双壁钢围堰施工作业指导书.pdf

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1、1.0 编制目的 明确双壁钢围堰施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范双壁钢围堰施工。2.0 编制依据 公路桥涵施工技术规范 公路工程质量检验评定标准 3.0 适应范围 适用公路桥梁大型河流水深流急的深水基础，能承受较大水压，保证基础全年施工安全渡洪。特别是覆盖层较薄(O.52m)的平坦岩石河床。4.0 工艺概述 钢围堰既是围水挡土的临时构造物，同时其顶部又是水中施工的平台。它具有良好的刚度和水密性能，因此在深水施工中得到了应用。在下卧层为密实的大漂石或岩层，不能采用钢板桩围堰，且因工程要求，在坑内爆破作业时不宜设立支撑，单壁钢套箱围堰不具备足够的刚度时，更显出双壁钢围堰的优

2、势。此外在双壁钢围堰内还可进行钻孔灌注桩等施工。5.0 作业内容 双壁钢围堰桥基施工作业内容有双壁钢围堰在岸边或拼装船上拼装、浮运就位、起吊下沉、钢壁接高并在壳内灌水或混凝土、着床下沉至基岩面、清基封底、基础混凝土灌注、围堰拆除等。6.0 质量标准及检验方法 双壁钢围堰制作拼装质量检验标准及检验方法如下表所示：双壁钢围堰质量检验和质量标准 项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率1顶面中心偏位(mm)顺桥向20检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率1顶面中心偏位(mm)顺桥向20全站仪或经纬仪横桥向202围堰平面尺寸(mm)直径/500 及 30，互相垂直的直径差20尺量：每节检

3、查 4 处3高 度(mm)10尺量：每节检查2处4节间错台(mm)2规定值或允许偏差检查方法和频率1顶面中心偏位(mm)顺桥向20全站仪或经纬仪横桥向202围堰平面尺寸(mm)直径/500 及 30，互相垂直的直径差20尺量：每节检查 4 处3高 度(mm)检查方法和频率1顶面中心偏位(mm)顺桥向20全站仪或经纬仪横桥向202围堰平面尺寸(mm)1顶面中心偏位(mm)顶面中心偏位(mm)顺桥向20顺桥向20全站仪或经纬仪横桥向202围堰平面尺寸(mm)20全站仪或经纬仪横桥向202围堰平面尺寸(mm)直径/500 及 30，互相垂直的直全站仪或经纬仪横桥向202径差20尺量：每节检查 4 处

4、3高 度(mm)横桥向202围堰平面尺寸(mm)直径/500及 30，互相垂直的直径差20尺量：每节检查 4 处3202围堰平面尺寸(mm)直径/500 及 30，互相垂直的直径差20尺量：每节检查 4 处3高 度(mm)2围堰平面尺寸(mm)围堰平面尺寸(mm)直径/500及 30，互相垂直的直径差20直径/500 及30，互相垂直的直径差20尺量：每节检查 4 处3高 度(mm)10尺量：每节检查2处4节间错台(mm)2尺量：每节检查 4 处5焊缝质量符合设计要求超声：抽检水平、垂直焊缝各50%6水密试验不允许渗水3高 度(mm)10尺量：每节检查 2 处4节间错台(mm)2尺量：每节检查

5、 4 处5焊缝质量符合设计要求超声：抽检水平、垂直焊缝各50%6水密试验不允许渗水加水检查：每节 高 度(mm)10尺量：每节检查 2 处4节间错台(mm)2尺量：每节检查 4 处5焊缝质量符合设计要求超声：抽检水平、垂直焊缝各 50%6水密试验不允许渗水加水检查：每节 10尺量：每节检查 2 处4尺量：每节检查 2 处4节间错台(mm)2尺量：每节检查4处5焊缝质量符合设计要求4节间错台(mm)2尺量：每节检查 4 处5焊缝质量符合设计要求节间错台(mm)2尺量：每节检查 4 处5焊缝质量符合设计要求超声：抽检水平、垂直焊缝各 50%6水密试验不允许渗水2尺量：每节检查 4 处5焊缝质量符合

6、设计要求超声：抽检水平、垂直焊缝各 50%6尺量：每节检查 4 处5焊缝质量符合设计要求超声：抽检水平、垂直焊缝各 50%65焊缝质量符合设计要求超声：抽检水平、垂直焊缝各 50%6水密试验不允许渗水加水检查：每节 焊缝质量符合设计要求超声：抽检水平、垂直焊缝各 50%6水密试验不允许渗水加水检查：每节 符合设计要求超声：抽检水平、垂直焊缝各 50%6水密试验不允许渗水加水检查：每节 6水密试验不允许渗水加水检查：每节 水密试验不允许渗水加水检查：每节 不允许渗水加水检查：每节 加水检查：每节 7.0 施工机械及工艺装备 7.1 双壁钢围堰 双壁钢围堰是一个带有斜面双刃脚的圆筒形双壁水密钢结构

7、。在基础施工过程中起防水挡土作用，不参与主体结构的受力，围堰内部没有隔墙。根据施工条件围堰全高可分数节制造，每节又对称分数个单元制成单元体。施工时，将已拼就的底节围堰浮运至桥墩位，起吊下水，然后接高并在围堰内灌水下沉，围堰落入河床后，视需要在围堰内灌注混凝土(或灌水)以增加围堰重量并在围堰内吸泥使其渐渐均匀地下沉至设计高程。双壁钢围堰具有重量轻、浮力大特点，在钢围堰浮运就位起吊下水后能象船体一样稳定垂直地自浮于墩位处水面上。围堰整个下沉过程中不需钢气筒和供气系统、充气机械等。双壁钢围堰制造、拼装、接高的所有焊缝，质量要求很高，所有焊缝除满足施工图要求外，还必须经水密试验确保不漏水。双壁钢围堰平

8、面为一圆形钢环结构，刚度好，施工方便，是刚劲可靠的防水结构。双壁钢围堰具有较大的刚度和较大的作业空间，所以它更方便施工并能适应更大的水深。双壁钢围堰常为圆形，也有为适应基础形状而做成异形的，其堰壁钢壳由有加劲肋的内外壁板和多层水平桁架所组成。堰壁底端设刃脚，以利于切土下沉。在堰壁内腔，用隔舱板将其对称地分为若干个密封的隔舱，以便利于不平衡的灌水来控制其在下沉时的倾斜。制造双壁钢围堰时立面分若干层，平面分若干块，其大小可根据制造设备、运输条件和安装起吊能力而定。当条件许可时，块件宜大，以减少工地焊接，提高质量，加快进度。双壁钢围堰可由槽钢、角钢以及扁钢焊接或部分螺栓连接，构成平面为矩形或圆形的双

9、层骨架，底部设刃脚；用角钢、扁钢和钢板制成内外壁基本板块和隔舱板，然后拼成能满足水深和受力要求的双壁钢围堰。7.2 主要施工机械装备 拖轮、浮吊、平头驳船、救生艇、桅杆吊机、电动空压机、柴油发电机、高压水泵、混凝土搅拌机、电动卷扬机、交、直流电焊机、减压舱、卷板机、剪板机、吸泥机、全站仪、流速仪、测深仪、万能杆件等等。8.0 施工准备 8.1 围堰大小和高度的确定 根据河道水文地质和工程需要确定其大小和高度。8.2 制定好围堰组装和吊装方案 对一般大中型围堰，若墩位处水流条件允许，可在墩位处、拼装船上组拼；整体吊装上下对接，每节高度一般不超过5m，总重不大于10Ot。对特大型双壁钢围堰，必须合

10、理确定分节高度，分节分块组拼接高下沉。9.0 工艺及质量控制流程 双壁钢围堰施工工艺及质量控制流程见下图 9-1。图 9-1 双壁钢围堰施工工艺及质量控制流程 10.0 工艺步序说明 10.1 双壁钢围堰施工 双壁钢围堰应进行专门设计，围堰的尺寸、强度、刚度及结构稳定性、锚碇方法等应满足施工图及施工要求，围堰高度应按下沉深度和施工期间可能出现的最高水面高程及浪高等因素确定。当围堰需下沉到岩面时，可按岩面及风化层情况做成等高或与岩面倾斜度相同的不等高刃脚，围堰顶面可作为承台施工平台。双壁钢围堰宜分节、分块在工厂制造，块件大小可按制造设备、运输条件、工地安装起吊及移动能力决定。出厂前，应按施工图检

11、查复核块件结构尺寸，应采用适当方法对块件焊接质量进行检验，必要时应做水压试验，发现焊缝渗漏处铲除烘干重焊。双壁钢围堰落至基岩面或不被冲刷的地层中修建低承台的钻孔桩基础时，围堰浮运、定位、接高、水中下沉、落底、土中下沉和清基等，除应符合相关施工技术标准的有关规定外，还需保证围堰内部桥梁主体结构满足设计图纸要求，钢围堰顶面满足施工平台设置需要。10.2 围堰制作和加工 双壁钢围堰的制作，宜在工厂中按互换件或对号入座的办法制成块件。各节、块之间必须安设防水胶条。围堰分块应该在工厂或工地车间的胎架上以平卧的形式制造，并且在组装后翻身，尽量避免立焊或仰焊，以保证焊接质量。围堰内外壁应满缝施焊，无伤痕、无

12、漏焊、无砂眼。对钢板与角钢水平杆的焊缝长度宜大于 100mm，间距80mm。角钢骨架间的焊接应满焊，在骨架块的外壁板上，焊接吊环。组装成型后，应对围堰尺寸、高度、倾斜角以及焊接质量进行检查验收。确定好分块大小和分节高度后，为保证块件制作精度，提高功效，应事先制成高精度的定型模具，尤其是弧形模板。块件制作是先在施工平板上加工成件，然后置于立式模具中，移动活动模，用手拉葫芦合模，强制块(板)件定型拼接，然后松开活动模，将块件起吊出模，按拼装顺序编号，并依次先后运至现场或墩位组拼。钢围堰底节拼装工作，在岸边拼装船上进行，将各基本单元体拼装、焊成一个圆形薄壁钢结构浮体。底节钢围堰拼装前，应事先将驳船连

13、成一个整体，连接强度应在可能达到的荷载作用下能保持其基准面不致变动。在铁驳面上准确放出各单元轮廓位置，然后沿周边逐件拼装，操作时要随拼装，随调整，待全部点焊成型后，方可全面焊接。底节钢围堰在岸边拼装船上拼装的同时，墩位处和上、下游定位船锚碇设施应按照施工图要求基本抛设完成。按施工图在岸边组拼导向船并把导向船与围堰底节拼装船连成一牢固的整体。10.3 浮运就位及起吊下水 在选定制作底节地点时，应考虑下水方案：涨水自浮还是滑道下水。采用滑道下水应修筑好临时轨道和滑道，在墩位处布设定位船、导向船组和锚定系统，敷设高压水下电缆，准备好水上供电系统。底节下水浮运应选择好气候和水位。底节就位后向围堰各隔舱

14、对称均匀加水，使底节平稳下沉，至下沉到一定高度随即拼装接高，此后继续加水，边下沉边接高，直至各节拼接完毕。底节围堰拼装完毕经检查合格后，将拼装船与导向船组用拖轮拖运至上游定位船侧处，连好锚绳及拉缆，导向船组顺流至墩位初步定位。系好钢围堰上层拉缆、临时下层拉缆和下层拉缆。绞紧锚绳和收紧上、下定位船与导向船之间拉缆。安装水上供电设施和通信设施。利用导向船上起吊设备将底节钢围堰吊起，使之离开拼装船船面上 010m左右，观察 10min，如无反常情况则继续提升直至其高度能使拼装船退出，即停止提升。迅速将拼装船向下游方向退出。拼装船退出后，底节围堰徐徐平稳地落入水中，然后将围堰底部和顶部所有拉缆收紧，使

15、其保持垂直而不被水流冲斜。底节围堰起吊下水后，通过导向船四角的导向架和锚绳、拉缆共同作用，底节双壁钢围堰象船体一样稳定垂直地自浮于墩位处。悬浮状态下的钢围堰接高下沉：底节钢围堰起吊下水后，迅速在围堰内对称注水使之保持垂直状态下沉，然后按单元编号对称拼装接高，注水下沉和拼装接高作业交替进行施工。围堰拼装注水下沉过程中，围堰内外水头差，以及相邻单元体水头差，空腹钢围堰水头差等必须满足施工图要求的规定。随钢围堰接高和围堰内注水压重下沉交替作业，围堰上层拉缆亦需随之拆除、安装交替倒换上移，并随围堰入水深度增加随时调整拉缆受力状态，使围堰保持垂直。围堰刃脚接近河床面附近时，应加强对墩位处河床面的测量，及

16、时掌握墩位处河床冲刷及水位情况，以便选择围堰落河床的时机。精确定位及围堰落河床：围堰落河床工作应尽量安排在水位低、流速小时进行。围堰落河床前对墩位处河床进行一次全面的测量。若与预计不相符，不能满足围堰落河床后使围堰进入稳定深度及围堰露出水面的高度时，则应根据实际情况，调整围堰落河床时高度，以满足围堰落河床的各项要求。围堰落河床前，应对所有锚碇设备进行一次全面检查和调整，用调整锚绳和拉缆的办法使围堰精确定位。纵、横向精确定位的位置与施工图标示位置的偏差应视河床情况而定。落河床时墩位处河床由于冲刷而高差较大时，应视情况抛小片石进行河床调平，使围堰刃脚尽可能平稳着床。10.4 着床下沉 着床前围堰刃

17、脚下河床如因水流冲刷呈现高低不平时，可从围堰内偏上游一定范围抛填一定数量大小均匀的碎石(或卵石)，以减少局部冲刷，使河床面较为平整，以利于围堰顺利着床。围堰精确定位后，应加速对称在围堰内灌水，使围堰尽快落入河床。围堰入河床进入稳定深度后解除下层拉缆。吸泥下沉：围堰落床后，应继续接高并在围堰内灌水或在围堰内填充混凝土，增加围堰重量，辅以在围堰内吸泥，使围堰迅速下沉。如此接高、灌水(填充混凝土)、吸泥作业交替进行，直至围堰刃脚达到施工图标示基底高程。在覆盖层中围堰下沉的主要手段是用空气吸泥机吸泥，如遇有黏土层还应配合高压射水。吸泥时要经常观察围堰内、外水头差、注意随时补水，避免大的翻砂。采用吸泥下

18、沉时，应向堰内补水，保持堰内水位不低于堰外，当下沉效果不好时，可在离围堰内壁一定距离处对称吸泥。吸泥时应防止吸泥机直接伸到刃脚下吸泥或在刃脚附近吸泥过深。10.5 清基封底 在围堰着床后，在围堰外侧四周抛填土袋、砂包，外抛砂包有效解决了浇筑过程混凝土外泄，稳定钢围堰着床，水流较急宜选用麻袋，具有可装重量较大，下水后不易腐烂特点。普通编织袋人工可操性好，适用于水流较缓。为确保封底混凝土与围堰基底基岩的有效结合，增强抗洪能力 m。简易施工平台搭设后，进行清淤，采用大型空压机，安装软管至基底吸除浮泥。基底清理干净后，采用水下混凝土浇筑的方式，进行封底。10.6 围堰拆除 设计、制作时宜考虑好围堰拆除

19、方案。拆除围堰的一般步骤：(1)将各隔舱内的水抽干使围堰浮起；(2)用平台或机船上的吊车将围堰下游片吊起，使围堰处于倾斜状态，人进入下游侧交角的隔舱内拆除螺栓；(3)打开下游片，用机船将围堰拖离墩位；(4)合拢下游片恢复原状，拖至岸边整修后重复使用。10.7 围堰施工注意事项(1)钢壳在水中靠灌水压重下沉，而在覆盖层中靠填充混凝土压重和堰内抽水取土下沉。(2)下沉到位的钢围堰，其钢壳的刃脚应全部稳妥地支立于基岩上，以保证清基和顺利钻孔。(3)当封底混凝土灌注完后，由潜水员在水下拆除连接螺栓，将固定支架吊出水面。(4)在不能排水开挖基坑时，围堰起到围水和支承坑壁作用，使堰内形成静水环境，使水下开

20、挖和水下混凝土灌注成为可能。11.作业组织 双壁钢围堰法桥基施工人员应包括：双壁钢围堰拼装、浮运定位、下沉、施工平台搭架、抽水堵漏、水下混凝土灌注等班组共 180 人左右。12.生产效率及材料消耗 12.1 生产效率 生产效率主要取决于双壁钢围堰拼装速度和定位下沉效率。双壁钢围堰加工拼装时间一般需要 30d 左右，围堰下沉定位 10d 左右，基坑开挖时间 20d 左右。12.2 材料消耗 双壁钢围堰法桥基施工的材料消耗主要有槽钢、角铡、扁钢等型钢、混凝土等材料消耗的数量取决于基础的尺寸。13.安全生产与环境保护 13.1 安全保障措施(1)施工过程中，严格遵守操作规则，严防落物伤人及坠落事故。

21、(2)开工前各种机具设备必须进行检修、试运行，使之处于完好、正常运转状态，并定期检修保养。电器必须由专职电工安装和修理，设置标志，严禁酒后上班和上班喝酒。(3)参加施工人员要熟知本工种的安全操作规程，坚守岗位，严禁酒后操作。特殊工种人员如电工、电焊工、混凝土工、起重工、钢筋工等施工人员，必须经过专门培训，熟练掌握操作要求，严格执行本工种的安全操作规程，必须随身携带有关证件（或复印件）上岗备查。(4)各种电气设备运转和漏电保护装置，不准随意改换安装方式，尤其对于施工作业面的投光灯，装接工作，一点不准马虎、丝毫不能漏电，确保安全。一切容易碰砸的电气设备加装防护罩或遮栏，防止碰伤危险。(5)起吊作业

22、须有专职安全人员现场监控，操作手必须为熟练工，且经过安全培训。现场有管理人员统一调配指挥。(6)钢围堰施工时，对施工平台、栈桥等要进行可靠性论证，在施工过程中对钢围堰的稳定情况应加强观测，一发现有不安全情况，应立即采取补救措施。(7)水上作业，施工人员要穿救生衣、防滑鞋、戴安全帽等，施工期间，要昼夜严密监视水位的变化情况。13.2 环保保护措施(1)堰内排水应采取措施，保护环境不受污染。(2)围堰止水塞填止水材料时，注意不要污染河道。(3)施工过程中,必须做好河道环境的保护工作,不能将施工垃圾随意抛弃在河道中。(4)建筑用废水须先沉淀，再排入生活用污水管道，或回收利用，防止污染水域。(5)搞好驻地环境卫生、食品卫生、饮水卫生，定期消毒。