青島永泰長(zhǎng)榮
標(biāo)題: 雙壁鋼圍堰氣囊托運(yùn)下水施工技術(shù) [打印本頁(yè)]
作者: 匿名 時(shí)間: 2023-11-2 17:46
標(biāo)題: 雙壁鋼圍堰氣囊托運(yùn)下水施工技術(shù)
【摘要】結(jié)合屏山岷江大橋工程實(shí)際，詳細(xì)介紹了不能利用導(dǎo)向船拼接下沉雙壁鋼圍堰的深水橋梁基礎(chǔ)的鋼圍堰，在橋位 下游側(cè)適當(dāng)位置平整場(chǎng)地后采用氣囊托運(yùn)法下水的施工技術(shù)，經(jīng)工程實(shí)踐，效果良好，可為類似工程借鑒。
【關(guān)鍵詞】 雙壁鋼圍堰；氣囊托運(yùn)；施工技術(shù)
Construction Technology ofDouble Steel Wall Cofferdam Launchby GasbagCarrying
Abstract:By an example of Pingshan Minjiang bridge project,introduced the construction technology of double steel wall cofferdam launch by gasbag carrying at the backward position of the bridge of the river after smooth the ground.Beforetime,the double steel wall cofferdam can not sink to the foundation of the bridge in the deep water by guided splices boat.It has better effect over the pruject apply,and can be the reference for the similar project.
Keywords: double steel wall cofferdam;gasbag carry;construction technology
1 工程概況
屏山岷江大橋位于四川省屏山縣新縣城岷江下 游，相鄰宜賓市與樂(lè)宜高速，主墩基礎(chǔ)為水下基礎(chǔ)，主 墩采用直徑2.8 m 鉆孔樁基礎(chǔ)，樁長(zhǎng)分別為35.5m、 38.5m; 承臺(tái)為16.8×16.8×5.5m 矩形，承臺(tái)底在河床 線以下5.5 m。橋區(qū)位置河底為無(wú)覆蓋層的裸露基巖， 實(shí)測(cè)水深8.3 m, 流速2 m/s 。河道常年枯水位標(biāo)高 276.00m,20 年一遇洪水位標(biāo)高292.45m, 兩個(gè)水中墩 承臺(tái)中心與河岸距離均在13m 左右，承臺(tái)底標(biāo)高分別 為265.50m、267.50m。
兩個(gè)水中墩承臺(tái)中心與河岸距離均在13m 左右， 由于墩位距離河岸較近，墩位處無(wú)法布置導(dǎo)向船，無(wú)法 采用常規(guī)拼裝船的方式提升鋼圍堰下水。通過(guò)勘查施 工現(xiàn)場(chǎng)，選擇在墩位下游附近河灘上平整一塊適宜的
作者簡(jiǎn)介：胡大東，男，工程師，研究方向?yàn)楣こ碳夹g(shù)。
岸上拼裝場(chǎng)地，底節(jié)鋼圍堰拼裝后采用橡膠氣囊托運(yùn) 法下水，其余節(jié)段在底節(jié)下水拖至拼裝位拼裝，圍堰下 水無(wú)需大型起吊設(shè)備，節(jié)省水上拼裝平臺(tái)搭設(shè)的時(shí)間 和資源投入。
屏山岷江大橋4號(hào)墩鋼圍堰高度為18.9 m, 平 面尺寸為內(nèi)空尺寸18×18m, 外邊長(zhǎng)21×21 m 的矩 形雙壁鋼圍堰，壁厚1.5m, 重約432 t 。鋼圍堰底節(jié) 高度為3.65m, 由一節(jié)刃腳加一節(jié)2m 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)構(gòu)成， 重約120 t。
屏山岷江大橋5號(hào)墩鋼圍堰高度為16.65 m, 平 面尺寸為內(nèi)空尺寸18×18m, 外邊長(zhǎng)21×21m 的 矩 形雙壁鋼圍堰，壁厚1.5m, 重約386t。
2 雙壁鋼圍堰岸邊拼裝氣囊托運(yùn)下水施工方案與實(shí)施
2.1 鋼圍堰下水方案
鋼圍堰在加工廠按分塊要求加工制作成鋼圍堰塊 件，通過(guò)公路運(yùn)輸?shù)蕉瘴幌掠翁幍暮訛┢囱b場(chǎng)，再在拼裝場(chǎng)搭設(shè)托盤(pán)，組裝拼接底節(jié)鋼圍堰。之后利用10個(gè) φ1200mm 的橡膠氣囊頂升托運(yùn)至岸邊，然后將機(jī)動(dòng) 平駁靠幫防止鋼圍堰扎頭。
鋼圍堰拼裝場(chǎng)地位于墩位下游河灘內(nèi)側(cè)，長(zhǎng)30m, 寬30m。拼裝場(chǎng)地用15×15cm 方木每側(cè)按間距2 m 布置11個(gè)臨時(shí)支墩，作為鋼圍堰拼裝平臺(tái)，支墩寬 30 cm,高30cm。
氣囊托運(yùn)鋼圍堰原理類似于滾筒搬運(yùn)重物的原 理，不同的是滾筒是剛性的，工作時(shí)作圓周運(yùn)動(dòng)，而橡 膠氣囊是柔性的，工作時(shí)呈扁圓形，如坦克的履帶一樣 運(yùn)動(dòng)。施工時(shí)，在鋼圍堰刃腳托盤(pán)下面，放置若干個(gè)無(wú) 氣的圓柱型橡膠氣囊，橡膠氣囊充氣后將鋼圍堰頂升， 通過(guò)卷?yè)P(yáng)設(shè)備平衡牽引鋼圍堰或托盤(pán)，橡膠氣囊滾動(dòng) 使鋼圍堰水平移動(dòng)。
橡膠氣囊布設(shè)時(shí)按間距2.5m,分兩側(cè)對(duì)稱布置于 圍堰托盤(pán)底，每側(cè)布置5個(gè)，2個(gè)備用。橡膠氣囊直徑規(guī) 格為中1200mm, 單個(gè)承載力技術(shù)參數(shù)如表1所示。
表1 中1.2 m橡膠氣囊單個(gè)承載力技術(shù)參數(shù)
2.2 施工工藝流程(見(jiàn)圖1)
圖1 氣囊托運(yùn)施工工藝流程圖
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圖2 下水通道斷面示意圖
2.3.2 安設(shè)托盤(pán)支撐垛
鋼圍堰拼裝場(chǎng)地平整并經(jīng)驗(yàn)收合格后，根據(jù)鋼圍堰 的幾何尺寸合理設(shè)計(jì)托盤(pán)的布置軸線，沿托盤(pán)布置軸線 方向按一定間距均布托盤(pán)支撐垛。支撐垛采用枕木或 型鋼搭設(shè)，以便在鋼圍堰托運(yùn)時(shí)拆除便捷，以利施工。
2.3.3 拼裝底節(jié)鋼圍堰
利用汽車吊起吊小塊鋼圍堰制件在拼裝場(chǎng)搭設(shè)好 的托盤(pán)上進(jìn)行組拼焊接，并按要求進(jìn)行油密試驗(yàn)。鋼圍堰 底節(jié)拼裝完成后，需檢查清理鋼圍堰內(nèi)腔積水、托盤(pán)底部 尖銳物及邊角有無(wú)棱角突出。施工布置如圖3所示。
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圖 3 托盤(pán)和底節(jié)部分鋼圍堰施工布置圖
2.3.4 放入橡膠氣囊
2.3 操作要點(diǎn)
2.3.1 準(zhǔn)備工作
檢查供氣系統(tǒng)和牽引系統(tǒng)，清掃下水通道并對(duì)場(chǎng) 地進(jìn)行整平，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件設(shè)5°~10°的向外斜坡。下 水通道如圖2所示。
在鋼圍堰托盤(pán)底部放入橡膠氣囊，注意排列整齊， 相互平行，每條橡膠氣囊的軸線與移動(dòng)方向垂直，并在 鋼圍堰托盤(pán)底部用紅漆標(biāo)上支墊線及橡膠氣囊行走控 制刻度標(biāo)識(shí)(見(jiàn)圖4)。連接供氣管路，連接牽引系統(tǒng)。
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圖4 托盤(pán)和底節(jié)部分鋼圍堰施工布置圖
2.3.5 橡膠氣囊充氣頂升
啟動(dòng)空壓機(jī)，同時(shí)向各個(gè)氣囊左右對(duì)稱充氣，充氣 速度應(yīng)均勻、緩慢，以免橡膠氣囊壓力突然升高。當(dāng)充 氣壓力達(dá)到預(yù)定頂升壓力的80%時(shí)停止供氣，檢查所 有橡膠氣囊的壓力是否一致，不一致時(shí)可向單個(gè)橡膠 氣囊充氣，使壓力保持一致，然后繼續(xù)充氣，直至鋼圍堰離開(kāi)支撐垛。將橡膠氣囊的進(jìn)氣閥關(guān)閉，停止供氣。
橡膠氣囊承壓能力根據(jù)橡膠氣囊規(guī)格及施工要求選
擇。充氣頂升施工如圖5所示。
圖5 橡膠氣囊充氣頂升施工圖
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圖6 施工平面布置
[attach]8771[/attach]2.3.6 拆除托盤(pán)支撐垛
當(dāng)橡膠氣囊充氣至鋼圍堰被頂起0.5m 高時(shí)，先
在鋼圍堰周邊底部安放臨時(shí)保險(xiǎn)垛，以確保安全，然后
由操作人員先拆除托盤(pán)支撐垛，待橡膠氣囊承受鋼圍
堰的全部荷載穩(wěn)定后，再將臨時(shí)保險(xiǎn)垛移除。
2.3.7 調(diào)整高度
拆除所有的聯(lián)接膠管，打開(kāi)各個(gè)橡膠氣囊的排氣
閥，進(jìn)行緩慢放氣。當(dāng)橡膠氣囊高度降至出運(yùn)高度時(shí)，
關(guān)閉排氣閥。
2.3.8 牽引出運(yùn)
在統(tǒng)一指揮下，啟動(dòng)牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)，鋼圍堰在自重水 平分力和水中拖輪牽引下緩慢向前移動(dòng)。當(dāng)鋼圍堰前 面空出1個(gè)橡膠氣囊的間距時(shí)，停放卷?yè)P(yáng)機(jī)并保持水 中拖輪牽引鋼絲繩處于松馳狀態(tài)，使其克服水流暫停 河中，在前端塞入橡膠氣囊，并充氣到預(yù)定壓力后，再 重新啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)放行。當(dāng)后面移出的橡膠氣囊快要離 開(kāi)鋼圍堰時(shí)，打開(kāi)氣閥排氣、并運(yùn)送到鋼圍堰前面預(yù) 定位置備用。重復(fù)以上步驟，直至將鋼圍堰移到預(yù)定 位置：
應(yīng)特別注意，前后牽引不能同時(shí)受力，當(dāng)下滑力大 于前牽引力時(shí)，即鋼圍堰會(huì)自動(dòng)下滑時(shí)，前牽引鋼絲繩 必須處于松馳狀態(tài)，靠后牽引鋼絲繩使鋼圍堰前移。反 之，則前牽引受力，后牽引松馳。后牽引通過(guò)錨碇在拼
時(shí)解除鋼圍堰與托盤(pán)的連接，使托盤(pán)下沉至河床上。之 后通過(guò)鋼絲繩回收托盤(pán)和橡膠氣襄。
3 結(jié) 語(yǔ)
在4號(hào)墩鋼圍堰下水實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼圍堰托 盤(pán)和機(jī)駁靠幫方式進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，鋼圍堰下水時(shí)間 從4號(hào)墩的48h 縮短至5號(hào)墩的24h。經(jīng)過(guò)改進(jìn)托盤(pán) 構(gòu)造形式，速度提高明顯。
托盤(pán)骨架由縱橫梁疊加改為橫梁置于幾根縱梁 間，降低托盤(pán)的高度，減小鋼圍堰和托盤(pán)整體下水時(shí)的 吃水深度；機(jī)駁靠幫由單點(diǎn)聯(lián)接改為整體聯(lián)接，增加機(jī) 駁對(duì)鋼圍堰的有效提升高度，進(jìn)一步減小鋼圍堰和托 盤(pán)整體下水時(shí)的吃水深度，使鋼圍堰更加順利地入水， 整個(gè)下水過(guò)程安全可控，未發(fā)生一次事故。
裝場(chǎng)后部的卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)(見(jiàn)圖6)。
2.3.9 機(jī)駁靠幫鋼圍堰入水
鋼圍堰托運(yùn)到預(yù)定位置后，停止?fàn)恳?。?dāng)鋼圍堰前 端懸出2/5時(shí)，將機(jī)駁靠在前端(見(jiàn)圖7)。為克服鋼圍堰入水后受水流沖擊漂離預(yù)定位置，需在鋼圍堰河側(cè) 端的上游耳板上綁系防漂移拉纜。通過(guò)調(diào)整壓艙水量， 使機(jī)駁甲板與鋼圍堰外壁吊耳保持水平并與鋼圍堰連 接牢固后，排水輔助提升鋼圍堰前端后開(kāi)動(dòng)拖輪和卷 揚(yáng)機(jī)將鋼圍堰牽引下水。
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圖7 機(jī)駁靠幫示意圖
2.3.10 解除托盤(pán)
待鋼圍堰下水自浮后，橡膠氣囊自動(dòng)脫離托盤(pán)，同時(shí)解除鋼圍堰與托盤(pán)的連接，使托盤(pán)下沉至河床上。之 后通過(guò)鋼絲繩回收托盤(pán)和橡膠氣襄。
3 結(jié) 語(yǔ)
在4號(hào)墩鋼圍堰下水實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼圍堰托 盤(pán)和機(jī)駁靠幫方式進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，鋼圍堰下水時(shí)間 從4號(hào)墩的48h 縮短至5號(hào)墩的24h。經(jīng)過(guò)改進(jìn)托盤(pán) 構(gòu)造形式，速度提高明顯。
托盤(pán)骨架由縱橫梁疊加改為橫梁置于幾根縱梁 間，降低托盤(pán)的高度，減小鋼圍堰和托盤(pán)整體下水時(shí)的 吃水深度；機(jī)駁靠幫由單點(diǎn)聯(lián)接改為整體聯(lián)接，增加機(jī) 駁對(duì)鋼圍堰的有效提升高度，進(jìn)一步減小鋼圍堰和托 盤(pán)整體下水時(shí)的吃水深度，使鋼圍堰更加順利地入水， 整個(gè)下水過(guò)程安全可控，未發(fā)生一次事故。
該施工技術(shù)能很好地解決墩位處無(wú)法采用大型起 重設(shè)備、無(wú)法布置導(dǎo)向船采用常規(guī)拼裝船方式、必須在 岸上進(jìn)行鋼圍堰、混凝土沉井拼裝的大型構(gòu)件的運(yùn)輸 及下水
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