新建铁路云桂线(云南段)站前工程一标段
拥村谷拉河双线大桥钢围堰施工方案
编 制: 复 核: 审 核:
中铁隧道集团有限公司云桂铁路云南段项目经理部
二〇一二年七月
目 录
1. 编制说明 ...................................................................................................................................................... - 3 -
1.1编制依据 ........................................................................................................................................... - 3 - 1.2编制范围 ........................................................................................................................................... - 3 - 1.3编制原则 ........................................................................................................................................... - 3 - 2. 工程概况 ...................................................................................................................................................... - 3 -
2.1工程简介 ........................................................................................................................................... - 3 - 2.2技术标准 ........................................................................................................................................... - 4 - 2.3环境地质 ........................................................................................................................................... - 4 - 2.4气象水文 ........................................................................................................................................... - 4 - 3. 总体方案 ...................................................................................................................................................... - 5 - 4. 围堰施工方法 ............................................................................................................................................ - 10 -
4.1围堰的加工和运输 ......................................................................................................................... - 10 - 4.2围堰处的河床开挖 ......................................................................................................................... - 12 - 4.3围堰在平台上组拼 ......................................................................................................................... - 14 - 4.4围堰吊装下水 ................................................................................................................................. - 14 - 4.5围堰在水面上组拼 ......................................................................................................................... - 16 - 4.6围堰着床后的处理 ......................................................................................................................... - 17 - 4.7围堰封底 ......................................................................................................................................... - 18 -
4.7.1封底前准备 .......................................................................................................................... - 18 - 4.7.2水封用混凝土 ...................................................................................................................... - 19 - 4.7.3首封 ...................................................................................................................................... - 19 - 4.7.4正常水封 .............................................................................................................................. - 21 - 4.7.5水封要点 .............................................................................................................................. - 21 - 4.8抽水与支撑 ..................................................................................................................................... - 21 -
4.8.1围堰内抽水 .......................................................................................................................... - 21 - 4.8.2围堰内支撑 .......................................................................................................................... - 22 - 4.9围堰的看护与排险 ......................................................................................................................... - 22 - 4.10围堰预备加高 ............................................................................................................................... - 23 - 4.11围堰的拆除 ................................................................................................................................... - 23 -
拥村谷拉河双线大桥双壁钢围堰施工方案
1. 编制说明
1.1编制依据
⑴国家、铁道部现行设计施工规范及验收标准。
⑵本工程所涉及的地方和国家有关政策和法规,特别是环境保护、水土保持方面的政策和法规。
⑶新建铁路云桂线(云南段)站前工程施工总价承包文件及其补遗书。 ⑷云桂铁路云南段施工组织进度示意图。 ⑸云桂铁路云南有限责任公司架子队管理办法。
⑹新建铁路云桂线(云南段)站前工程谷拉河大桥设计图纸。 ⑺谷拉河大桥施工组织设计及现场调查的资料。
⑻本单位各专业架子队伍、技术装备能力及施工实践经验。
1.2编制范围
新建铁路云桂线(云南段)站前工程施工第1标段拥村谷拉河双线大桥(D2K293+129.510~D2K293+489.290,长359.78m )2#、3#主墩深水基础施工,包括双壁钢围堰和主墩承台施工。
1.3编制原则
优化施工组织设计,不断改进施工工艺,确保大临设施的稳定性、安全性和适合性,做到安全第一,预防为主。
精益求精,完善施工工艺,改善施工环境,做到安全生产、文明施工,保护环境,加强水土保护措施。
2. 工程概况
2.1工程简介
D2K293+309拥村谷拉河双线大桥位于云南省文山壮族苗自族治州富宁县剥隘镇拥村境内,全桥长359.78米,桥梁中心桩号为D2K293+309。
本桥跨径布置:1×32m+(72m+136m+72m)连续梁+1×32m ,上部结构为72m+136m+72m的预应力连续箱梁和32m 预应力简支箱梁。
下部结构中2#、3#主墩高分别为42米、43米,基础采用直径2.2米的钻孔桩,桩长20~38米,桩顶、承台底面及桥墩底部均位于冲刷面以下;边跨
1#、4#墩基础设计为钻孔灌注桩,实体墩柱, 桩基直径为1.5m ,桩长9~11.5米; 0#、5#桥台基础设计为钻孔灌注桩,直径为1.25m 的钻孔桩,桩长8~10.5米。
本桥共6个墩台,其中0#、5#墩为矩形承台,其结构尺寸分别为:910×950×250cm 和910×1000×250cm ;1#、4#墩为矩形承台,尺寸均为:1210×650×300cm ;2#、3#墩为圆端形承台,尺寸均为:2260×1480×450cm 。
根据施工组织设计,主墩2#、3#墩承台处于水中,采用双壁钢围堰基础施工;其余墩承台位于山坡上,采用明挖基坑施工。
2.2技术标准
设计速度:客货共线200Km/h,预留250Km/h客运专线条件。 正线数目:双线,线间距4.6m 。 设计活载:中-活载及ZK 荷载。
轨道结构类型:无砟轨道,跨区间无缝线路。
2.3环境地质
本桥位于拥村2#隧道出口与平途隧道进口间的谷拉河水库库区,平面线形位于直线上,全桥处于U 型河谷中。沿线地形起伏大,重峦叠嶂,桥隧相连,工程复杂。
本桥处于高原与盆地间的斜坡地带,即两大地貌单元的过渡区——云南山地。沿线地层出露较为完全,自上元古界至新生界,除侏罗系未见外,其余时代地层皆有分布。
2#墩位处,地表覆盖层为全风化钙质泥岩,厚度2-4米;以下为中风化钙质泥岩,厚度15-18米,再以下为微风化钙质泥岩。
3#墩位处,地表覆盖层为全风化钙质泥岩,厚度0-2米;以下为中风化钙质泥岩,厚度5-10米,再以下为微风化钙质泥岩。
2.4气象水文
富宁县年平均气温为19.5℃,极端最高气温为39.5℃,极端最低气温为-3.7℃。年平均风速为1.3m/s,最大风速为17m/s。雨量丰富,年平均降雨量为1156.6mm ,日最大降雨量为172.2mm 。年平均蒸发量为1611.6mm 。年雾日天为28.5天。最大积雪深100mm ,霜、冻期平均为24.4天。年平均雷爆日数
为62.3天。相对湿度为79%。
拥村谷拉河双线大桥水库设计施工水位为214.000m ,谷底水深约39米,2#、3#主墩处水深约18米。
根据我们调查,水库于2004年建成并蓄水发电,在过去的8年里,库区水位运行规律为:
春季雨量小,因排水发电,水位降至最低,2-4月一般水位为201.000左右,极端最低水位197.000m ;
夏季雨量较大,水位逐渐上涨,但因为排水发电,上涨速度缓慢,5-7月水位一般为202.000m-207.000m 之间;
秋季雨量较大,随夏季上涨态势,水位继续上涨,达到最高水位, 8-10月份一般水位208.000m-214.000m ,极端最高水位228.000m ;
冬季雨量小,因发电排水,水位逐渐下落,11月至次年1月一般水位205.000m-210.000m 。
3. 总体方案
拥村谷拉河双线大桥2#、3#主墩处于深水中,河床地形为斜坡,地质为钙质泥岩,承台施工前先构筑围堰,围堰采用双壁钢围堰结构。
双壁钢围堰内壁周边大于承台5cm ,双壁间距为1.0m 。围堰在春季施工,顶标高设为214.000m ,与设计施工水位相同;刃脚标高194.000m ,2#墩围堰低于承台底标高2.387米,3#墩围堰低于承台底标高2.271米。围堰封底厚度平均为2.0米。
具体结构如下:
⑴平台构造:围堰平面形状为承台形状的相似形,内长22.7米(承台长22.6米),内宽14.9米(承台宽14.8米),高15.0米。横桥向两端为半圆,半径7.45米;中间为直线段,长7.8米。
围堰双壁间距为1.2米,内、外壁板采用6mm 厚钢板;壁板内侧设竖肋,竖肋采用[10型钢,间距为35cm 。
围堰在平面上布置8个壁仓,圆弧端均分3个仓,两侧直线段各为一个舱。隔舱板采用6mm 厚钢板;隔舱板一侧设横向肋板,肋板采用[10型钢,间距0.35米。
⑵高度构造:围堰高20米,在高度上,围堰内、外壁的内侧每1.2米设一道水平圈梁板,圈梁板为20*200mm钢板带;内、外圈梁板之间设横杆连接,横杆采用[10型钢,间距1.0米,每隔一个横杆再设一根斜杆,斜杆采用[10型钢;
围堰下部设刃脚,刃脚高1.2米;根据河床地形,在刃脚下端加焊下插板,下插板采用20mm 厚钢板。
围堰上部设围板,围板高1.2米。
⑶内部构造:围堰内设置内支撑,由下而上,第一道内支撑高于封底混凝土5.0米(高于承台下层顶面0.5米),以上每3.0米设一道内支撑,共5道内支撑。内支撑纵向布置,在中间直线段上均匀设三根φ529*10钢管。内支撑与内壁的接触处加焊1000*1000*16钢板垫板和周围8块加肋板。
附图2:围堰平面布置
4. 围堰施工方法
4.1围堰的加工和运输
由项目部一分部委托一家专业结构加工厂加工围堰。为方便围堰公路运输和满足现场起重设备的作业要求,钢围堰在工厂里分块加工,分块方法:竖向分节,每3米一节,从水平圈梁板的顶面分开;水平分段,两侧直线段各为一段,每个圆弧端均分为三段,从隔舱板处分开。每节围堰加工完成后,在工厂里试拼组装、编号、试验、验收合格后,方可运到施工现场。
钢围堰加工的质量要求:
⑴双壁钢围堰使用的结构钢材为国标Q235,具有材质证明书和出厂合格证书。材料规格与围堰设计图的要求相符,表面应平整光洁,没有疤痕、分层、夹碴压入的氧化皮及其他影响强度的缺陷
⑵焊条、焊丝、焊剂等辅助材料符合现行行业标准要求,具有出厂合格证书和材质证明书。工厂手工焊和工地手工焊所用焊条主要采用J422酸性焊条。
⑶壁板之间的对接焊采用双面焊,每面焊缝为4mm ,并通过水密检验;肋板与壁板的焊接采用50(100)mm 跳焊,焊缝高度为6mm ;所有与圈梁板与壁板、肋板的接触处均采用双面满焊,焊缝高度为6mm 。构件接长采用剖口对接焊,要达到等强要求。
⑷分块加工的尺寸和对角线误差不得大于5mm ,双壁间距误差不得大于3mm ,双壁错位不大于2mm ,壁面平整度为5mm ,肋板和圈梁间距误差不大于20mm 。
钢围堰加工后,在工厂里分节试拼,并按上述要求进行验收检查,并对各块段进行编号。由于各节之间采用焊接,不能整体性试拼,则各节高度和标高检测要特别重视。各节检查合格后,分节次运至工地。
附图4:围堰分块示意图
4.2围堰处的河床开挖
在安装围堰前,应对围堰平面投影及其施工范围内的河床进行开挖,将河床高于围堰封底混凝土底面标高的地方挖除,并填于河床低于围堰封底混凝土底面标高的地方,并大致整平。
开挖方法:钻孔灌注桩完成后,将水上钻孔平台的前半部分改装成开挖作业平台,先租用长臂挖掘机在平台上开挖,当遇到较硬岩层,挖掘机挖不动时,则在平台上安装冲击钻,冲碎岩石后,再继续开挖。具体施工方法和步骤为:
⑴拆除水上钻孔平台前半部分(第4-7孔),包括拔除平台钢管桩,保留钻孔平台后半部分(第1-3孔)。
⑵切割部分基桩钢护筒(水面以上0.5米处),保留部分钢护筒。 ①前排桩钢护筒:切割两边(2#墩的11、13#桩钢护筒,3#墩的1、3#桩钢护筒),保留中间(2#墩的12#桩钢护筒,3#墩的2#桩钢护筒);
②第二排钢护筒2根都保留(2#墩的9、10#桩钢护筒,3#墩的4、5#桩钢护筒);
③第三排钢护筒3根全部切割(2#墩的6、7、8#桩钢护筒,3#墩的6、7、8#桩钢护筒);
④第四排钢护筒2根都保留(2#墩的4、5#桩钢护筒,3#墩的9、10#桩钢护筒);
后排钢护筒切割两边(2#墩的1、3#桩钢护筒,3#墩的11、13#桩钢护筒)保留中间(2#墩的2#桩钢护筒,3#墩的12#桩钢护筒)。
⑶搭设开挖平台:
①首先,在切割后的第三排(6#、7#、8#)钢护筒顶面上安装横梁,利用拆下来的钻孔平台桩顶横梁作为护筒顶横梁(2Ⅰ40组),顺桥向铺在6、7、8#钢护筒上;
②然后在横梁上安装平台的纵梁,利用拆下来的钻孔平台纵梁(Ⅰ40),铺设在护筒顶横梁上;
③再在纵梁上铺设横向分配梁([18)。 ④各构件接触处焊接5cm 。
⑷利用35t 汽车吊机将长臂挖掘机吊上开挖平台进行开挖。
⑸安装冲击钻机对较硬岩体进行冲击。 附图5:河床开挖平台平面布置图
4.3围堰在平台上组拼
围堰的下半部分(共3节)在水上组拼平台上逐块组拼,再安装吊装系统,将围堰吊起,再放入河面飘浮起来。具体施工方法和步骤为:
⑴ 安装组拼平台:在切割的边护筒(1#、3#、、11#、13#)顶面上安装挑梁;未切割的钢护筒(2#、4#、5#、9#、10#、12#),在水面以上0.5米处剖口安装挑梁;挑梁采用Ⅰ40,所有挑梁的顶面标高要一致,高差不大于5mm 。在挑梁上放样围堰的安装位置,围堰位置的两侧搭设施工人员作业平台,平台板采用[18。
⑵组拼围堰底节:首先,利用35t 汽车吊机分别吊起底节围堰的前、后、左、右4块,分别安装在拼装平台上,各块段的位置按围堰的理论位置放样,调整好位置和垂直度后,将围堰刃脚底临时焊接在挑梁上,围堰两侧斜支撑,支撑于挑梁上。然后,分别吊起围堰四角的4块,插入已经安装的块段之间,如空间位置不够而插不进去时,先检查原因,如无错误,则适当切割已安装围堰的边缘,直至完整插入,且两侧的接缝平整。
⑶上述方法拼装围堰第二节和第三节。
⑷组拼的焊接:拼装时各构件的焊接方法和要求:
①壁板的拼装竖缝采用对接双面焊,焊缝高度4 mm ,如对接缝较宽,不能直接焊接时,则两侧贴板焊接;
②圈梁板的水面拼缝采用单面剖口对接焊,并在接缝上面焊接加强连接板如对接缝较宽,不能对接焊时,则上、下贴板焊接;
③按各节之间的水平焊接,采用双面角焊,焊缝高度6 mm ,上节的壁板和肋板全部与下节的圈梁板焊接;
④焊缝遗漏检查:内、外壁上所有焊缝,不得漏焊对漏焊的地方进行补焊。 ⑤焊缝水密检验:在壁板的一侧涂刷石灰浆,在另一侧涂刷柴油,如石灰浆一侧变色,则证明密封不够,应剔掉焊碴进行补焊。
4.4围堰吊装下水
⑴安装吊梁:在未切割的钢护筒(2#、4#、5#、9#、10#、12#)顶面上安装挑梁(2Ⅰ40组),挑梁的外端上面对应于围堰双壁中间位置处安装吊梁;在第三节转载上部对应于挑梁位置处安装吊梁;吊梁采用2[18组。
⑵安装吊具:吊梁上安装60t 穿心千斤顶,用φ25mm 精轧螺纹钢作吊杆,上端穿过千斤顶并装上锚固螺栓;吊杆下端锚固于双壁钢围堰壁内吊梁上。
⑶起吊围堰:解除围堰拼装时的临时斜撑,6台起吊千斤顶同时起顶,吊起围堰后,沿围堰水平投影的内侧(让出10cm )拆除围堰下面的外侧拼装平台,保留内侧拼装平台。
⑷下落围堰:落顶,拧紧下锚固螺栓;松开上锚固螺栓,起顶;再落顶,拧紧上锚固螺栓;再起顶,松开下锚固螺栓„„依次循环,每一次起、落顶使围堰下沉15-18 cm,直至围堰落于水中,并浮在水面上。
附图6:围堰下水示意图
4.5围堰在水面上组拼
围堰入水后,将浮在水面上,调整围堰的位置和垂直度,安装定位和导向系统,然后,进行在水面上继续组拼第四、第五节围堰,直至围堰着床。具体施工方法如下:
⑴水面拼装平台:水面组拼工作平台以内侧平台为主,采用围堰下水时保留的原内侧组拼平台。外侧利用水上浮式平台作为辅助工作平台。
⑵围堰的平面定位:当围堰入水后是浮在水面上的,要对围堰的位置进行调整,然后在对应于围堰顶面高度处的钢护筒上焊接定位点,将围堰的平面位置控制起来。
⑶围堰的垂直导向:围堰顶面位置定位后,再调整围堰的水面位置,在水面位置处再在护筒焊接定位点。然后将两层定位点用竖向导向杆连接起来,将围堰的垂直度控制起来。导向杆采用2[18组,与围堰之间空隙2cm 。
⑷水面组拼:继续拼装第四、第五、第六节围堰,拼装时,先拼装的一侧,用两个10t 倒链稳定该处围堰,然后,前后、左右或对角进行对称拼装。
⑸围堰的焊接:节段之间的水平缝在内、外平台上施焊;块段之间的竖直缝在步梯上焊接,步梯的踏步要有平台,宽度不小于10cm ,工作人员要系好安全带,穿上救生衣,配合人员要看护好焊接人员的安全。
⑹下沉着床:每拼装完一节围堰并检查合格后,在围堰各仓内注水,使围堰均匀下沉,直至围堰着床。
围堰拼装及就位允许偏差和检验方法
4.6围堰着床后的处理
围堰着床后,测量围堰各点位置和标高,对围堰时行纠偏处理,然后对河床的标高和垂直度进行处理,最后对围堰的刃脚进行处理,主要处理内容和方法如下:
⑴围堰偏位处理:围堰着床后,经测量,如果围堰位置发生偏位(大于5cm ),则将围堰壁内的水部分抽取,让围堰再浮起来,重新定位,然后再向壁内注水,使其再次着床。
⑵围堰倾斜处理,围堰着床后,经测量,如果围堰发生倾斜(倾斜度大于1%或者推算刃脚位置偏差大于5cm ,则将围堰壁内的水部分抽取,让围堰再浮起来,重新设置导向和定位装置,然后再向壁内注水,使其再次着床。
⑶围堰搁浅处理:围堰着床后,如果围堰标高未达到设计位置,则证明围堰搁浅,应用测绳测量并检查出搁浅位置,或者由潜水工下水检查搁浅位置,然后采用水下射水方法进行水下开挖,开挖后再下沉围堰。开挖方法:在围堰搁浅点处,安装竖向水管,下端设射水嘴和控制绳,尾端连接高压泵,开动高压水泵,并不断拉动控制绳来摆动射水嘴位置。
⑷如果射水方法不能使围堰继续下沉,则改用冲击方法进行开挖,开挖再下沉围堰。开挖方法:对应于较硬岩层上方,架设小型冲击钻机,用冲击锥冲碎岩层,再用射水清理。
⑸当上述⑶、⑷方法使用后,围堰标高接近设计标高时(相差不大于30 cm ),则潜水工下水,直接水下切割搁浅处下插板。
⑹围堰内河床检测:围堰的平面位置、倾斜度、标高均达到设计要求后,在围堰内对河床进行全面检测。检测方法:用测绳布点测量河床标高,布点密度为点距2米,各点标高与设计封底混凝土底面相比,高差大于50 cm 时,则应按⑺的描述处理。
⑺围堰清底:潜水工下潜检查围堰内河床情况,如有堆积的土石,则在水下用锹摊平;如有深坑,则通知上方人员向下抛砂包,潜水工搬运沙包垫平;
⑻刃脚脱空处理:潜水工下水检查刃脚各处情况,如刃脚处有悬空情况,则用砂包抄垫。在潜水员作业时,不得向下扔东西;在上方人员扔砂包时,潜水工应出水。
⑼灌注围堰壁内混凝土定位:在围堰倾斜、搁浅处理过程中,也可以采用向围堰部分壁仓里灌注水下混凝土的方法进行处理;在上述处理过程全部完成后,还没有灌注水下混凝土的壁仓,则须补充灌注壁仓内水下混凝土。灌注方法:采用导管法,具体方法与钻孔桩的水下混凝土灌注方法相同。灌注高度:高于承台下层的顶面标高1.0米。
4.7围堰封底
围堰内采用C30水下混凝土进行封底。封底混凝土高度到达承台底标高,封底厚度2.0m ,混凝土总方量约600m 3。 4.7.1封底前准备
⑴河床检测:用测绳测量河床标高,采用布网法测量,相邻测点间距1米,按横桥向每1 米绘制一个围堰内河床断面图,计算封底混凝土的方量。
⑵下水详查:潜水员沿横桥向拉网式排检钢围堰内河床详细情况,不得有明显的高差,刃脚处不得有悬空现象。
⑶布设导管:采用双导管平移法进行围堰封底。导管采用φ325导管,导管下口光圆无连接盘,左右两侧设拉绳;导管上口安装水封漏斗,漏斗下灰口上盖上圆盖板,盖板中心引出吊绳。
⑷机械准备:高平台上布置两台混凝土泵车,泵车的长臂能够覆盖整个围堰范围;混凝土平面运输采用搅拌运输车,不少于3台;高平台上布置两台35t 汽车吊机,大钩吊着水封漏斗,小钩吊着漏斗盖板拉绳。岸上再备用一台汽车吊机、一个混凝土吊斗,如泵车发生故障,则利用吊机和吊斗继续施工。
⑸材料准备:封底混凝土约600立方米,需备用1.5倍以上的混凝土原材料,如水泥、砂、石、外加剂、水等。
⑹人员准备:封底时间约为16-20小时,需按两班倒安排水封人员。主要人员:
总指挥:1人
副总指挥:2人,每班各1 人 技术值班兼测量:4人,每班前台2人 试验值班:4人,每班前、后台各1 人 安全质量值班:4人,每班前、后台各1 人
物资设备值班:4人(含电工),每班2人 前后水封操作人员:24人,每班12人
后台混凝土搅拌人员:10人(含装载机司机),每班5人 机械操作人员:每台机械均按两班倒安排司机。 4.7.2水封用混凝土
⑴混凝土标号:采用C30水下混凝土,即岸上墩钻孔灌注桩水封混凝土的理论配合比,适当调整外加剂用量,满足下述坍落度、流动度、凝固时间要求。
⑵坍落度控制:坍落度范围为18cm-22cm 。砍球时用低限,之后灌注时为防止混凝土面高差过大时可改用20-22cm 等稍大坍落度。
⑶流动度保持率(即陷度保持大于15cm 的小时数):暂定为不小于2小时。为了改善混凝土的和易性,加大流动度保持率,可掺用减水剂,其掺用量为水泥用量的0.1%-0.2%(具体数字由试验室确定)
⑷混凝土初凝时间要求不少于12小时,终凝时间不少于16小时。 ⑸混凝土试拌:对砂石料含水量进行检查,调整实际配合比。根据天气变化情况,每2-4小时调整一次实际配合比。
⑹混凝土的现场检测:首封混凝土应在现场检查混凝土的坍落度、入导管时温度,以后每1-2小时抽样检查混凝土的现场情况。
⑺混凝土拌合物从出厂到灌注,应层层把好关(特别是混凝土试验人员及拌合机出料口人员)发现离析、拌合不均、坍落度不对等应立即报告负责人处理,严禁把不合格的混凝土灌入导管内。 4.7.3首封
⑴2个导管分别进行首封。首封点设置在围堰前端的中部(前排桩与第三排桩之间的空位处,详见附图4),2根导管对称,间距5米左右。
⑵导管下口距离河床20cm 。一台混凝土罐车下灰口对准水封漏斗,另一台罐车分别停在汽车泵处。先用第一台混凝土罐车直接下灰,当混凝土即将装满漏斗时,吊机小钩迅速吊起盖板,使混凝土排水落下,罐车继续向漏斗下灰。第一车混凝土下完时,则另一台罐车通过汽车泵迅速补充下灰。
⑶首封混凝土下完后,检查导管内有无进水,测量导管底口埋深,如导管内无进水,且埋深大于0.5米,则首封成功。
4.7.4正常水封
⑴两个导管交错下灰,下灰时,导管不得任意摆动。
⑵每2车混凝土(每个导管1车)下完后,测量水下混凝土面标高并随时记录。测量范围为整个围堰内。
⑶当混凝土面达到设计标高时,用导管下端拉绳缓慢地拉动导管下口,同时,吊机也随之带动导管上口移动,导管移动到下一个水封点后,继续下混凝土。
若导管下口拉移不动时,适当提起导管再拉移,但导管埋深不得小于0.5米。导管的移动路线详见附图4。
⑷检查水封后各点混凝土面标高,若有局部混凝土面低于设计标高300mm 时,则在该处重新下导管,补封混凝土。所有点混凝土面标高均达到设计标高±300 mm,则水封完成。
4.7.5水封要点
⑴已砍球的导管在正常灌注过程中,要保证混凝土连续下料,中间间隔时间不得超过30分钟。
⑵若导管内发生堵料,应将导管提升→落下→再提升→再落下进行三个反复,提升幅度不大于0.3m 。每次提升导管前,应征得值班技术人员认可,并由其监督进行,严防导管提出混凝土面造成混凝土“洗澡”。
⑶灌注人员随时观察导管内混凝土灌注情况,如发现漏水堵管等情况,迅速报告指挥台,由现场施工负责人和技术负责人研究处理。
4.8抽水与支撑
4.8.1围堰内抽水
⑴在同条件养护的混凝土试件强度到设计强度80%后,开始抽水,抽水深度按围堰内各层支撑标高分批进行。
⑵第一次抽水,使水面标高低于围堰上层内支撑标高50cm ,然后安装上层内支撑;在上层内支撑安装后,再进行第二次抽水,使水面标高低于围堰中间层内支撑50cm ,再安装第二层内支撑。依此类推,直至安装完下层内支撑。
⑶在每一次抽水时,要仔细观察围堰有无异常,若发现围堰壁漏水或围堰底翻水,应立即停止抽水,并反向往围堰内抽水,采取补救措施后,再继续抽
水。
⑷若抽水中发现围堰变形或听到不正常的响声,则也应该立即停止抽水,并采取围堰加强措施后,再抽水。
⑸围堰内支撑完成后,将围堰内的水抽完,检查围堰有无异常,如围堰无异常,则证明封底成功。
4.8.2围堰内支撑
⑴围堰的上层内支撑的设置:从封底混凝土面往上算起,距离2.5米处设第一层支撑,再往上2.5米设第二层支撑;以后,每间距3米设一层支撑;最上面的一层支撑距离围堰顶面不得大于3米。依此推算围堰最上面一层支撑的标高位置进行设置。
⑵每层内支撑设2根纵桥向支撑杆,1根横桥向支撑杆,支撑杆采用φ529*10钢管;每层内支撑之间在纵、横支撑杆相交处设置竖向连接杆,连接杆采用2[18型钢组。
⑶横向支撑杆与纵向支撑杆平面相交,相交处的连接采用上、下、左、右四块连接钢板焊接,连接钢板尺寸为400 *400*10mm,并将钢板弯成单面圆弧,与其中的一个钢管贴面焊接,与另一个钢管的连接端切割成圆弧,与钢管对焊。
⑷支撑杆与围堰壁板的连接:在壁板的支点处,贴焊一块钢板垫板,垫板规格为1000*1000*16 mm,并在钢管周围加焊8个方向的三角肋板,肋板规格为250*250 *10mm。
⑸所有构件之间的接触处均采用焊接,焊接为满焊,焊缝高10 mm。
4.9围堰的看护与排险
围堰在使用过程要设三班倒专人看护,并做好看护记录,每小时记录一次围堰的使用情况和安全状况,发生下列情况,应及时处理:
⑴围堰壁渗漏水:事先储备好堵漏材料,如:级配砂、木楔、锯沫、棉纱等。当发现围堰壁有渗漏水现象时,则在漏水处上方撒级配砂、锯沫等方法进行堵漏;如漏水严重,则在漏水的隔舱内灌注水下混凝土,将该处围堰密封。
⑵封底漏水处理:事先备用好φ15-30各规格塑料管、空压机、风枪、拌浆机等。如封底混凝土发生漏水现象,按下列方法分级处理:
如为小孔漏水,则在漏水孔处打木楔堵漏;
如为较大孔洞漏水,则在漏水处安插导流管,将水引导至汇水坑;
如为混凝土分离层带状漏水,则沿带状每间隔1米,打1个孔洞,在孔洞里安插导管,然后向围堰内注水,使围堰内外水位一致,然后用位能法,向导管里注水泥将,养护3天后再抽水进行施工。
⑶设置排水系统:在围堰封底混凝土较低处,设置排水沟和汇水坑。在汇水坑里安放潜水泵,当坑内有积水时,用潜水泵向围堰外抽水。
⑷围堰外部威胁:围堰外的漂流物如撞击围堰,将对围堰产生安全性的威胁,应在围堰外的河心侧和上游侧插打钢管护桩。钢管护桩间距4米,两桩之间每高2米安装水平横杆,在横杆上安装防护网。看护人员要随时清理防护网拦截的漂流物。
⑸围堰的紧急安全处理:在围堰上面设置2台φ100低压水泵,如围堰壁、内支撑发生异常变形;封底混凝土发生大量漏水,则迅速撤离围堰内的施工人员,立即往围堰内抽水,保证施工人员和围堰的结构安全。然后,潜水员下水摸明情况,向上级汇报,再根据情况拟定方案后,再进行处理。
4.10围堰预备加高
在围堰、承台及水面以下墩身施工中,可能会发生河水上涨,超过围堰设计顶面标高的现象,需要对围堰进行加高处理,拟采用如下措施:
⑴在围堰加工时,多加工一节围堰,多备用一层内支撑钢管;
⑵在围堰安装时,如果水位小于207.000m 时,则暂时不安装上层围板,以预备加高;
⑶在施工过程中,及时了解天气预报和库区水位走势,当水位有可能超过207.000m ,但小于208.000m 时,继续安装上围板;
⑷当水位可能超过208.000m ,但不超过212.000m 时,且承台下层已经浇筑时,则先安装备用的一节围堰,再安装上围板。
⑸当水位有可能超过212.000m 时,则向围堰内抽水,停止在围堰内施工,确保安全。
4.11围堰的拆除
在承台和水面以下墩身完成后,即可对围堰进行拆除。
拆除分界线在承台下层顶面标高0.5米处,即围堰壁仓内水下混凝土的顶
面标高处。分界线以下作为承台的围护,永久性保留;分界线以上拆除回收。 拆除工作宜在低水位时进行,水面以上用氧气切割,水面以下由潜水工水下切割。
根据起重情况,对围堰分块切割,逐块拆除起吊。
新建铁路云桂线(云南段)站前工程一标段
拥村谷拉河双线大桥钢围堰施工方案
编 制: 复 核: 审 核:
中铁隧道集团有限公司云桂铁路云南段项目经理部
二〇一二年七月
目 录
1. 编制说明 ...................................................................................................................................................... - 3 -
1.1编制依据 ........................................................................................................................................... - 3 - 1.2编制范围 ........................................................................................................................................... - 3 - 1.3编制原则 ........................................................................................................................................... - 3 - 2. 工程概况 ...................................................................................................................................................... - 3 -
2.1工程简介 ........................................................................................................................................... - 3 - 2.2技术标准 ........................................................................................................................................... - 4 - 2.3环境地质 ........................................................................................................................................... - 4 - 2.4气象水文 ........................................................................................................................................... - 4 - 3. 总体方案 ...................................................................................................................................................... - 5 - 4. 围堰施工方法 ............................................................................................................................................ - 10 -
4.1围堰的加工和运输 ......................................................................................................................... - 10 - 4.2围堰处的河床开挖 ......................................................................................................................... - 12 - 4.3围堰在平台上组拼 ......................................................................................................................... - 14 - 4.4围堰吊装下水 ................................................................................................................................. - 14 - 4.5围堰在水面上组拼 ......................................................................................................................... - 16 - 4.6围堰着床后的处理 ......................................................................................................................... - 17 - 4.7围堰封底 ......................................................................................................................................... - 18 -
4.7.1封底前准备 .......................................................................................................................... - 18 - 4.7.2水封用混凝土 ...................................................................................................................... - 19 - 4.7.3首封 ...................................................................................................................................... - 19 - 4.7.4正常水封 .............................................................................................................................. - 21 - 4.7.5水封要点 .............................................................................................................................. - 21 - 4.8抽水与支撑 ..................................................................................................................................... - 21 -
4.8.1围堰内抽水 .......................................................................................................................... - 21 - 4.8.2围堰内支撑 .......................................................................................................................... - 22 - 4.9围堰的看护与排险 ......................................................................................................................... - 22 - 4.10围堰预备加高 ............................................................................................................................... - 23 - 4.11围堰的拆除 ................................................................................................................................... - 23 -
拥村谷拉河双线大桥双壁钢围堰施工方案
1. 编制说明
1.1编制依据
⑴国家、铁道部现行设计施工规范及验收标准。
⑵本工程所涉及的地方和国家有关政策和法规,特别是环境保护、水土保持方面的政策和法规。
⑶新建铁路云桂线(云南段)站前工程施工总价承包文件及其补遗书。 ⑷云桂铁路云南段施工组织进度示意图。 ⑸云桂铁路云南有限责任公司架子队管理办法。
⑹新建铁路云桂线(云南段)站前工程谷拉河大桥设计图纸。 ⑺谷拉河大桥施工组织设计及现场调查的资料。
⑻本单位各专业架子队伍、技术装备能力及施工实践经验。
1.2编制范围
新建铁路云桂线(云南段)站前工程施工第1标段拥村谷拉河双线大桥(D2K293+129.510~D2K293+489.290,长359.78m )2#、3#主墩深水基础施工,包括双壁钢围堰和主墩承台施工。
1.3编制原则
优化施工组织设计,不断改进施工工艺,确保大临设施的稳定性、安全性和适合性,做到安全第一,预防为主。
精益求精,完善施工工艺,改善施工环境,做到安全生产、文明施工,保护环境,加强水土保护措施。
2. 工程概况
2.1工程简介
D2K293+309拥村谷拉河双线大桥位于云南省文山壮族苗自族治州富宁县剥隘镇拥村境内,全桥长359.78米,桥梁中心桩号为D2K293+309。
本桥跨径布置:1×32m+(72m+136m+72m)连续梁+1×32m ,上部结构为72m+136m+72m的预应力连续箱梁和32m 预应力简支箱梁。
下部结构中2#、3#主墩高分别为42米、43米,基础采用直径2.2米的钻孔桩,桩长20~38米,桩顶、承台底面及桥墩底部均位于冲刷面以下;边跨
1#、4#墩基础设计为钻孔灌注桩,实体墩柱, 桩基直径为1.5m ,桩长9~11.5米; 0#、5#桥台基础设计为钻孔灌注桩,直径为1.25m 的钻孔桩,桩长8~10.5米。
本桥共6个墩台,其中0#、5#墩为矩形承台,其结构尺寸分别为:910×950×250cm 和910×1000×250cm ;1#、4#墩为矩形承台,尺寸均为:1210×650×300cm ;2#、3#墩为圆端形承台,尺寸均为:2260×1480×450cm 。
根据施工组织设计,主墩2#、3#墩承台处于水中,采用双壁钢围堰基础施工;其余墩承台位于山坡上,采用明挖基坑施工。
2.2技术标准
设计速度:客货共线200Km/h,预留250Km/h客运专线条件。 正线数目:双线,线间距4.6m 。 设计活载:中-活载及ZK 荷载。
轨道结构类型:无砟轨道,跨区间无缝线路。
2.3环境地质
本桥位于拥村2#隧道出口与平途隧道进口间的谷拉河水库库区,平面线形位于直线上,全桥处于U 型河谷中。沿线地形起伏大,重峦叠嶂,桥隧相连,工程复杂。
本桥处于高原与盆地间的斜坡地带,即两大地貌单元的过渡区——云南山地。沿线地层出露较为完全,自上元古界至新生界,除侏罗系未见外,其余时代地层皆有分布。
2#墩位处,地表覆盖层为全风化钙质泥岩,厚度2-4米;以下为中风化钙质泥岩,厚度15-18米,再以下为微风化钙质泥岩。
3#墩位处,地表覆盖层为全风化钙质泥岩,厚度0-2米;以下为中风化钙质泥岩,厚度5-10米,再以下为微风化钙质泥岩。
2.4气象水文
富宁县年平均气温为19.5℃,极端最高气温为39.5℃,极端最低气温为-3.7℃。年平均风速为1.3m/s,最大风速为17m/s。雨量丰富,年平均降雨量为1156.6mm ,日最大降雨量为172.2mm 。年平均蒸发量为1611.6mm 。年雾日天为28.5天。最大积雪深100mm ,霜、冻期平均为24.4天。年平均雷爆日数
为62.3天。相对湿度为79%。
拥村谷拉河双线大桥水库设计施工水位为214.000m ,谷底水深约39米,2#、3#主墩处水深约18米。
根据我们调查,水库于2004年建成并蓄水发电,在过去的8年里,库区水位运行规律为:
春季雨量小,因排水发电,水位降至最低,2-4月一般水位为201.000左右,极端最低水位197.000m ;
夏季雨量较大,水位逐渐上涨,但因为排水发电,上涨速度缓慢,5-7月水位一般为202.000m-207.000m 之间;
秋季雨量较大,随夏季上涨态势,水位继续上涨,达到最高水位, 8-10月份一般水位208.000m-214.000m ,极端最高水位228.000m ;
冬季雨量小,因发电排水,水位逐渐下落,11月至次年1月一般水位205.000m-210.000m 。
3. 总体方案
拥村谷拉河双线大桥2#、3#主墩处于深水中,河床地形为斜坡,地质为钙质泥岩,承台施工前先构筑围堰,围堰采用双壁钢围堰结构。
双壁钢围堰内壁周边大于承台5cm ,双壁间距为1.0m 。围堰在春季施工,顶标高设为214.000m ,与设计施工水位相同;刃脚标高194.000m ,2#墩围堰低于承台底标高2.387米,3#墩围堰低于承台底标高2.271米。围堰封底厚度平均为2.0米。
具体结构如下:
⑴平台构造:围堰平面形状为承台形状的相似形,内长22.7米(承台长22.6米),内宽14.9米(承台宽14.8米),高15.0米。横桥向两端为半圆,半径7.45米;中间为直线段,长7.8米。
围堰双壁间距为1.2米,内、外壁板采用6mm 厚钢板;壁板内侧设竖肋,竖肋采用[10型钢,间距为35cm 。
围堰在平面上布置8个壁仓,圆弧端均分3个仓,两侧直线段各为一个舱。隔舱板采用6mm 厚钢板;隔舱板一侧设横向肋板,肋板采用[10型钢,间距0.35米。
⑵高度构造:围堰高20米,在高度上,围堰内、外壁的内侧每1.2米设一道水平圈梁板,圈梁板为20*200mm钢板带;内、外圈梁板之间设横杆连接,横杆采用[10型钢,间距1.0米,每隔一个横杆再设一根斜杆,斜杆采用[10型钢;
围堰下部设刃脚,刃脚高1.2米;根据河床地形,在刃脚下端加焊下插板,下插板采用20mm 厚钢板。
围堰上部设围板,围板高1.2米。
⑶内部构造:围堰内设置内支撑,由下而上,第一道内支撑高于封底混凝土5.0米(高于承台下层顶面0.5米),以上每3.0米设一道内支撑,共5道内支撑。内支撑纵向布置,在中间直线段上均匀设三根φ529*10钢管。内支撑与内壁的接触处加焊1000*1000*16钢板垫板和周围8块加肋板。
附图2:围堰平面布置
4. 围堰施工方法
4.1围堰的加工和运输
由项目部一分部委托一家专业结构加工厂加工围堰。为方便围堰公路运输和满足现场起重设备的作业要求,钢围堰在工厂里分块加工,分块方法:竖向分节,每3米一节,从水平圈梁板的顶面分开;水平分段,两侧直线段各为一段,每个圆弧端均分为三段,从隔舱板处分开。每节围堰加工完成后,在工厂里试拼组装、编号、试验、验收合格后,方可运到施工现场。
钢围堰加工的质量要求:
⑴双壁钢围堰使用的结构钢材为国标Q235,具有材质证明书和出厂合格证书。材料规格与围堰设计图的要求相符,表面应平整光洁,没有疤痕、分层、夹碴压入的氧化皮及其他影响强度的缺陷
⑵焊条、焊丝、焊剂等辅助材料符合现行行业标准要求,具有出厂合格证书和材质证明书。工厂手工焊和工地手工焊所用焊条主要采用J422酸性焊条。
⑶壁板之间的对接焊采用双面焊,每面焊缝为4mm ,并通过水密检验;肋板与壁板的焊接采用50(100)mm 跳焊,焊缝高度为6mm ;所有与圈梁板与壁板、肋板的接触处均采用双面满焊,焊缝高度为6mm 。构件接长采用剖口对接焊,要达到等强要求。
⑷分块加工的尺寸和对角线误差不得大于5mm ,双壁间距误差不得大于3mm ,双壁错位不大于2mm ,壁面平整度为5mm ,肋板和圈梁间距误差不大于20mm 。
钢围堰加工后,在工厂里分节试拼,并按上述要求进行验收检查,并对各块段进行编号。由于各节之间采用焊接,不能整体性试拼,则各节高度和标高检测要特别重视。各节检查合格后,分节次运至工地。
附图4:围堰分块示意图
4.2围堰处的河床开挖
在安装围堰前,应对围堰平面投影及其施工范围内的河床进行开挖,将河床高于围堰封底混凝土底面标高的地方挖除,并填于河床低于围堰封底混凝土底面标高的地方,并大致整平。
开挖方法:钻孔灌注桩完成后,将水上钻孔平台的前半部分改装成开挖作业平台,先租用长臂挖掘机在平台上开挖,当遇到较硬岩层,挖掘机挖不动时,则在平台上安装冲击钻,冲碎岩石后,再继续开挖。具体施工方法和步骤为:
⑴拆除水上钻孔平台前半部分(第4-7孔),包括拔除平台钢管桩,保留钻孔平台后半部分(第1-3孔)。
⑵切割部分基桩钢护筒(水面以上0.5米处),保留部分钢护筒。 ①前排桩钢护筒:切割两边(2#墩的11、13#桩钢护筒,3#墩的1、3#桩钢护筒),保留中间(2#墩的12#桩钢护筒,3#墩的2#桩钢护筒);
②第二排钢护筒2根都保留(2#墩的9、10#桩钢护筒,3#墩的4、5#桩钢护筒);
③第三排钢护筒3根全部切割(2#墩的6、7、8#桩钢护筒,3#墩的6、7、8#桩钢护筒);
④第四排钢护筒2根都保留(2#墩的4、5#桩钢护筒,3#墩的9、10#桩钢护筒);
后排钢护筒切割两边(2#墩的1、3#桩钢护筒,3#墩的11、13#桩钢护筒)保留中间(2#墩的2#桩钢护筒,3#墩的12#桩钢护筒)。
⑶搭设开挖平台:
①首先,在切割后的第三排(6#、7#、8#)钢护筒顶面上安装横梁,利用拆下来的钻孔平台桩顶横梁作为护筒顶横梁(2Ⅰ40组),顺桥向铺在6、7、8#钢护筒上;
②然后在横梁上安装平台的纵梁,利用拆下来的钻孔平台纵梁(Ⅰ40),铺设在护筒顶横梁上;
③再在纵梁上铺设横向分配梁([18)。 ④各构件接触处焊接5cm 。
⑷利用35t 汽车吊机将长臂挖掘机吊上开挖平台进行开挖。
⑸安装冲击钻机对较硬岩体进行冲击。 附图5:河床开挖平台平面布置图
4.3围堰在平台上组拼
围堰的下半部分(共3节)在水上组拼平台上逐块组拼,再安装吊装系统,将围堰吊起,再放入河面飘浮起来。具体施工方法和步骤为:
⑴ 安装组拼平台:在切割的边护筒(1#、3#、、11#、13#)顶面上安装挑梁;未切割的钢护筒(2#、4#、5#、9#、10#、12#),在水面以上0.5米处剖口安装挑梁;挑梁采用Ⅰ40,所有挑梁的顶面标高要一致,高差不大于5mm 。在挑梁上放样围堰的安装位置,围堰位置的两侧搭设施工人员作业平台,平台板采用[18。
⑵组拼围堰底节:首先,利用35t 汽车吊机分别吊起底节围堰的前、后、左、右4块,分别安装在拼装平台上,各块段的位置按围堰的理论位置放样,调整好位置和垂直度后,将围堰刃脚底临时焊接在挑梁上,围堰两侧斜支撑,支撑于挑梁上。然后,分别吊起围堰四角的4块,插入已经安装的块段之间,如空间位置不够而插不进去时,先检查原因,如无错误,则适当切割已安装围堰的边缘,直至完整插入,且两侧的接缝平整。
⑶上述方法拼装围堰第二节和第三节。
⑷组拼的焊接:拼装时各构件的焊接方法和要求:
①壁板的拼装竖缝采用对接双面焊,焊缝高度4 mm ,如对接缝较宽,不能直接焊接时,则两侧贴板焊接;
②圈梁板的水面拼缝采用单面剖口对接焊,并在接缝上面焊接加强连接板如对接缝较宽,不能对接焊时,则上、下贴板焊接;
③按各节之间的水平焊接,采用双面角焊,焊缝高度6 mm ,上节的壁板和肋板全部与下节的圈梁板焊接;
④焊缝遗漏检查:内、外壁上所有焊缝,不得漏焊对漏焊的地方进行补焊。 ⑤焊缝水密检验:在壁板的一侧涂刷石灰浆,在另一侧涂刷柴油,如石灰浆一侧变色,则证明密封不够,应剔掉焊碴进行补焊。
4.4围堰吊装下水
⑴安装吊梁:在未切割的钢护筒(2#、4#、5#、9#、10#、12#)顶面上安装挑梁(2Ⅰ40组),挑梁的外端上面对应于围堰双壁中间位置处安装吊梁;在第三节转载上部对应于挑梁位置处安装吊梁;吊梁采用2[18组。
⑵安装吊具:吊梁上安装60t 穿心千斤顶,用φ25mm 精轧螺纹钢作吊杆,上端穿过千斤顶并装上锚固螺栓;吊杆下端锚固于双壁钢围堰壁内吊梁上。
⑶起吊围堰:解除围堰拼装时的临时斜撑,6台起吊千斤顶同时起顶,吊起围堰后,沿围堰水平投影的内侧(让出10cm )拆除围堰下面的外侧拼装平台,保留内侧拼装平台。
⑷下落围堰:落顶,拧紧下锚固螺栓;松开上锚固螺栓,起顶;再落顶,拧紧上锚固螺栓;再起顶,松开下锚固螺栓„„依次循环,每一次起、落顶使围堰下沉15-18 cm,直至围堰落于水中,并浮在水面上。
附图6:围堰下水示意图
4.5围堰在水面上组拼
围堰入水后,将浮在水面上,调整围堰的位置和垂直度,安装定位和导向系统,然后,进行在水面上继续组拼第四、第五节围堰,直至围堰着床。具体施工方法如下:
⑴水面拼装平台:水面组拼工作平台以内侧平台为主,采用围堰下水时保留的原内侧组拼平台。外侧利用水上浮式平台作为辅助工作平台。
⑵围堰的平面定位:当围堰入水后是浮在水面上的,要对围堰的位置进行调整,然后在对应于围堰顶面高度处的钢护筒上焊接定位点,将围堰的平面位置控制起来。
⑶围堰的垂直导向:围堰顶面位置定位后,再调整围堰的水面位置,在水面位置处再在护筒焊接定位点。然后将两层定位点用竖向导向杆连接起来,将围堰的垂直度控制起来。导向杆采用2[18组,与围堰之间空隙2cm 。
⑷水面组拼:继续拼装第四、第五、第六节围堰,拼装时,先拼装的一侧,用两个10t 倒链稳定该处围堰,然后,前后、左右或对角进行对称拼装。
⑸围堰的焊接:节段之间的水平缝在内、外平台上施焊;块段之间的竖直缝在步梯上焊接,步梯的踏步要有平台,宽度不小于10cm ,工作人员要系好安全带,穿上救生衣,配合人员要看护好焊接人员的安全。
⑹下沉着床:每拼装完一节围堰并检查合格后,在围堰各仓内注水,使围堰均匀下沉,直至围堰着床。
围堰拼装及就位允许偏差和检验方法
4.6围堰着床后的处理
围堰着床后,测量围堰各点位置和标高,对围堰时行纠偏处理,然后对河床的标高和垂直度进行处理,最后对围堰的刃脚进行处理,主要处理内容和方法如下:
⑴围堰偏位处理:围堰着床后,经测量,如果围堰位置发生偏位(大于5cm ),则将围堰壁内的水部分抽取,让围堰再浮起来,重新定位,然后再向壁内注水,使其再次着床。
⑵围堰倾斜处理,围堰着床后,经测量,如果围堰发生倾斜(倾斜度大于1%或者推算刃脚位置偏差大于5cm ,则将围堰壁内的水部分抽取,让围堰再浮起来,重新设置导向和定位装置,然后再向壁内注水,使其再次着床。
⑶围堰搁浅处理:围堰着床后,如果围堰标高未达到设计位置,则证明围堰搁浅,应用测绳测量并检查出搁浅位置,或者由潜水工下水检查搁浅位置,然后采用水下射水方法进行水下开挖,开挖后再下沉围堰。开挖方法:在围堰搁浅点处,安装竖向水管,下端设射水嘴和控制绳,尾端连接高压泵,开动高压水泵,并不断拉动控制绳来摆动射水嘴位置。
⑷如果射水方法不能使围堰继续下沉,则改用冲击方法进行开挖,开挖再下沉围堰。开挖方法:对应于较硬岩层上方,架设小型冲击钻机,用冲击锥冲碎岩层,再用射水清理。
⑸当上述⑶、⑷方法使用后,围堰标高接近设计标高时(相差不大于30 cm ),则潜水工下水,直接水下切割搁浅处下插板。
⑹围堰内河床检测:围堰的平面位置、倾斜度、标高均达到设计要求后,在围堰内对河床进行全面检测。检测方法:用测绳布点测量河床标高,布点密度为点距2米,各点标高与设计封底混凝土底面相比,高差大于50 cm 时,则应按⑺的描述处理。
⑺围堰清底:潜水工下潜检查围堰内河床情况,如有堆积的土石,则在水下用锹摊平;如有深坑,则通知上方人员向下抛砂包,潜水工搬运沙包垫平;
⑻刃脚脱空处理:潜水工下水检查刃脚各处情况,如刃脚处有悬空情况,则用砂包抄垫。在潜水员作业时,不得向下扔东西;在上方人员扔砂包时,潜水工应出水。
⑼灌注围堰壁内混凝土定位:在围堰倾斜、搁浅处理过程中,也可以采用向围堰部分壁仓里灌注水下混凝土的方法进行处理;在上述处理过程全部完成后,还没有灌注水下混凝土的壁仓,则须补充灌注壁仓内水下混凝土。灌注方法:采用导管法,具体方法与钻孔桩的水下混凝土灌注方法相同。灌注高度:高于承台下层的顶面标高1.0米。
4.7围堰封底
围堰内采用C30水下混凝土进行封底。封底混凝土高度到达承台底标高,封底厚度2.0m ,混凝土总方量约600m 3。 4.7.1封底前准备
⑴河床检测:用测绳测量河床标高,采用布网法测量,相邻测点间距1米,按横桥向每1 米绘制一个围堰内河床断面图,计算封底混凝土的方量。
⑵下水详查:潜水员沿横桥向拉网式排检钢围堰内河床详细情况,不得有明显的高差,刃脚处不得有悬空现象。
⑶布设导管:采用双导管平移法进行围堰封底。导管采用φ325导管,导管下口光圆无连接盘,左右两侧设拉绳;导管上口安装水封漏斗,漏斗下灰口上盖上圆盖板,盖板中心引出吊绳。
⑷机械准备:高平台上布置两台混凝土泵车,泵车的长臂能够覆盖整个围堰范围;混凝土平面运输采用搅拌运输车,不少于3台;高平台上布置两台35t 汽车吊机,大钩吊着水封漏斗,小钩吊着漏斗盖板拉绳。岸上再备用一台汽车吊机、一个混凝土吊斗,如泵车发生故障,则利用吊机和吊斗继续施工。
⑸材料准备:封底混凝土约600立方米,需备用1.5倍以上的混凝土原材料,如水泥、砂、石、外加剂、水等。
⑹人员准备:封底时间约为16-20小时,需按两班倒安排水封人员。主要人员:
总指挥:1人
副总指挥:2人,每班各1 人 技术值班兼测量:4人,每班前台2人 试验值班:4人,每班前、后台各1 人 安全质量值班:4人,每班前、后台各1 人
物资设备值班:4人(含电工),每班2人 前后水封操作人员:24人,每班12人
后台混凝土搅拌人员:10人(含装载机司机),每班5人 机械操作人员:每台机械均按两班倒安排司机。 4.7.2水封用混凝土
⑴混凝土标号:采用C30水下混凝土,即岸上墩钻孔灌注桩水封混凝土的理论配合比,适当调整外加剂用量,满足下述坍落度、流动度、凝固时间要求。
⑵坍落度控制:坍落度范围为18cm-22cm 。砍球时用低限,之后灌注时为防止混凝土面高差过大时可改用20-22cm 等稍大坍落度。
⑶流动度保持率(即陷度保持大于15cm 的小时数):暂定为不小于2小时。为了改善混凝土的和易性,加大流动度保持率,可掺用减水剂,其掺用量为水泥用量的0.1%-0.2%(具体数字由试验室确定)
⑷混凝土初凝时间要求不少于12小时,终凝时间不少于16小时。 ⑸混凝土试拌:对砂石料含水量进行检查,调整实际配合比。根据天气变化情况,每2-4小时调整一次实际配合比。
⑹混凝土的现场检测:首封混凝土应在现场检查混凝土的坍落度、入导管时温度,以后每1-2小时抽样检查混凝土的现场情况。
⑺混凝土拌合物从出厂到灌注,应层层把好关(特别是混凝土试验人员及拌合机出料口人员)发现离析、拌合不均、坍落度不对等应立即报告负责人处理,严禁把不合格的混凝土灌入导管内。 4.7.3首封
⑴2个导管分别进行首封。首封点设置在围堰前端的中部(前排桩与第三排桩之间的空位处,详见附图4),2根导管对称,间距5米左右。
⑵导管下口距离河床20cm 。一台混凝土罐车下灰口对准水封漏斗,另一台罐车分别停在汽车泵处。先用第一台混凝土罐车直接下灰,当混凝土即将装满漏斗时,吊机小钩迅速吊起盖板,使混凝土排水落下,罐车继续向漏斗下灰。第一车混凝土下完时,则另一台罐车通过汽车泵迅速补充下灰。
⑶首封混凝土下完后,检查导管内有无进水,测量导管底口埋深,如导管内无进水,且埋深大于0.5米,则首封成功。
4.7.4正常水封
⑴两个导管交错下灰,下灰时,导管不得任意摆动。
⑵每2车混凝土(每个导管1车)下完后,测量水下混凝土面标高并随时记录。测量范围为整个围堰内。
⑶当混凝土面达到设计标高时,用导管下端拉绳缓慢地拉动导管下口,同时,吊机也随之带动导管上口移动,导管移动到下一个水封点后,继续下混凝土。
若导管下口拉移不动时,适当提起导管再拉移,但导管埋深不得小于0.5米。导管的移动路线详见附图4。
⑷检查水封后各点混凝土面标高,若有局部混凝土面低于设计标高300mm 时,则在该处重新下导管,补封混凝土。所有点混凝土面标高均达到设计标高±300 mm,则水封完成。
4.7.5水封要点
⑴已砍球的导管在正常灌注过程中,要保证混凝土连续下料,中间间隔时间不得超过30分钟。
⑵若导管内发生堵料,应将导管提升→落下→再提升→再落下进行三个反复,提升幅度不大于0.3m 。每次提升导管前,应征得值班技术人员认可,并由其监督进行,严防导管提出混凝土面造成混凝土“洗澡”。
⑶灌注人员随时观察导管内混凝土灌注情况,如发现漏水堵管等情况,迅速报告指挥台,由现场施工负责人和技术负责人研究处理。
4.8抽水与支撑
4.8.1围堰内抽水
⑴在同条件养护的混凝土试件强度到设计强度80%后,开始抽水,抽水深度按围堰内各层支撑标高分批进行。
⑵第一次抽水,使水面标高低于围堰上层内支撑标高50cm ,然后安装上层内支撑;在上层内支撑安装后,再进行第二次抽水,使水面标高低于围堰中间层内支撑50cm ,再安装第二层内支撑。依此类推,直至安装完下层内支撑。
⑶在每一次抽水时,要仔细观察围堰有无异常,若发现围堰壁漏水或围堰底翻水,应立即停止抽水,并反向往围堰内抽水,采取补救措施后,再继续抽
水。
⑷若抽水中发现围堰变形或听到不正常的响声,则也应该立即停止抽水,并采取围堰加强措施后,再抽水。
⑸围堰内支撑完成后,将围堰内的水抽完,检查围堰有无异常,如围堰无异常,则证明封底成功。
4.8.2围堰内支撑
⑴围堰的上层内支撑的设置:从封底混凝土面往上算起,距离2.5米处设第一层支撑,再往上2.5米设第二层支撑;以后,每间距3米设一层支撑;最上面的一层支撑距离围堰顶面不得大于3米。依此推算围堰最上面一层支撑的标高位置进行设置。
⑵每层内支撑设2根纵桥向支撑杆,1根横桥向支撑杆,支撑杆采用φ529*10钢管;每层内支撑之间在纵、横支撑杆相交处设置竖向连接杆,连接杆采用2[18型钢组。
⑶横向支撑杆与纵向支撑杆平面相交,相交处的连接采用上、下、左、右四块连接钢板焊接,连接钢板尺寸为400 *400*10mm,并将钢板弯成单面圆弧,与其中的一个钢管贴面焊接,与另一个钢管的连接端切割成圆弧,与钢管对焊。
⑷支撑杆与围堰壁板的连接:在壁板的支点处,贴焊一块钢板垫板,垫板规格为1000*1000*16 mm,并在钢管周围加焊8个方向的三角肋板,肋板规格为250*250 *10mm。
⑸所有构件之间的接触处均采用焊接,焊接为满焊,焊缝高10 mm。
4.9围堰的看护与排险
围堰在使用过程要设三班倒专人看护,并做好看护记录,每小时记录一次围堰的使用情况和安全状况,发生下列情况,应及时处理:
⑴围堰壁渗漏水:事先储备好堵漏材料,如:级配砂、木楔、锯沫、棉纱等。当发现围堰壁有渗漏水现象时,则在漏水处上方撒级配砂、锯沫等方法进行堵漏;如漏水严重,则在漏水的隔舱内灌注水下混凝土,将该处围堰密封。
⑵封底漏水处理:事先备用好φ15-30各规格塑料管、空压机、风枪、拌浆机等。如封底混凝土发生漏水现象,按下列方法分级处理:
如为小孔漏水,则在漏水孔处打木楔堵漏;
如为较大孔洞漏水,则在漏水处安插导流管,将水引导至汇水坑;
如为混凝土分离层带状漏水,则沿带状每间隔1米,打1个孔洞,在孔洞里安插导管,然后向围堰内注水,使围堰内外水位一致,然后用位能法,向导管里注水泥将,养护3天后再抽水进行施工。
⑶设置排水系统:在围堰封底混凝土较低处,设置排水沟和汇水坑。在汇水坑里安放潜水泵,当坑内有积水时,用潜水泵向围堰外抽水。
⑷围堰外部威胁:围堰外的漂流物如撞击围堰,将对围堰产生安全性的威胁,应在围堰外的河心侧和上游侧插打钢管护桩。钢管护桩间距4米,两桩之间每高2米安装水平横杆,在横杆上安装防护网。看护人员要随时清理防护网拦截的漂流物。
⑸围堰的紧急安全处理:在围堰上面设置2台φ100低压水泵,如围堰壁、内支撑发生异常变形;封底混凝土发生大量漏水,则迅速撤离围堰内的施工人员,立即往围堰内抽水,保证施工人员和围堰的结构安全。然后,潜水员下水摸明情况,向上级汇报,再根据情况拟定方案后,再进行处理。
4.10围堰预备加高
在围堰、承台及水面以下墩身施工中,可能会发生河水上涨,超过围堰设计顶面标高的现象,需要对围堰进行加高处理,拟采用如下措施:
⑴在围堰加工时,多加工一节围堰,多备用一层内支撑钢管;
⑵在围堰安装时,如果水位小于207.000m 时,则暂时不安装上层围板,以预备加高;
⑶在施工过程中,及时了解天气预报和库区水位走势,当水位有可能超过207.000m ,但小于208.000m 时,继续安装上围板;
⑷当水位可能超过208.000m ,但不超过212.000m 时,且承台下层已经浇筑时,则先安装备用的一节围堰,再安装上围板。
⑸当水位有可能超过212.000m 时,则向围堰内抽水,停止在围堰内施工,确保安全。
4.11围堰的拆除
在承台和水面以下墩身完成后,即可对围堰进行拆除。
拆除分界线在承台下层顶面标高0.5米处,即围堰壁仓内水下混凝土的顶
面标高处。分界线以下作为承台的围护,永久性保留;分界线以上拆除回收。 拆除工作宜在低水位时进行,水面以上用氧气切割,水面以下由潜水工水下切割。
根据起重情况,对围堰分块切割,逐块拆除起吊。