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1、芜湖长江大桥正桥10#墩围堰下沉工艺一、 概述 10#墩钢围堰设计高度52m，围堰外径30.5m，内径27.7m。围堰均分为12个隔舱，围堰入土深约为：18.6m（按一般冲刷线计），围堰刃脚落在岩层上，刃尖标高为：-43.00m，围堰顶标高为：+9.0m，钢围堰共重896.6t（含焊缝重4%），井壁内填充水下200号混凝土4482 m2（刃尖以上36 m）。二、 围堰下沉工艺流程测量、设好底面基准面及中心点运输船装运钢壳靠至导向船两台吊机对称吊装钢壳并临时固定牢靠逐个吊挂外脚手及内侧竖缝脚手测量本节钢壳数据（直径、高度、周长、中心点等）全面施焊水密试验及质量检查提升内脚手并拆除外挂脚手灌水下沉
2、围堰着床测量精确定位围堰在覆盖层中吸泥下沉灌注井箱混凝土清基 三、 地质情况 根据“初设”地质资料，10#墩地质从上到下大致可分为以下层次： 粗砂层：灰黄及黄色、饱和、松散，成份以石英、长石为主，透镜体状，厚约2m。 中砂层：灰黄色、饱和、松散，成份以石英、长石为主，层状或透镜体状，厚约4m。 细砂层：灰色为主，少量黄色、饱和、中密，成份以石英、长石、云母为主，粒较匀，局部含腐植物，层状分布，厚约20m。 角岩：灰黑色，角岩结构，块状构造，岩质坚硬。围堰坐落于此岩面上。 详细地质情况，参阅设计院提供的10#墩地质柱状图等资料。四、 围堰在水中下沉 围堰在着床之前，呈悬浮状态，此阶段的围堰下沉较
3、容易，围堰接高，检查合格后，只要向井壁内灌水，克服水的浮力，并调整好拉缆受力，围堰即可平衡下沉。 每节围堰的下沉量，灌水量等见“围堰下沉步骤图”。 在向井壁内灌水时，应遵循对称加载的原则，对称的隔舱，同时灌水，且流量一致，以防沉井倾斜。 在向隔舱灌水时，要注意相邻隔舱的水头差不得大于6.5m。 在围堰下沉中，必须做好记录工作，将围堰下沉的有关资料随时记录在工程日志和记录表格中，记录下围堰高度、刃脚高程、顶面高程、本次灌水高度、累计灌水高度、围堰外水位、围堰内外水头差等等技术数据。五、 围堰精密定位及着落河床 此项工艺另发六、围堰在覆盖层中下沉 围堰在覆盖层中下沉采取空气吸泥下沉的方法，吸泥机制
4、造有300mm和420mm两种，各制造两台可根据实际情况选用，但由于覆盖层均为砂层，因此420吸泥机只能用在井孔中间吸泥，不能靠近井壁吸泥，以免造成翻砂。 吸泥时，导向船上的两台MK吊机各吊一台吸泥机进行吸泥。围堰在覆盖层中下沉的阻力来自两个方面，一是刃尖下土的下面阻力，二是围堰外壁与土层间的磨擦力。围堰在覆盖层中下沉就是消除或减少刃尖下的正面阻力，靠围堰的自重克服外壁的磨擦力而下沉，而消除或减少下面阻力的方法就是从围堰内吸泥除土，降低围堰内泥面高程。1、 围堰着落河床后，结束了悬浮状态，进入覆盖层下沉施工，其初期是最容易产生倾斜和位移的阶段，应以调平、纠偏、校正位置为主，要根据围堰内实测泥面
5、的情况，决定在围堰内的吸泥，吸泥机的部位应视围堰的倾斜情况，使围堰高的一边首先下沉并逐步使围堰顶面调平，要一面测量，一面吸泥调平下沉。2、 当围堰调平后，倾斜率小于1%时，可在井孔内用两吸泥机均衡吸泥，降低井孔内泥面同程，这时围堰中心处泥面可低于刃尖3m，刃尖处泥面应与刃尖平，不宜低于刃尖。3、 在下沉过程中，要不断调整围堰的倾斜和位移。在纠正倾斜和位移前，应先摸清情况，分析原因，然后采取相应的措施。当围堰倾斜达到2%时要以调整倾斜为主，不能以下沉为主。在围堰着床初期尤为重要。4、 当围堰入10m以上，围堰倾斜率超过1%时，要以纠正倾斜为主，纠偏时要研究对位移可能产生的影响。5、 纠正倾斜的方
6、法一般都是采取在围堰倾斜的另一方单独进行吸泥，即在围堰高的一侧吸泥，使泥面降低，消除了正面的支承，使围堰高的一侧下沉量大于低的一侧。但这种纠正倾斜的方法，如果掌握不当，即成为“矫枉过正”，使围堰形成交替倾斜的状况，因此，纠正倾斜时，必须十分注意。6、 为了避免沉井产生倾斜和位移，围堰外四周河床高差不宜过大。如发现此种情况后，应立即采取抛石防护及整平河床等措施，并应注意将吸泥机向河床较低处出泥弃土。7、 围堰穿过砂质覆盖层中下沉，由于操作不当，吸泥时将刃脚下土壤吸空或因未能掌握围堰下沉规律，最易引起翻砂。大量翻砂将会引起严重的不良后果，一是可能造成围堰倾斜，二是由于流砂急骤涌入围堰内，围堰内部水
7、头迅速上升，形成围堰内外水头高差悬殊，使围堰破坏。根据10#墩地质情况，覆盖层均为砂层，因此在围堰下沉过程 ，必须避免翻砂现象的发生。8、 及时掌握围堰井孔内的吸泥浓度及泥面高差，吸泥时每2小时测一次井孔内泥面高度，并根据井孔中的泥面情况绘制等高线图及时分析，随时调整吸泥部位。9、 保证对井孔内的补水，保持围堰内外水头平衡或围堰内水头高于围堰外，值班人员应随时观察围堰内外水位高度，围堰内水头不得低于围堰外。10、 围堰的下沉、接高和井壁内填充混凝土及井壁内的水位等，按照“围堰下沉步骤图”执行。11、 在围堰下沉的同时，要调整围堰中心的偏移。a、 如围堰倾斜方向有利于纠正位移时，则继续下沉，待围
8、堰底面中心接近墩位设计中心，再纠正倾斜。b、 如围堰垂直或倾斜方向不利纠正位移时，则围堰应先调到有利方向倾斜下沉，直至围堰符合要求。12、 吸泥时，吸出的泥砂排放的位置和方向，要妥为安排。13、 在履盖层中下沉围堰必须使围堰的重量Q大于井壁外磨擦力F，Q与F的比值按施工规范规定不小于1.25，即Q/F1.2514、 值班技术人员应熟悉10#墩的地质情况，以利指导围堰下沉施工。在水上值班室内应挂有地质图，以便施工时核对指导施工。15、 为指导围堰下沉，必须做好记录工作，将围堰下沉的资料随时记录在工程日志和记录表格上，记录的主要内容有，围堰高度、刃尖高程、中心偏移测量资料、顶面高程、顶面高差、倾斜
9、率、吸泥机长度及机头下口的高程，围堰内泥面高度（高程），围堰内外水位、内外水头高差等等。16、 为了及时掌握围堰下沉动态，在吸泥下沉时，对围堰的刃脚标高、倾斜率、位移等，规定每班应至少测量一次，并随时观测沉井内外水位，围堰外河床面标高也应该每天测量一次。七、围堰下沉注意事项1、 10#墩围堰直径达30.5m，井孔面积较大（730m2），围堰下沉中出土量大，补水量大，而10#墩施工工期相当紧迫，为保证在明年汛期前封底，必须配备足够的吸泥机、压风机和补水泵等机具设备，以缩短围堰下沉的周期。2、 吸泥机必须预先组拼，调直、试压，做好拼接标高，使用时按标高拼接，并明确清晰地标出长度尺寸，以便在吸泥时掌
10、握吸泥机的标高。3、 吸泥机吸泥时要经常移动，做到均匀除土，均匀下沉，以免出现突然大量下沉现象，引起大量翻砂，造成事故。4、 围堰出现涌砂现象的判别方法：a、 吸泥机工作情况良好，但围堰内水面不下降（无补水），甚至升高。b、 辨别吸出土壤的性质（涌砂前后吸出的土壤性质往往不同）。c、 围堰内泥面高度上升。5、 围堰内外水面要保持一致，做到边吸边补水，围堰壁设连通管，并准备好4台水泵，防止围堰内水面低于围堰外水面造成翻砂现象。6、 围堰井壁内外水头差应小于5.7m，相邻隔舱的水头差应小于6.5m。7、 围堰在接高前应尽量调平，接高时在围堰上对称拼装（拼装顺序按“拼装工艺”进行），围堰井壁内灌水和
11、灌注水下混凝土时也应对称均匀的进行。8、 上、下游的围堰拉缆原则上应拉紧，但当围堰下沉时，要有专人负责应注意随时调整，绝不允许超过设计的允许应力。9、 围堰着床以后，围堰不再受长江水位涨落而起伏，也不受风浪的波动了，围堰与漂浮在水面上的导向船之间的连系要随时调整，船上吊机不能长时间联在围堰上，要随时摘钩，例如吊机接高围堰时，过往船产生的波浪，可能引起吊机超载，必须引起足够的注意，防止事故的发生。10、 围堰下沉量增加，就要改变围堰和导向船间的竖向距离，因此与导向船有联系的物体都要随时作相应的调整，防止结构件超载。11、 要经常观测锚绳受力变化的情况，每班应至少测量一次，锚绳的出水长度走向和松紧
12、情况，随时注意调整，以保证各锚绳均匀受力。八、 围堰下沉的质量标准 根据设计要求，围堰下沉至设计高程，应符合以下规定：1、 围堰刃尖高程应符合设计要求，即围堰刃尖到达-43.0m。2、 围堰底面中心，顶面中心与设计中心在平面纵横向的偏差不大于围堰高度的1%，另加因浮运产生容许位移偏差25cm。3、 围堰倾斜率不大于2%。4、 围堰平面扭角偏差不大于2度。现行铁道部铁路桥涵施工规范对围堰部分的施工未作规定，参照沉井施工的有关规定，沉井下沉清基后位置的容许偏差为：沉井顶、底面中心与设计中心在平面纵横向的位移（包括因倾斜而产生的位移）均不得大于沉井高度的1/50，对浮式沉井容许位移值另加25cm，由
13、此可见，本围堰下沉设计要求的位置允许偏差比现行规范沉井下沉要求的偏差严得多。因此在围堰下沉过程中必须严格控制围堰的位置偏移，并随时进行纠正。九、 安全注意事项：1、 所有水管、风管拼接前要先试水、试风，确认畅通无阻再拼接使用，并要分类编号，接头要确认固定，防止脱扣伤人。2、 拼接吸泥机时，吸泥机的支承设备，打梢用的设备的受力状况必须进行检修，并安放稳妥。3、 开始吸泥时，要信号明确，联系清楚，送风量逐渐从小到大，管路要捆帮牢靠防止摆动伤人。4、 在起吊吸泥机时，应特别防止法兰盘挂住水下障碍物，拉断千斤绳，起吊时信号员要密切注意重物上升情况。5、 在风力大于5级时，吊机应停止作业。6、 拆装吸泥
14、机的设备应放置到安全可靠的位置，搬动的脚手板要恢复好。7、 围堰在履盖层中下仍要注意与导向船结构的支承情况，必要时应调整导向船的位置，防止挤坏导向结构及钢围堰。8、 围堰在下沉施工中正值严寒冰冻季节，在施工中要做好防冻、防滑工作。9、 安全可靠地设置围堰上、下扶梯及栏杆，并要方便围堰下沉不受影响。10、 施工人员应戴好安全帽，穿好救生衣，高空作业及有可能落水的地方要带好安全带挂好安全网并做好救护准备工作。11、 在导向船上应设置足量的防火设备，在围堰和导向船的适当位置应挂好救生圈。附：围堰下沉的主要机具设备表 围堰下沉主要机具设备表序号名 称规 格单位数量备 注1吸泥机420300台2/2包括吸泥管等配件2空压机40m3/min台13空压机20m3/min台24低压水泵IS200150台65高压水泵12SISWA9台26工作船400t艘17拖轮300HP艘18电焊机台209运输船艘210吊机TMK20台211水封导管300套1212水封支架套613水上混凝土工厂2HZS60座114砂、石驳艘各315水泥驳艘216粉煤灰驳艘1
