青島永泰長榮
標(biāo)題: 公安長江公鐵兩用特大橋雙壁鋼圍堰氣囊法下水監(jiān)控要點(diǎn) [打印本頁]
作者: 永泰長榮 時(shí)間: 2023-12-30 17:38
標(biāo)題: 公安長江公鐵兩用特大橋雙壁鋼圍堰氣囊法下水監(jiān)控要點(diǎn)
公安長江公鐵兩用特大橋通航孔主橋采用(98+182+518+182+98)m 雙塔鋼桁斜拉橋，全長 1080m, 其中主橋3°和4°墩基礎(chǔ)施工分別采用雙壁鋼吊箱和鋼套箱圍理作為擋水結(jié)構(gòu)和作業(yè)平臺。 圍堰分節(jié)段預(yù)制加工完成后，在總拼裝場地上進(jìn)行底節(jié)圍堰整體式拼裝，3°,4”圍堰均采用氣囊法下水， 通過拖輪將其浮運(yùn)至墩位。待定位和下降到設(shè)計(jì)值后，進(jìn)行頂節(jié)圍堰節(jié)段的拼裝接高。本文總結(jié)現(xiàn)場 施工中的監(jiān)控要點(diǎn)，可為類似工程施工提供借鑒。
關(guān)鍵詞：雙壁鋼圍堰 氣囊法下水 鋼吊箱 鋼套箱 監(jiān)控
1 工程概況
公安長江公鐵兩用特大橋位于湖北省荊州市，大 橋由江陵縣向南跨越長江連接公安縣。大橋設(shè)計(jì)里程
DK27+298.918—DK33+616.746, 全長6317.828 m,
其中 DK28+18.6—DK30+34.5 按公鐵合建設(shè)計(jì)，合
建段長度2015.9 m, 鐵路分建段長4301.928 m 。大 橋通航孔主橋采用(98+182+518+182+98)m 雙塔 鋼桁斜拉橋，全長1080 m 。主塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，
塔頂高程+204.00m, 塔底高程+21 . 50 m, 斜拉索為 空間雙索面，立面上每塔兩側(cè)各有17對索，全橋136 根斜拉索。鐵路等級為I 級，設(shè)計(jì)行車速度160km/h,
公路為一級雙向四車道，設(shè)計(jì)速度80 km/h 。3° 和 4 ° 墩為主塔墩，基礎(chǔ)采用先圍堰后平臺方法施工。
2 鋼圍堰結(jié)構(gòu)構(gòu)造
3°墩基礎(chǔ)施工采用雙壁鋼吊箱圍堰，圍堰為平面 尺寸68.2 m×40.0m, 兩端半圓的圓端型結(jié)構(gòu)，底節(jié) 高度為18.0m, 水上加高頂節(jié)5.5 m, 雙層壁板厚度為 2.0m。3* 墩鋼吊箱圍堰主體結(jié)構(gòu)包括側(cè)板、底隔艙、 底龍骨、內(nèi)支架和吊桿五部分。
4°墩基礎(chǔ)施工采用雙壁鋼套箱圍堰，圍堰為平面 尺寸68.2 mx40.0m, 兩端半圓的圓端型結(jié)構(gòu)，底節(jié) 高度為21.0m, 水上加高頂節(jié)2.7 m, 雙層壁板厚度為
收稿日期：2013-09-10;修回日期：2014-01-20
作者簡介：王磊(1982一),男，湖南長沙人，助理研究員，碩士。
2.0m。4* 墩鋼套箱圍堰主體結(jié)構(gòu)包括側(cè)板、底隔艙、 內(nèi)支架三部分。
圍堰側(cè)板內(nèi)外壁采用水平角鋼連接，使其具有足 夠的強(qiáng)度和剛度來抵抗水壓力。圍堰底隔艙為雙壁結(jié) 構(gòu)，既作為圍堰下水的滑道，又作為圍堰封底時(shí)的隔 墻，有利于大面積混凝土澆筑的質(zhì)量控制。圍堰下水 后，依靠圍堰側(cè)板和底隔艙一起提供浮力。3°墩和4* 墩圍堰下水后的吃水深度分別為4.3 m 和4.0 m, 底托 板(底托架)脫落后的吃水深度分別為4.0m 和3 . 6m。 內(nèi)支架規(guī)格采用型鋼，用于承受圍堰抽水時(shí)內(nèi)外水頭差 產(chǎn)生的壓力荷載，并兼作鋼護(hù)筒導(dǎo)向架和鉆孔平臺。吊 桿的主要作用是在圍堰封底時(shí)承受混凝土的重量，底板 的作用是在圍堰封底時(shí)作為混凝土的底托板。
3 下水方案
3*和4°墩鋼圍堰均采用氣囊斷纜法下水。
3.1 3*墩圍堰下水結(jié)構(gòu)
3°墩圍堰在底龍骨下設(shè)置兩塊寬15 m、長 6 9 m, 厚 1 8mm 的鋼板作為底托板，每側(cè)底托板下各布置24 個φ1.2 m×15m 氣囊，與圍堰側(cè)板和底隔艙一起作 為圍堰下水的主要承重結(jié)構(gòu)。
3.2 4°墩圍堰下水結(jié)構(gòu)
4*墩圍堰下水利用底隔艙的兩道長邊作為滑道， 由于4*墩圍堰側(cè)板和底隔艙均設(shè)置有刃腳，所以在每 道底隔艙下設(shè)置底托架，再鋪設(shè)長67 m、寬8 . 5 m、厚 18mm 的鋼板作為底托板，使底托架底面比圍堰刃腳 底低70 cm, 保證圍堰在下水過程中不與刃腳發(fā)生碰
撞而致使氣囊破裂。
3*(4)圍堰下水后，為了使底托板(底托架)與圍 堰順利分離，底托板(底托架)自重通過在圍堰上設(shè)置 鋼絲繩吊掛承受。待圍堰自浮穩(wěn)定后，在水深滿足條 件下割除鋼絲繩，使圍堰與底托板(底托架)完全 分離。
3.3 河床清淤
要求距岸邊3 m 處水深不小于5.5 m, 距岸邊 40m 處水深不小于8 m, 距岸邊50 m 處水深不小于
9 m。
3.4 坡道清理硬化
圍堰下水前，坡道前端15 m 左右需進(jìn)行換填和處 理，將1:10的坡度處理為1:7,并進(jìn)行換填，保證在下 水過程中地基不發(fā)生沉陷。
3.5 布置氣囊
鋼圍堰全面檢查合格后，先將圍堰與地壟通過后 纜繩固定相連，后纜繩間設(shè)置斷纜器，按照計(jì)算好的氣 囊大小及數(shù)量布置氣囊，氣囊位置應(yīng)事先彈線準(zhǔn)確定 位，然后按設(shè)計(jì)擺設(shè)氣囊，采用15 m3 的壓風(fēng)機(jī)對氣囊 進(jìn)行充氣將圍堰頂起。3°墩圍堰下水共需φ1.2 m× 15m 氣囊48條，4*墩圍堰下水共需φ1.2 m×8m 氣 囊48條。
3.6 抽取鋼支凳
待底托板(底托架)與鋼支凳脫空分離后，抽取鋼支
凳，再按設(shè)計(jì)補(bǔ)充其余氣囊，并充氣，使各氣囊均勻受力。
3.7 圍堰起滑、斷纜、圍堰入水
緩慢勻速放松后纜繩，依靠自重分力鋼圍堰開始 下滑，利用滾動的氣囊，順著硬化清理好的坡道勻速滑 移。待圍堰距水邊15 m 左右(事先撒好石灰的標(biāo)記 線處)進(jìn)行斷纜，斷纜應(yīng)保持同步，讓圍堰加速沖入水 中，迅速達(dá)到深水區(qū)域。
3.8 3°(4)圍堰與底托板(底托架)分離
為了使圍堰下水后不致順?biāo)鞫タ刂疲?先在距離岸邊約70m 處設(shè)置一艘臨時(shí)定位船，設(shè)置臨 時(shí)拉纜將圍堰與臨時(shí)定位船連接，并保證臨時(shí)拉纜預(yù) 留足夠長度。待圍堰下水后，利用臨時(shí)拉纜穩(wěn)定圍堰， 并利用臨時(shí)定位船上的卷揚(yáng)機(jī)慢慢收緊臨時(shí)拉攬，使 圍堰在距離河岸約80 m 處，水深不小于8 m 的情況 下，開始圍堰與底托板(底托架)的分離。待圍堰穩(wěn)定 后，在附近水域待命的拖輪迅速靠幫圍堰，進(jìn)行拖輪編 隊(duì)，浮運(yùn)圍堰至墩位。
4 鋼圍堰下水監(jiān)控要點(diǎn)
4.1 鋼圍堰檢查監(jiān)控要點(diǎn)
按照設(shè)計(jì)圖紙、《鐵路鋼橋制造規(guī)范》(TB10212— 2009)和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CB 50205— 2001)等相關(guān)條款，對圍堰進(jìn)行各項(xiàng)檢查，主控項(xiàng)目檢 查要點(diǎn)如表1所示。
表1 鋼圍堰主控項(xiàng)目檢查要點(diǎn)
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鋼圍堰所用材料、圍堰剛度、強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定性 | | 施工：常規(guī)試驗(yàn)、委外試驗(yàn)等 監(jiān)理：審核原材料出廠合格證(鋼材、焊材等), 必要時(shí)抽樣復(fù)驗(yàn)，或者見證試驗(yàn) |
圍堰底面平均高程符合設(shè)計(jì)要求。標(biāo)示頂 面中心線，便于定位 | | 施工：復(fù)測； 監(jiān)理：檢查測量記錄并抽查 |
內(nèi)、外壁板及隔艙板的焊縫應(yīng)進(jìn)行抗?jié)B透 | | |
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| | 施工：超聲波檢測，B級檢測Ⅱ級合格； 監(jiān)理：見證試驗(yàn) |
上、下隔艙板對齊，各相鄰水平環(huán)形板對 齊，上、下豎向肋角應(yīng)與水平環(huán)形板焊牢 | | 施工：超聲波檢測和抗?jié)B透試驗(yàn)； 監(jiān)理：見證試驗(yàn) |
圍堰支撐體系應(yīng)滿足吊裝整體鋼圍堰和澆 筑承臺、封底混凝土的整體受力要求 | | |
吊箱圍堰底板、邊板和封板的接縫應(yīng)有可 靠的防漏水措施 | | |
一般項(xiàng)目的檢查規(guī)定：圍堰制造允許偏差及檢驗(yàn) 方法如表2所示；內(nèi)支架分段制作、安裝偏差及檢驗(yàn)方 法如表3所示；側(cè)板、底隔艙分段制作偏差及檢驗(yàn)方法
如表4所示；底托架制作安裝偏差及檢驗(yàn)方法如表5 所示；鋼圍堰拼裝、就位允許偏差和檢驗(yàn)方法如表6
所示。
表2 鋼圍堰制造允許偏差及檢驗(yàn)方法
表3 內(nèi)支架分段制作、安裝偏差及檢驗(yàn)方法
表4 側(cè)板、底隔艙分段制作偏差及檢驗(yàn)方法
表5 底托架制作安裝偏差及檢驗(yàn)方法
表6 鋼圍堰拼裝、就位允許偏差和檢驗(yàn)方法
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長、寬或直徑(B?) 內(nèi)側(cè)平面尺寸 對角線長(C) 井箱相鄰點(diǎn)高差 頂平面相對高差 全節(jié)圍堰最大高差 圍堰平面扭角 圍堰傾斜度 圍堰軸線偏位 | ≤ B?7 0 0 且 - 5 - + ≤C?/500 ≤10 20 ≤1* ≤箱體高150 寫50 | 施工：全部； 監(jiān)理：≥20嘧且≥4處
施工：全部 監(jiān)理： 209 |
施工：尺量(測量); 監(jiān)理：見證試驗(yàn)， 審核測量記錄 |
4.2 下水前的準(zhǔn)備及下水過程中的控制要點(diǎn)
4.2.1 下水前的準(zhǔn)備
1)技術(shù)交底
相關(guān)專業(yè)技能交底，參加人員須明確各自職責(zé)，掌 握操作要領(lǐng)和控制要點(diǎn)。
2)統(tǒng)一指揮
配備對講機(jī)，調(diào)至同頻率，確保通信指揮設(shè)備狀態(tài) 正常。保證指揮的統(tǒng)一性、下水步驟的協(xié)調(diào)性、政令的 暢通性、信息共享性，確保圍堰安全平穩(wěn)下水。
3)安全控制
①人員穿戴好勞動防護(hù)用品。②設(shè)置警戒線。圍 堰下滑時(shí)，氣囊周圍20m 范圍內(nèi)不得有人。③了解作 業(yè)區(qū)域水深、流速、河床地質(zhì)等有關(guān)情況，為船舶行駛
拋錨和定位做好安全準(zhǔn)備工作。④施工前，應(yīng)與當(dāng)?shù)?nbsp; 海事部門聯(lián)系，商定有關(guān)航運(yùn)和施工的安全事項(xiàng)，并通 報(bào)有關(guān)單位。⑤應(yīng)配備足量的救生圈和救生衣等救生 器材。下水處上、下游各150 m 處設(shè)巡邏示警船。 ⑥具體下水日期要綜合考慮當(dāng)時(shí)的天氣、風(fēng)力及潮水 位情況，應(yīng)在風(fēng)力較小和無雨水的天氣下進(jìn)行，并盡量 選擇高潮位時(shí)段。⑦圍堰四周布設(shè)航標(biāo)燈。⑧GPS 監(jiān) 控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，設(shè)備及附屬設(shè)施(發(fā)電機(jī)、配電 柜、氧氣和乙炔等)安置牢固。
4)后錨繩設(shè)置
臨時(shí)錨碇系統(tǒng)按圖設(shè)置，地壟結(jié)構(gòu)、卷揚(yáng)機(jī)以及滑 車組等后拉纜結(jié)構(gòu)須保證足夠的安全系數(shù)，以確保圍 堰在下水前不致失去控制。卷揚(yáng)機(jī)基礎(chǔ)加焊完成，試機(jī)正常，滑車打油。
5)坡道清理硬化
坡道不得存有可能刮破氣囊的尖銳物或突起的固 態(tài)物，以免戳穿氣囊，須保證坡道的干凈平整且具有一 定的承載力。前端宜整修成圓弧形。坡道不平整、底 板不平或地基夯實(shí)不到位，易導(dǎo)致下陷或下滑阻力過 大。當(dāng)鋼圍堰無法正?；茣r(shí)，可通過調(diào)節(jié)氣囊壓力， 間接地調(diào)整下傾坡度，必要時(shí)采用裝載機(jī)或拖輪掛鋼 絲繩牽引，直至鋼圍堰開始下滑。
6)河床清淤
需對近灘水深進(jìn)行一次復(fù)測，滿足設(shè)計(jì)水深后，方 可下滑氣囊，否則須進(jìn)行清淤處理，保證圍堰入水處 上、下游各10m 范圍內(nèi)水深和拖輪吃水的要求。河床 清淤不到位易導(dǎo)致圍堰在河床擱淺。
7)圍堰下水前細(xì)節(jié)檢查
①關(guān)鍵部位的焊縫不得存在漏焊、少焊、氣孔和夾 渣等問題。②輔助設(shè)施須進(jìn)行檢查，拉纜不得有破損 和燒傷等損傷，與地壟的連接必須牢靠。卸扣必須緊 實(shí)不得出現(xiàn)滑脫現(xiàn)象。底托板和圍堰須有效連接。打 磨底托板焊縫，采用鋼管對托板邊緣包邊處理，避免尖 銳物劃破氣囊。③吊掛系統(tǒng)中，吊筋上、下端和輔助設(shè) 施(頂推架、拉耳、馬口等)焊接質(zhì)量應(yīng)滿足要求。④在 側(cè)板外壁上標(biāo)記刻度，以便掌握圍堰入水后的狀態(tài)。
8)下水氣囊安放和充氣
①使用合格氣囊和標(biāo)定合格的壓力表。在氣囊充 氣過程中，應(yīng)密切關(guān)注氣囊的漏氣情況，防止局部氣囊 受力過大，造成圍堰受力集中而引起破壞。②氣囊應(yīng) 對稱布置。③氣囊充氣的順序應(yīng)盡量對稱和分散，相 鄰的氣囊分成兩批次充氣，充氣壓力為0.17 MPa,由 壓力表控制。④氣囊布置應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行， 嚴(yán)格控制充氣壓力，保持鋼圍堰平衡并對氣囊進(jìn)行保 護(hù)，防止碰傷或電傷。
9)鋼支凳抽取
抽取鋼支凳時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎，不得掛壞氣囊。支承點(diǎn)須 清理干凈，并作地面平整，不影響后序氣囊滾動。
4.2.2 下水過程中的控制要點(diǎn)
1)斷纜下放
預(yù)先在離水邊15 m 的坡道上，用石灰撒一條標(biāo)記 線，拉纜應(yīng)緩慢且勻速放松，在前端不斷補(bǔ)充氣囊，依 靠圍堰自重分力使其開始下滑。當(dāng)圍堰達(dá)到標(biāo)記線 時(shí)，指揮斷纜人員同時(shí)打掉脫鉤器，完成斷纜。
2)圍堰入水
圍堰下水速度不宜過大或沖滑不宜太遠(yuǎn)，以免圍 堰失去有效控制。下滑距離過短或下水速度不足，易 導(dǎo)致圍堰在河床擱淺。
3)圍堰缺陷修補(bǔ)
待圍堰自浮穩(wěn)定后，須查看圍堰是否有破損及漏 水現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)破損和漏水，立即采用水泵抽水、專用 堵漏材料堵水和補(bǔ)焊等方法及時(shí)修補(bǔ)，直至不再漏水。
4)底托板和支撐架的打撈回收
圍堰拖離現(xiàn)場后，打撈船進(jìn)行打撈工作。 5)氣囊回收
圍堰入水后，待圍堰穩(wěn)定，即可安排人員對氣囊進(jìn) 行回收。
4.2.3 其它注意事項(xiàng)
1)輔助材料的規(guī)格、型號和數(shù)量應(yīng)滿足現(xiàn)場要 求。臨時(shí)性拉纜的直徑、連接部位強(qiáng)度和卡環(huán)數(shù)量應(yīng) 滿足要求。鋼套箱圍堰與底托板連接的鋼絲繩不宜過 細(xì)，數(shù)量不宜過少，宜通過施工分析檢算后合理布置。 在下滑或入水過程中鋼絲繩易繃斷，圍堰與底托板相 對滑動，會造成底托板或底托架嚴(yán)重變形，刺破底隔 艙，導(dǎo)致無法正常分離。
2)編制應(yīng)急救援方案。人員、材料和機(jī)械設(shè)備的 數(shù)量、規(guī)格和型號應(yīng)滿足相關(guān)要求。
5 結(jié)語
公安長江公鐵兩用特大橋3*和4°墩基礎(chǔ)施工分 別采用雙壁鋼吊箱和鋼套箱圍堰，圍堰采用氣囊法成 功下水。本文整理和總結(jié)了現(xiàn)場監(jiān)控中的要點(diǎn)，為類 似工程施工提供了經(jīng)驗(yàn)，具有重要的借鑒意義。
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聲明：以上有關(guān)船用氣囊和橡膠護(hù)舷的資料部分會青島永泰長榮工廠技術(shù)資料，也有網(wǎng)絡(luò)上搜集下載所得，本著氣囊護(hù)舷行業(yè)資料共享的精神，我們拿出來分享，如有侵權(quán)，請聯(lián)系0532-84592888刪除，謝謝
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