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1、沪昆铁路长昆段CKTJ 标段田 家 坪 舞 水 特 大 桥双壁钢围堰施工方案中铁十四局集团有限公司二O一一年六月目 录1 工程概况11.1主体工程11.2水文资料11.3地质资料11.4工程特点及难点12 双壁钢围堰设计22.1双壁钢围堰设计思路22.2相关设计参数22.3双壁钢围堰结构设计33 双壁钢围堰施工方案53.1双壁钢围堰总体施工方案概述53.2双壁钢围堰制作73.3底节双壁钢围堰拼装、下水83.4双壁钢围临时锚固、接高123.5双壁钢围堰浮运143.6双壁钢围堰再次接高153.7钢围堰下沉定位153.8搭设钢平台、安放钢护筒163.9钢围堰内清理173.10灌注封底砼173.11壁
2、内填充183.12钻孔桩施工193.13承台、墩身施工193.14钢围堰拆除194 基坑水下爆破施工方案194.1爆破工程概况194.2爆破设计204.3爆破施工234.4清碴254.5爆破安全255施工机械设备表286施工工期安排287 水上安全作业管理措施307.1水上施工作业安全注意事项307.2 水上施工作业安全管理规定317.3水上施工安全设施管理规定31沪昆铁路长昆段CKTJ 标段 田家坪舞水特大桥双壁钢围堰施工方案舞水特大桥7#墩双壁钢围堰施工方案1 工程概况1.1主体工程沪昆铁路长昆段CKTJ 标段田家坪舞水特大桥中心里程DK390+147.00，全桥总长533.93m，其中主
3、桥6#9#墩跨越舞水河，设计为(80+128+80)m双线连续箱梁。主墩7#墩采用圆端形实体桥墩，墩高36.5m，承台高5m，分两级，一级承台尺寸20.6m13.4m3m，24根1.5m的钻孔桩基础。 1.2水文资料桥址区内地表水系较为发育，舞水河河水受上游河水和大气降水补给，桥址区下游约10km处为蟒塘溪水库，水位变化主要由水库控制。舞水河为级航道，桥位处河面宽约240m，常水位时水深约21.71m，设计通航净空尺寸为双向4.5x32m，设计最高通航水位281.0m,设计最低通航水位270.0m。舞水河Q1/100=8751.02m3/s，H1/100=281.850m，V1/100=5.2
4、9m/s。1.3地质资料桥址区地层上覆沼泽沉积相淤泥，第四系全新统冲洪积层粗圆砾土、卵石土，第四系全新统坡洪积层粉质粘土、细角砾土、粗角砾土、碎石土，下伏白垩系下统泥岩、砂岩、泥质砂岩、砾岩，板溪群马底驿组三段凝灰质板岩。7#墩处河床覆盖层较浅，表面卵石土约1.2m，向下约3.2m为强风化凝灰质板岩，强度o=500KPa，再向下为弱风化凝灰质板岩，强度o=1000KPa。1.4工程特点及难点1.4.1 工期紧主桥跨径大，悬浇节段多，梁部施工工期长。基础嵌入水下岩层， 双壁钢围堰施工难度大，工期长。而本桥设计图纸到位较完，开工时间滞后，导致本桥工期非常紧张，任务非常艰巨。1.4.2 工程难度较大
5、 舞水河大部分河床无覆盖层，基岩裸露，给便桥施工、平台搭设、钢围堰、钢护筒施工带来极大的困难。 7#墩承台嵌入河床岩层中，双壁钢围堰要下到河床以下7m左右，需采用水下爆破，开挖水下基坑后方可将双壁钢围堰下沉到位。 双壁钢围堰直径较大，外径为27.8m，且舞水河通航能力有限，大型驳船无法驶入，钢围堰的下水、浮运、定位、下沉难底较大。2 双壁钢围堰设计2.1双壁钢围堰设计思路1) 由于舞水河通航净宽允许，采用圆形双壁钢围堰，无需支撑，且对围堰内施工干扰小。2) 河床以下双壁钢围堰壁内填充砼，内外壁钢板厚度根据下沉最不利工况来设计，抽干水时按照钢壳和壁内混凝土共同受力考虑。河床以上双壁钢围堰壁内填充
6、砂，完全考虑由钢结构受力。 3) 双壁钢围堰抗浮设计按桩基部分无浮力计算，桩基钢护筒参与抗浮来考虑。4) 底节双壁钢围堰采用“整体吊装法”下水。 2.2相关设计参数双壁钢围堰设计参数表序号项目单位数值备注1河床标高(m)m264.02河床岩面标高(m)m263.3373承台底标高(m)m260.5694承台尺寸(m*m*m)m20.6*13.4*35围堰内直径m25.86钢围堰外直径m27.807钢围堰壁厚cm1008围堰顶面标高m282.59围堰底面标高m257.510双壁钢围堰总高度m2511双壁钢围堰分节高度m4m+5m*3+6m12钢围堰重量t345.213钢围堰封底砼厚度m3.02.
7、3双壁钢围堰结构设计双壁钢围堰顶面标高282.5m，底面标高257.5m，总高度25m，高度方向分为五节，从下向上分节高度为4m+5m*3+6m。圆形双壁钢围堰外径27.8m，壁间厚为1m。双壁钢围堰平面分为8块，各节之间以及各块之间均采用螺栓连接。单块最大重量11.124t，4m底节重39.227t。封底C20砼厚度3m。双壁钢围堰平立面图（1）主龙骨与面板钢围堰沿内外壁圆周各布置160根竖向角钢作为竖向主龙骨，环向主龙骨为角钢，并在环向龙骨之间设6mm厚扁钢作加强肋板，内外壁之间设斜撑角钢。竖向、环向主龙骨与斜撑组成立体桁架，使内外壁形成整体。竖向龙骨、环向龙骨、斜撑材料上部16m高度(三
8、节)部分分别为758、75508、758；下部9m高度(两节)部分分别为75505、636、636。 上部21m高度范围面板厚度为5mm，下部4m高度(底节)面板厚度为3mm。下部9m钢围堰钢结构按照浮运和壁内浇筑砼工况来进行设计,抽干水状态考虑钢结构与壁内砼共同受力。上部21m钢围堰钢结构考虑全部工况受力，壁内填充砼圈梁作为安全措施。 (2)隔仓在围堰环向分为8个隔仓，竖向设置隔仓板，隔仓板壁厚5mm。每个隔仓上下贯通，左右封闭。 (3)刃脚围堰底部设置150cm高刃脚，底部用160x100x12角钢包脚。(4)连接法兰钢围堰每块之间均采用螺栓连接，法兰采用180*10mm钢板。围堰壁内外法
9、兰均设螺栓孔，螺栓孔为30*25mm椭圆孔，螺栓采用20*70mm普通螺栓。法兰之间设10mm防腐型橡胶垫片止水。为确保施工现场拼装精度,在厂内试拼时,在每处法兰上加设3个定位销。 (5)其他配置吊点：在每块围堰上部设置两个吊点，用于拼装时起吊。兜缆锚耳：在钢围堰外壁上设置锚耳，用它拢住兜缆，并用于水中定位。内外连通管：为保证封底砼浇注过程中内外水头平衡，在围堰下游和侧面共设置2个300mm的内外连通管，钢管与井壁间密焊。钢管伸入围堰端设有法兰并配有钢板堵头，可根据工序需要由潜水员开闭堵头板。（6）壁内填充物钢围堰下部9m高度范围内全部填充C20砼，上部16m高度范围内壁内填充砂，并设置砼圈梁
10、，圈梁高80cm，环向成圈，共设3道，从下向上圈梁净距分别为3m、3m、5m。壁内砼采用水下灌注，每次灌注高度不得超过3m。壁内砂采用浮吊吊罐法填入。双壁钢围堰结构设计图见附图WSG-514。双壁钢围堰结构计算具体见双壁钢围堰设计计算书。3 双壁钢围堰施工方案3.1双壁钢围堰总体施工方案概述双壁钢围堰施工工艺框图双壁钢围堰总体施工步骤：(1) 在7#墩位置进行水下爆破，然后利用水上抓斗开挖水下基坑；(2) 在加工场按照设计图纸加工各分块钢围堰；(3) 搭设下游临时栈桥,同时将上游栈桥加宽；(4) 将底节各块钢围堰运至河岸边6#墩临时码头上，并在码头上进行底节钢围堰拼装；(5) 采用两台汽车吊和
11、一台浮吊将底节钢围堰“整体吊装下水”；(6) 临时锚固在岸边利用浮吊接高钢围堰；(7) 接高共三节后，浮运到墩位；(8) 继续接高钢围堰；(9) 双壁钢围堰下沉到位、锚固；(10) 搭设钢围堰顶施工作业平台；(11) 预埋钻孔桩钢护筒；(12) 清理围堰内基底；(13) 浇注C20封底混凝土；(14) 壁内砼和砂填充；(15) 钻孔桩施工；(16) 抽干围堰内的水，进行承台和墩身施工；(17) 墩身混凝土施工出水面后，水下切割拆除钢围堰。3.2双壁钢围堰制作3.2.1加工准备双壁钢围堰在现场专门加工场进行加工,以确保加工精度和加工质量。3.2.2胎模制作为满足工厂化施工要求，提高钢围堰加工精度
12、，形成规模化流水线生产在钢结构加工场地内布置四个胎膜。胎模底座设计成水平，在场地硬化时预埋地脚螺栓，顶部以钢围堰外直径加工成弧度，纵横向间用758角钢焊接成整体。胎模制作钢围堰分块加工3.2.3双壁钢围堰加工钢围堰加工精度、焊接强度应满足要求。允许误差：内、外壁直径：50mm；板对接错边：5mm。整体拼装前应对钢围堰块件进行验收，按设计图纸要求对结构焊缝进行检查，内、外壁板对焊接缝通过煤油渗透试验，否则渗漏处必须补焊。施焊成型并经逐层检查焊接质量并做水密性试验后方可下水。煤油渗透试验检验方法：焊缝外涂白垩粉浆，晾干后内刷煤油，经过半小时后检查，无煤油渗漏斑点为合格。3.3底节双壁钢围堰拼装、下
13、水3.3.1码头加固采用6#墩筑岛平台作为双壁钢围堰底节拼装临时码头，需要对其进行加宽加固。已填筑平台平面尺寸约27m*26m，标高约281m。在下游沿河岸加宽约25m*15m。在平台迎水侧采用3排50cm旋喷桩进行加固，加固平面长度约45m，桩长按底部到岩层来控制。然后在平台顶面填50cm厚隧道洞碴，表面铺20cm厚石灰找平。3.3.2栈桥搭设将线路左侧已搭设栈桥加宽3m，加宽长度约30m，在线路右侧新搭设栈桥，栈桥宽9m，长度39m。栈桥上考虑停放50t汽车吊来吊装底节钢围堰。两栈桥方向完全平行，之间的净距为29.8m，即钢围堰每侧预留1m。底节拼装栈桥立面图底节拼装栈桥平面图3.3.3底
14、节钢围堰拼装双壁钢围堰底节在6#墩筑岛平台上进行拼装。在地面上准确放出各单元体轮廓位置，浇筑支垫砼基础，并预埋角钢，以焊接“”型支腿，每块钢围堰焊2处支腿，共设16处临时支腿。支腿顶采用水准仪抄平,以确保所有支腿顶标高在同一水平面上。采用25t汽车吊居中拼装，在最后一块拼装之前，将25t汽车吊开出钢围堰内部，在外部将最后一片拼装完毕。拼装完成后对围堰沿直径方向进行对拉加固，防止在吊装过程中发生变形。每块钢围堰之间均采用螺栓连接，法兰间设10mm厚橡胶板。3.3.4底节钢围堰加固底节加固示意图为保证底节双壁钢围堰起吊时不发生变形，对拼装好的底节钢围堰进行临时加固。采用4条18mm钢丝绳在直径方向拉紧,并采用5t手拉葫芦使4条钢丝绳均匀受力。在钢围堰圆
