3。各作业队伍现场技术员质检员计合部安质部机物部生产部工程管理部总工程师项目经理图3-1项目部组织机构图63湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图3-2钢围堰质量保证体系网络图64工艺技术自检材料进场检验过程检验、试验材料自检工序质量自检物设部试验室质检部质量管理工程部项目经理总工副经理拼装下沉测量控制围堰施工质量自控重型构件、围堰吊装质量自控围堰，临时构件加工焊接质量自控围堰定位施工质量自控夹壁砼、封底砼施工质量自控测量组技术组起重组加工组定位组砼组项目经理部生产副经理技术主管作业队长转运组船机组加工组测量队技术员（4名）物设部综合部质检部焊接组起重组定位组砼组湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案图3-3钢围堰施工现场管理网络图65项目经理总工程师副经理工程技术部设备物资部质检部专职质检工地试验室测量组班组兼职质检科技攻关小组QC活动小组湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案四、质量安全环保措施1、钢围堰施工注意事项1）、重点控制对象：围堰的加工质量、下放和吸泥下沉定位，围堰刃脚处河床冲刷及防护。2）、加强观测对象：围堰下放时吊点变形及钢绞线的异常，围堰上游下调位手拉葫芦的受力情况，围堰震动情况及导向装置的变形观测。3）、质量控制对象：围堰的焊缝质量（油浸试验），水密性试验、吊点的焊缝质量，围堰内口尺寸，围堰下沉到位的精度。4）、安全控制对象：人员高空作业的安全，钢围堰起吊工索具的安全检查，围堰各个控制葫芦的检查。2、质量保证措施2.1、质量保证体系根据GB/T19002-ISO9002标准及我单位质量手册建立质量体系，组织并建立为实施湘江特大桥钢围堰施工质量管理所需的组织结构、程序、过程及资源，保证湘江特大桥钢围堰施工质量及施工进度。2.2、质量保证组织66湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案2.3、质量保证措施2.3.1、钢围堰施工质量标准1）、围堰拼装误差：围堰内口尺寸误差不大于±30mm，倾斜度不大于h/500，各构件间的接缝、各分块间的拼接缝均应无凹凸面。2）、水位控制：在钢围堰下沉过程中，严格控制隔舱内外水位高差不大于6m。3）、钢围堰施工的垂直允许偏差度（钢围堰顶底面中心与设计中心的偏差）为钢围堰高度的1/500（包括因倾斜而产生的位移）。2.3.2、钢围堰质量保证措施1）、钢围堰所用材料必须具备材质报造及出厂合格证书，各种型号与设计相符。2）、钢围堰加工厂分块半成品严禁露天存放，加工完成的半成品必须进行覆盖。3）、钢围堰加工过程中要求采用有效的措施防止焊接变形，壁体加工时要求留有一定的配切长度。4）、宽较大的块件，在存放和运输过程中，中间必须进行必要的支衬，以防其变形。5）、成品在运输过程中，块件间装卸应避免相互碰撞。6）、钢围堰分块运输的过程中要求局部加强、多点吊装、带缆固定等有效措施，防止钢围堰壁体变形。7）、围堰壁板在拼装过程中，主梁与钢护筒外壁间距必须满足设计要求。8）、钢围堰壁体安装时，下口定位码子位置要求精确；壁体垂直度采用经伟仪进行监测。9）、钢围堰的加工及拼装连接时，应尽量使用平焊，减少仰焊作业，确保焊缝质量。10）、钢围堰在下放前，对各块件的拼接焊缝进行煤油渗透性实验，检测各焊缝的密水性。11）、在钢围堰下放过程中，尽量选择低水位，并在钢护筒内壁设置8台调位及定位的千斤顶，以确保钢围堰平面准确定位。并在下放过程中，对各吊点采取贴应力应变片，对各吊点受力情况进行检测，尽量作到各吊点受力均匀，防67湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案止钢围堰在下沉过程中的变形或损坏。2.3.3、封底混凝土施工质量保证措施1）、开盘前检查各准备工作是否全部就绪，如测绳、塞子、砂石料、水泥、人员等等。2）、用于浇注封底混凝土的外加剂、骨料、水泥等进行试验检测，通过实验确定最佳混凝土配合比，使其坍落度、粘稠度、初凝时间满足施工要求。3）、每根导管开浇前，底口自泥面高程均应作好测量记录。4）、必须提前作好技术交底及现场口头交底，以做到人人心中有数，事事按部就班。5）、对入仓混凝土必须严格检查，不合格者坚决不用。6）、准确计算首批混凝土的浇注方量以及对浇注水下混凝土的导管进行水密性及气密性实验，导管均应作水密试验，合格者方可使用。并用钢尺准确丈量每接导管的长度。7）、对测绳、测点基面高程均应经检查复核后方可。8）、严格做好混凝土的试配，尤其要控制好混凝土的初凝时间和坍落度。9）、认真落实质量责任制，加强人、机、物的预控措施。10）、混凝土开盘前严格检查各环节是否按拟定方案落实，否则不准开盘，待消除隐患后，方能开盘。11）、加强质量监测，及时测量混凝土标高，控制好混凝土标高，防止混凝土面超高。12）、保证混凝土的浇筑能力。13）、勤检混凝土的坍落度。14）、每根导管的首批混凝土灌注时要求连续、不能间断的进行，并且保证导管底口有不少于1.0m的埋深，确保首批混凝土灌注成功。15）、混凝土的顶面高程要求控制在0～+10cm，要求测量人员加大测量的频率及测点的数量，尽量真实的反映混凝土顶面高程的情况，并及时的反馈给指挥中心。3、安全措施3.1、安全保证体系68项目经理湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案69副经理工程部安保部作业班组总工程师物资设备部质检部计财部综合办湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案3.2、安全保证检查程序3.3、安全保证措施3.3.1、安全技术保证措施1）、开工前针对工程实际编制切实可行的安全措施计划，并限期实施。没有安全保障措施的项目，不准开工，直到订出安全保障措施为止。2）、每月召开一次安全领导小组会议，讨论决定安全生产的重大事项，每周进行一次安全检查，并随之召开一次各部门参加的安全会议，检查总结一周的安全工作，贯彻安全领导小组决定，落实整改措施。专职安全工程师每月向监理工程师提交一份工程安全报告。70项目安全预控目标现场作业人员培训工艺流程危险点分析制定安全措施、操作规程安全检查、验收安全技术交底实施工艺流程、按章操作合格？总结、推广发生工伤、机损等事故合格格？NOYESNO湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案3）、成立一支随时听从专职安全工程师指挥的紧急救援队，并配备必要的救援工具、设备与通讯联络设施。开工前组织一次紧急救援演习，演习计划报监理工程师审查。4）、对各工序，技术部门进行安全技术交底，突出关键点和危险点，事前找出有可能出现事故的危险点，采取措施予以防范，使事故“防患于未然”。5）、密切注意天气预报，建立正常的天气预报接收制度，落实好防风防雨措施，保证各作业面，各作业的通讯设施畅通，机械状态良好，防护设备齐全。6）、超过许可风力需对船机设备进行加固，人、机一律停止作业。7）、加强电气设备等的用电安全，采取有效的接地保护措施，严格按规程操作，所有电气设备必须质量可靠，并有可靠的漏电保护与接地装置。施工中临时电源尽量用电缆，避免临时电源乱拉乱接。8）、开展安全QC小组活动，研究关键工序的安全防护措施，并做好记录标牌。9）、作业人员必须集体行动，上、下班清点人数。加强护身设备，如安全带、安全帽等的佩戴管理工作。10）、特殊工种如船员、起重工、爆破工、电工、架子工、电焊工、司机及各类机械设备的操作工必须持证上岗，按操作规程作业。11）、对职工及所用民工加强教育和管理，使他们有实实在在的防火意识，在施工业区设立明显的防火标志，在施工作业区和生活区配备一定数量的消防器材。12）、工地内不得饮用服用后可能影响判断力的酒精饮品及其它物品。任何正受这些物品影响的人员均必须立即离开工程施工范围。13）、对租用设备在施工前必须经过安全资质审查，确认符合施工要求、并签订安全协议书，明确安全责任。被租用设备必须建立相应的安全组织，并纳入本项目经理部的统一安全管理体系，接受安全管理与监督。14）、为防止高处落物与落物打击，在施工区域设安全警戒线，并挂示警牌15）、对主要起吊及载人设备，电，气焊工具均专门制订安全操作规程。16）、对施工安全设备，施工架、栏杆、工作平台，梯子和其它进出方式，升降装置、电动设备、照明、报警系统、保安设施，都必须进行检查测试和保养，资料记载应作保存备查。凡不符合规定的都将被更换和重新装置。17）、组建一支24小时工作的工地保安队负责整个工地的保安事宜。在进出工地的地方设立岗哨，另设两名流动保安队员，24小时巡逻值班。与当地的派出所和联防队保持联系，及时通报情况，服从配合他们的领导与指挥。18）、设立工地医务室，负责工地人员医护、疾病预防、抢救工作，定期进行灭虫、消毒、卫生防疫和卫生检查，对工人定期体检3.3.2、用电安全措施1）、严格遵守建设部《施工现场临时用电安全技术规范》的规定，搞好工程的用电安全工作。71湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案2）、工地供电采用TN—S系统三相五线制系统。用电线路采用高架或埋地敷设，原则上不准明敷。3）、场内架设的电线应绝缘良好，悬挂高度及线间距应符合电业部门的安全规定。4）、各种电器设备，符合一机一箱一闸一保的用电要求。5）、现场接灯照明时，凡危险场所及潮湿环境应使用安全电压；灯位安装在工作时碰不着的地方；保持一灯一开关且有防雨装置。6）、各种电气设备的检查维修，一般应停电维修，并挂警示牌。7）、严禁在施工现场使用金属体代替保险丝。3.3.3、吊装安全措施1）、起重设备最大吊幅处的吊重留有富余安全系数。2）、高压混凝土拖泵的输送管卡、弯头与锚体等部位固结，防止长距离混凝土管跳动、爆管。3）、动力传输电缆分5m一段附着标准节绑扎,防止电缆摩擦损伤和坠线过长导致线路坠断。4）、高空中的施工机械精心组织，合理调配，确保施工安全。5）、定期校核汽车吊安、龙门吊及履带吊安全性能。6）、对施工机械如支架等的结构安全，使用安全定期检查和加固。7）、加强对吊装钢丝绳和吊具的检查，有问题及时更换。8）、起吊过程中必须由专门起重工指挥。3.3.4、水上作业安全措施钢围堰施工位于开阔的水面上，主要为水上作业，必须切实加强水上作业的控制，水上作业要求如下：1）、水上作业人员必须戴好安全帽，穿好救生衣。2）、水上作业的施工船舶，要悬挂慢车信号旗，夜间以灯显示。3）、遇风力过大、不能保证安全时，应停止作业，必要时将船舶转移至避风锚地。4）、乘坐交通船（艇）不得超过规定人数，乘坐人员应穿好救生衣。5）、上下船时，不得争先恐后，打闹嬉戏，船未停稳不得上下。6）、所有人不得私自下水游泳。7）、夜间作业应有足够的照明，用电用火要防止触电及火患。3.3.5、防台、防洪安全措施1）、收到台风预报后，立即停止水上一切施工作业，加强对已施工构筑物的防护措施。2）、台风过后，对工程情况进行全面检查，摸清台风后工程变异情况。积72湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案极组织人员清理现场,消毒灭菌,尽最大努力恢复生产。如有特别的工程变异及破坏，编制专题处理方案报监理和业主批准。进行防台经验总结，修改完善防台措施。3）、在洪水来临之前，前场停止施工，工人全部退回后场，能转移的机械设备转移至后场；不能转移的设备如龙门吊等现场系好缆风绳。现场箱变等适当垫高，防止洪水淹没。3.3.6、防撞及通航安全措施1）、向相关单位申请施工水域许可证，申请在施工水域上下200m范围禁航。2）、在钢围堰上部设置通航灯和防撞警示灯，树立明显标牌，确保通航安全。3）、建立预警机制。在突发事件或灾害性天气中，要启动应急处理预案，确保结构防撞安全。3.3.7、钢围堰施工安全措施1）、钢围堰分块运输吊装过程要求选择风力较小的时候进行，保证钢围堰运输过程中的安全。2）、在钢围堰拼接时，操作人吊必须拴带好安全带及救生衣等防护用具。3）、在钢围堰壁体拼接时，只有在完全确定安装的壁体在连接固定稳固后，龙门吊方能脱钩。否则严禁脱钩。4）、在钢围堰下沉时，派遣经验丰富的起重工进行统一指挥。5）、在钢围堰下沉前，与驻地港监商谊，减缓过往船只的行驶速度，减少船只行驶波浪对钢围堰下沉时的影响。6）、钢围堰下沉前，对下放用的千斤顶及其油表进行检测及标定，确定其工作参数及工作状态。7）、对用于钢围堰块件吊装的工索具事前进行检查，对不符合使用要求或达到报废要求工索具的严禁使用。8）、严格执行项目部安全管理制度，实行安全奖罚制度。73湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案五、资源、进度计划1、机械计划序号船机名称规格型号单位数量备注1浮吊80t台158#墩拼装围堰2龙门吊10t台1围堰加工3龙门吊5t台1围堰加工4汽车吊50t台1围堰加工及转运5履带吊50t台159#墩围堰拼装6方驳400T台150T履带吊上船7货船200T2围堰转运8水上搅拌船100m3/h台1砼施工9空压机20m3/h台210吸泥器套2清理基坑11长臂挖机臂长20m台2清理基坑12泥砂船台2基坑开挖运泥13千斤顶100T台614液压系统LSDB105套115千斤顶30T个102个备用16电焊机台3017平板车15t辆218振捣棒Ø50个1019离心水泵200m3/h台4围堰抽水74湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案2、人员计划序号工种数量（人）1技术主管22技术员43工长34起重工85混凝土工206电焊工307电工28潜水工29机械工1010测量员611试验员612质检员413专职安全员414普工6015合计75湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案3总体进度计划施工工序58#墩施工时间59#墩施工时间2010年1月2月3月4月开始结束开始结束中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬围堰施工平台拆除1-292-101-161-31基坑开挖2-32-201-242-10拼装及下放平台2-82-201-282-10前四节围堰拼装及检查2-102-281-302-19围堰下放及固定3-13-22-202-21清理基坑3-33-92-212-28封底平台搭设及封底3-103-163-13-7封底砼等强及抽水3-173-213-83-12接高第五节围堰3-173-273-83-18承台破除桩头3-223-263-133-17右幅承台3-274-23-183-2476湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段主桥钢围堰专项施工方案施左幅承台4-34-93-253-3177',)