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1、沪昆铁路长昆段沪昆铁路长昆段 CKTJCKTJ 标段标段 田田 家家 坪坪 舞舞 水水 特特 大大 桥桥 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 目目 录录 1 1 工程概况工程概况1 1.11.1 主体工程主体工程 1 1.21.2 水文资料水文资料 1 1.31.3 地质资料地质资料 1 1.41.4 工程特点及难点工程特点及难点 1 2 2 双壁钢围堰设计双壁钢围堰设计.2 2.12.1 双壁钢围堰设计思路双壁钢围堰设计思路 2 2.22.2 相关设计参数相关设计参数 2 2.32.3 双壁钢围堰结构设计双壁钢围堰结构设计 3 3 3 双壁钢围堰施工方案双壁钢围堰
2、施工方案5 3.13.1 双壁钢围堰总体施工方案概述双壁钢围堰总体施工方案概述 5 3.23.2 双壁钢围堰制作双壁钢围堰制作 7 3.33.3 底节双壁钢围堰拼装、下水底节双壁钢围堰拼装、下水 8 3.43.4 双壁钢围临时锚固、接高双壁钢围临时锚固、接高 12 3.53.5 双壁钢围堰浮运双壁钢围堰浮运 14 3.63.6 双壁钢围堰再次接高双壁钢围堰再次接高 15 3.73.7 钢围堰下沉定位钢围堰下沉定位 15 3.83.8 搭设钢平台、安放钢护筒搭设钢平台、安放钢护筒 16 3.93.9 钢围堰内清理钢围堰内清理 17 3.103.10 灌注封底砼灌注封底砼 17 3.113.11
3、壁内填充壁内填充 18 3.123.12 钻孔桩施工钻孔桩施工 19 3.133.13 承台、墩身施工承台、墩身施工 19 3.143.14 钢围堰拆除钢围堰拆除 19 4 4 基坑水下爆破施工方案基坑水下爆破施工方案 19 4.14.1 爆破工程概况爆破工程概况 19 4.24.2 爆破设计爆破设计 20 4.34.3 爆破施工爆破施工 23 4.44.4 清碴清碴 25 4.54.5 爆破安全爆破安全 25 5 5 施工机械设备表施工机械设备表28 6 6 施工工期安排施工工期安排28 7 7 水上安全作业管理措施水上安全作业管理措施 30 7.17.1 水上施工作业安全注意事项水上施工作
4、业安全注意事项 30 7.27.2 水上施工作业安全管理规定水上施工作业安全管理规定 .31 7.37.3 水上施工安全设施管理规定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 中铁十四局集团有限公司 1 舞水特大桥舞水特大桥 7#7#墩双壁钢围堰施工方案墩双壁钢围堰施工方案 1 工程概况 1.11.1 主体工程主体工程 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，
5、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。 1.21.2 水文资料水文资料 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=5.29m/s。 1.31.3 地质资料地质资料 桥
6、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。 1.41.4 工程特点及难点工程特点及难点 1.4.11.4.1 工期紧工期紧 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
7、，任务非常艰巨。 1.4.21.4.2 工程难度较大工程难度较大 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 2.12.1 双壁钢围堰设计思路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，
8、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。 2.22.2 相关设计参数相关设计参数 双壁钢围堰设计参数表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) m264.0 2 河床岩面标高(m) m263.337 3 承台底标高(m) m260.569 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 3 序号项目单位数值备注 4 承
9、台尺寸(m*m*m) m20.6*13.4*3 5 围堰内直径 m25.8 6 钢围堰外直径 m27.80 7 钢围堰壁厚 cm100 8 围堰顶面标高 m282.5 9 围堰底面标高 m257.5 10 双壁钢围堰总高度 m25 11 双壁钢围堰分节高度 m4m+5m*3+6m 12 钢围堰重量 t345.2 13 钢围堰封底砼厚度 m3.0 2.32.3 双壁钢围堰结构设计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
10、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 1）主龙骨与面板）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 5m
11、m，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。 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 5 (2)(2)隔仓隔仓 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)(3)刃脚刃脚 围堰底部设置 150cm 高刃脚，底部用160x100x12 角钢包脚。 (4)(4)连接法兰连接法兰 钢围堰每块之间均采用螺栓连接，法兰
12、采用 180*10mm 钢板。围堰壁内外法兰 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)(5)其他配置其他配置 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
13、 6）壁内填充物）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，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 3.13.1 双壁钢围堰总体施工方案双壁钢围堰总体施工方案概述概述 双壁钢围堰总体施工步骤：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； (
14、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)采用两台汽车吊和一台浮吊将底节钢围堰“整体吊装下水” ； 双壁钢围堰施工工艺框图 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 7 (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)
15、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。 3.3.2 2 双壁钢围堰制作双壁钢围堰制作 3.2.13.2.1 加工准备加工准备 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。 3.2.23.2.2 胎模制作胎模制作 为满足工厂化施工要求，提高钢围堰加工精度，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 3.2.33.2.3 双壁钢围堰加工双壁钢围堰加工 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。 3.33.3 底节双壁钢围堰拼装、下水底节双壁钢围堰拼装、下水 3.3.13.3.1 码头加固码头加固 采用 6#墩筑岛平台作为双壁钢围堰底节拼装临
