钢围堰施工技术(双壁)课件

双壁双壁钢围堰施工堰施工1a 自武汉长江大桥首次成功采用钢板桩围堰管柱基础修建深水基础成功后，钢板桩围堰在20世纪50、60年代在我国桥梁深水基础施工中得到了广泛的应用。但采用钢板桩围堰施工周期长，一般均需两个枯水期，有的甚至更长。为此我国在20世纪70年代九江长江大桥施工时首创了双壁钢围堰这一新的围堰形式，仅用一个枯水期就完成了3个深水基础施工，使桥梁深水基础施工达到了一个新的水平。双臂钢围堰是一个带有斜面双刃脚的圆筒形双臂水密钢结构。2a3a1、能承受较大水压，基本上能全年施工；2、双壁钢围堰结构刚性大，能承受较大的压力；3、双壁钢围堰结构简单，工序单一，施工简便，围堰在水中以灌水下沉，主要工作是拼装；4、双壁钢围堰顶部的施工平台，能承受较大的施工荷载，可为后期施工提供较大的便捷；5、钢围堰上部能重复利用。双壁双壁钢围堰主要堰主要优点：点：4a双壁双壁钢围堰主要堰主要结构形式：构形式：矩形、圆形、异形5a钢围堰加工：堰加工：根据施工根据施工计划、划、场地、运地、运输条件等采用条件等采用在工厂或工地在工厂或工地现场加工。加工。对主要主要焊缝采用探采用探伤检查并作煤油渗透并作煤油渗透试验。6a适用条件？适用于大型河流水深流急的深水基础，能承受较大水压，保证基础全年施工安全。特别是覆盖层较薄的平坦岩石河床。既是围水挡土的临时构筑物，同时其顶部又是水中施工的平台。具有良好的刚度和水密性能，因此在深水施工中得到了应用。7a一、施工准一、施工准备（一）施工机械（一）施工机械设备准准备拖拖轮浮吊浮吊平平头铁驳救生艇救生艇桅杆吊机桅杆吊机电动空空压机机柴油柴油发电机机高高压水水泵8a混凝土混凝土搅拌机拌机电动卷卷扬机机交、直流交、直流电焊机机9a（二）技（二）技术准准备1 1、根据河道水文地、根据河道水文地质和工程需要确定和工程需要确定围堰大小和堰大小和高度；高度；2 2、制定好、制定好围堰堰组装和吊装方案；装和吊装方案；一般大中型一般大中型围堰，若墩位堰，若墩位处水流条件允水流条件允许，可在墩位，可在墩位处拼装船上拼装船上组拼，每拼，每节高度不超高度不超过5m5m。特大型双壁特大型双壁钢围堰，必堰，必须合理确定分合理确定分节高度，分高度，分节分分块组拼接高下沉。拼接高下沉。3 3、组织施工施工设计和技和技术培培训。10a二、施工工二、施工工艺及施工工序及施工工序11a1 1、双臂、双臂钢围堰施工堰施工双壁双壁钢围堰堰应进行行专门设计，围堰的尺寸、堰的尺寸、强度、度、刚度及度及结构构稳定性定性应满足施工要求；足施工要求；双壁双壁钢围堰宜分堰宜分节、分、分块在工厂制造，在工厂制造，块件大小件大小可按制造可按制造设备、运、运输条件、工地安装起吊及移条件、工地安装起吊及移动能能力决定；力决定；钢围堰堰顶面要面要满足施工平台足施工平台设置需要。置需要。12a2 2、围堰制作和加工堰制作和加工双壁双壁钢围堰的制作，宜在工厂中按堰的制作，宜在工厂中按对号入座的号入座的办法制成法制成块件，各件，各节、块之之间必必须安安设防水胶条防水胶条。组装装时尽量避免尽量避免立立焊和仰和仰焊，以保，以保证焊接接质量。量。13a围堰的内外壁堰的内外壁应满缝施施焊，无，无伤痕、无漏痕、无漏焊、无砂眼。、无砂眼。确定好分确定好分块大小和分大小和分节高度后，高度后，为保保证块件制作精度，件制作精度，提高功效，提高功效，应事先制成高精度定性模具，尤其是弧形模板。事先制成高精度定性模具，尤其是弧形模板。钢围堰底堰底节拼装工作，在岸拼装工作，在岸边拼装船上拼装船上进行，将各基本行，将各基本单元体拼装、元体拼装、焊成一个成一个圆形薄壁形薄壁钢结构浮体。构浮体。14a3 3、浮运就位和起吊下水、浮运就位和起吊下水 底底节下水浮运下水浮运应选择好气候和水位。底好气候和水位。底节就位后向就位后向围堰各隔堰各隔舱对称均匀加水，使底称均匀加水，使底节平平稳下沉，至下沉到一定高度随即拼装接下沉，至下沉到一定高度随即拼装接高，此后高，此后继续加水，加水，边下沉下沉边接高，直至各接高，直至各节拼接完拼接完毕。15a3 3、浮运就位和起吊下水、浮运就位和起吊下水 利用利用导向船上起吊向船上起吊设备将底将底节钢围堰吊堰吊起，使之离开拼装船船面上起，使之离开拼装船船面上0.10m0.10m左右，左右，观察察10min10min，如无反常情况，如无反常情况则继续提升直至其高度提升直至其高度能使拼装船退出，即停止提升。迅速将拼装能使拼装船退出，即停止提升。迅速将拼装船向下游方向退出。拼装船退出后，底船向下游方向退出。拼装船退出后，底节围堰徐徐平堰徐徐平稳的落入水中，然后将的落入水中，然后将围堰底部和堰底部和顶部所有拉部所有拉揽收收紧，使其保持垂直而不被水，使其保持垂直而不被水流冲斜。流冲斜。16a17a18a19a4 4、着床下沉、着床下沉 着床前着床前围堰刃堰刃脚下河床如因水流冲脚下河床如因水流冲刷呈刷呈现高低不平高低不平时，可从可从围堰内偏上游一堰内偏上游一定范定范围抛填一定数量抛填一定数量大小均匀的碎石，以大小均匀的碎石，以减少局部冲刷，使河减少局部冲刷，使河床面床面较为平整，以利平整，以利于于围堰堰顺利着床。利着床。20a5 5、清基封底、清基封底21a5 5、清基封底、清基封底混凝土封底混凝土封底封底一般采用封底一般采用C25C25水下水下砼，坍落度坍落度控制在控制在220mm240mm220mm240mm，封底厚度通，封底厚度通过计算确定，但一般不算确定，但一般不小于小于为1m1m。水下封底采用一次水下封底采用一次连续浇注完成，封底混凝土注完成，封底混凝土采用采用导管法。管法。22a6 6、拆除、拆除围堰堰将各隔将各隔舱内的水抽干使内的水抽干使围堰浮起；堰浮起；用平台或机船上的吊用平台或机船上的吊车将将围堰下游片吊起，堰下游片吊起，使使围堰堰处于于倾斜状斜状态，人，人进入下游入下游侧交角的交角的隔隔舱内拆除螺栓；内拆除螺栓；打开下游片，用机船将打开下游片，用机船将围堰脱离墩位；堰脱离墩位；合合拢下游片恢复原状，拖至岩下游片恢复原状，拖至岩边整修后重整修后重复使用。复使用。23a双壁双壁钢围堰施工堰施工实例：例：一、云万路一、云万路汤溪河特大溪河特大桥；二、南充下中二、南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥；24a 主墩基主墩基础设计为1616根根300cm300cm桩基基础，深度达，深度达52m52m。根据墩位。根据墩位处施工水施工水深大、河床陡峭的深大、河床陡峭的实际情况情况(水深高差达水深高差达12m)12m)，因地制宜的，因地制宜的对常常规双壁双壁钢围堰堰结构构进行了改行了改进、创新，采用矩形异型高低刃脚新，采用矩形异型高低刃脚钢围堰堰进行施工，同行施工，同时设置隔置隔仓板，呈板，呈阶梯状梯状浇筑封底筑封底砼；钢围堰在堰在现场加工，采用加工，采用导向船安装。向船安装。汤溪河特大桥：(先围堰后桩基)施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥25a现场加工加工钢围堰、堰、钢护筒筒施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥26a现场加工加工钢围堰、堰、钢护筒筒施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥27a采用采用导向船安装异形高低刃脚向船安装异形高低刃脚钢围堰堰施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥28a采用采用导向船安装异形高低刃脚向船安装异形高低刃脚钢围堰堰施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥29a采用采用导向船安装异形高低刃脚向船安装异形高低刃脚钢围堰堰施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥30a整体拼装成型的整体拼装成型的钢围堰，着床堰，着床稳定后安装定后安装钢护筒筒施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥31a在在钢围堰内堰内设置的隔置的隔舱板，将封底板，将封底砼浇注成台注成台阶状，以状，以减少混凝土数量。减少混凝土数量。施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥32a利用利用钢围堰及堰及钢护筒形成筒形成钻孔平台，孔平台，进行行桩基施工基施工施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥33a桩基基检测合格后抽水、剥合格后抽水、剥桩，施工承台，施工承台施工施工实例：例：汤溪河特大溪河特大桥34a 南充市下中南充市下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥主主桥设计为2160m2160m下承式下承式钢管管混凝土混凝土刚架系杆拱架系杆拱桥，主墩，主墩处施工期施工期间正常水深正常水深为6 68m8m。南充下中坝嘉陵江大桥:(先桩基后围堰)施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥35a桩基设计为10根2.5m钻孔灌注桩，承台尺寸为25m10m5m，顶标高均位于枯水期常水位以下，底面平均嵌入岩层2.5m。主墩基础结构形式：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥36a 根据现场的实际情况及设计要求，按照清除覆盖层水下爆破搭设钻孔平台施工桩基安装钢围堰施工承台的顺序组织施工。施工准施工准备覆盖覆盖层清除清除水下爆破，清渣水下爆破，清渣搭搭设钻孔平台，施工孔平台，施工桩基基搭搭设支架，安装支架，安装钢围堰堰浇注封底注封底砼，施工承台，施工承台总体施工方案：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥37a 靠近顺庆岸的4号墩采用钢管桩搭设同河堤顶面等标高的施工平台，以满足设备、材料的运输及钻孔平台、钢围堰的安装需要；位于江中心的5号、6号主墩在水下爆破清渣后采用水上浮吊直接安装钢护筒形成钻孔平台，在桩基施工完成后，利用钻孔平台搭设支架悬拼安装钢围堰并浇注封底砼，最后抽水施工承台。总体施工方案：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥38a水上施工设备：常常规施工施工设备施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥39a水上施工设备：浮箱平台浮箱平台小型汽小型汽车轮渡渡施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥40a水上施工设备：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥41a4号墩施工平台：采用振采用振动锤插打插打钢管管桩作作为承重立柱，其上搭承重立柱，其上搭设贝雷桁架、型雷桁架、型钢形成平形成平台，以台，以满足施工需要。足施工需要。施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥42a清除覆盖层：长臂挖机清除覆盖臂挖机清除覆盖层采砂船清除覆盖采砂船清除覆盖层施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥43a水下爆破：采用在采用在钻爆平台上用潜孔爆平台上用潜孔钻机成孔、机成孔、导管管护壁，通壁，通过合理布置炮眼合理布置炮眼间距、控制距、控制单段最大段最大药量的分段微差起爆，达到了爆破效果，同量的分段微差起爆，达到了爆破效果，同时经西南交西南交大大现场检测，爆破振，爆破振动速度速度满足国家足国家规定的安全定的安全值，对岸岸边建筑物的影响建筑物的影响控制在了允控制在了允许范范围内内(爆破墩位离最近的建筑物距离爆破墩位离最近的建筑物距离为114m)114m)。爆破完成后。爆破完成后采用采用长臂挖机清渣。臂挖机清渣。施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥44a长臂臂挖挖机机出出渣渣水下爆破：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥45a钻孔平台安装：5 5号、号、6 6号墩号墩钻孔平台孔平台直接采用直接采用钢护筒互相筒互相连接接加固后形成，利用水上浮加固后形成，利用水上浮吊及定位架吊及定位架进行安装，用行安装，用型型钢将各将各护筒筒连接加固形接加固形成整体，成整体，为确保确保钻孔孔过程程中平台的中平台的稳定性，在定性，在护筒筒底部底部浇注注1.0m1.0m厚的水下厚的水下砼形成板筏以固定形成板筏以固定护筒。筒。施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥46a4 4号墩号墩钻孔平台孔平台钻孔平台安装：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥47a巴南路巴南路D9D9采用采用钢护筒作筒作为承承重平台施工水重平台施工水中基中基础类似桥梁施工：48a广元白水广元白水桥采采用用钢护筒作筒作为承重平台施工承重平台施工水中基水中基础类似桥梁施工：49a兰渝渝铁路嘉路嘉陵江大陵江大桥采采用用钢管管桩平平台施工水中台施工水中基基础类似桥梁施工：50a桩基一批成孔：常常规的的桩基施工每个主墩一般基施工每个主墩一般分分为二批或者三批成孔，由于本二批或者三批成孔，由于本项目各主墩均目各主墩均进行了水下爆破，行了水下爆破，桩基基全部嵌入岩全部嵌入岩层且岩且岩层完整性完整性较好，好，综合考合考虑后采用后采用1010根根桩基一次性冲基一次性冲击成孔。成孔。施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥51a钢围堰堰设计为27.6m12.6m27.6m12.6m的矩形双的矩形双壁壁结构，壁厚构，壁厚1.2m1.2m，按，按5.0m+6.0m5.0m+6.0m二二层制作，制作，总高度高度为11.0m11.0m，每，每层平均分成平均分成1414块，通，通过隔隔舱板将板将围堰平均分成堰平均分成1414个互不相通的隔个互不相通的隔舱，以，以便注水下沉便注水下沉时调整整钢围堰的重心及堰的重心及竖直状直状态。钢围堰结构设计：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥52a4号墩钢围堰安装：4 4号墩利用施工平台上号墩利用施工平台上组拼的拼的贝雷梁桁架及雷梁桁架及6 6组精扎螺精扎螺纹钢吊点吊点(每每组吊点由吊点由2 2根根3232精扎精扎螺螺纹钢、上下螺母、上下螺母、1 1台台60t60t液液压千斤千斤顶及分及分配梁等构成配梁等构成)进行行组拼、拼、安装，通安装，通过6 6台千斤台千斤顶的同步的同步顶升、回油升、回油实现钢围堰的整体下放。堰的整体下放。施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥53a4号墩钢围堰安装：第一第一层钢围堰堰悬挂安装挂安装施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥54a拼装完成拼装完成的第一的第一层钢围堰。堰。4号墩钢围堰安装：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥55a采用六采用六组精扎精扎螺螺纹钢吊点通吊点通过千斤千斤顶同步同步缓慢下放第一慢下放第一层钢围堰。堰。4号墩钢围堰安装：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥56a第二第二层钢围堰堰拼装接高拼装接高4号墩钢围堰安装：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥57a在在钻孔平台孔平台(钢护筒筒)上直接搭上直接搭设支架支架悬拼安拼安装装钢围堰，用堰，用8 8组精扎螺精扎螺纹钢吊点整体下放吊点整体下放入水入水 5、6号墩钢围堰安装：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥58a第一第一层钢围堰拼装堰拼装第一第一层钢围堰整体下放堰整体下放5、6号墩钢围堰安装：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥59a5、6号墩钢围堰安装：第二第二层钢围堰堰接高接高施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥60a5 5号、号、6 6号主号主墩原墩原拟采用采用在浮箱平台在浮箱平台上拼装第一上拼装第一层钢围堰，堰，然后浮运至然后浮运至墩位墩位处利用利用支架整体安支架整体安装。装。5、6号墩钢围堰安装：施工施工实例：南充下中例：南充下中坝嘉陵江大嘉陵江大桥61a20132013年年0505月月62a