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来源：桥梁施工技术 如有侵权请联系删除 某工程靠河中，河床标高较低，水深较深，因此考虑采用无底双壁钢围堰进行承台施工。
钢围堰为空间箱体结构，结构主受力体系为竖向钢箱和水平框架系统，双壁设置为钢板，箱内辅以桁架支撑体系。单墩钢围堰外壁尺寸为14.5（横桥向）×11.7m（纵桥向），壁厚1.0m，围堰底标高-5.5m，顶标高+8.0m，围堰高13.5m。 钢围堰高度方向上分为两层，第一层6m，第二层7.5m，平面上分为8块，具体见图4-1所示。
图1-1 双壁钢围堰结构图
1.2.1加工要求⑴原材料要求 ①原材料必须符合设计图纸及技术文件所规定的材质和规格。 ②原材料必须具有原材料生产厂家的材质化验单和合格证，否则不允许投料。 ③原材料的代用必须由加工单位提出变更设计方案，经设计人员做变更设计、设计组负责人（或设计人）签字同意后方可实施。 ④钢材的材质应符合下列国标或部标：GB699-88、GB700-88、GB1591-88、GB3077-88。 ⑤采用型钢应符合下列标准：GB702、GB9787、GB9788、GB707、GB706。 ⑥采用焊条应符合下列标准：GB5117、GB5118。 ⑦材料在使用前必须进行除锈和清理，以保证焊接质量。 ⑵加工技术要求 ①焊接件的加工应符合下列标准：GBJ205、JB/ZQ3011；如二者发生矛盾，按精度要求高的标准执行。 ②机械加工零件应符合部标JBZQ3013。 ③焊接坡口不允许用手工气割，应采用机械切割。 ⑶检验规则 ①钢结构件按GBJ205规定执行且符合本标准规定。 ②焊接件按JB/ZQ3011规定执行且符合本标准规定。 ③结构焊缝必须进行密封性检测。 1.2.2钢围堰分块加工⑴下料 加工厂必须编制分块加工和分节试拼施工工艺及质量保证措施。加工厂根据结构构造和材料性质进行工艺评定试验，以确定合适的工艺焊接参数。围堰分块以尺寸和最大重量限制，以便于安装和运输。 ⑵下料平台 半成品钢板或半成品型钢加工前应制作下料平台，半成品均应在下料平台下料。 ⑶模具 下料平台上应设置钢板或型钢下料模具，用模具确保下料半成品符合图纸尺寸要求（含允许误差）。 ⑷分块加工平台及其定位、限位装置 各分块钢围堰必须在事先制作好的加工平台上加工。加工平台必须具有足够的刚度和强度，其上设置定位、限位装置，以确保半成品组拼成分块钢围堰时各细部和整体结构尺寸符合该分块钢围堰设计尺寸要求（含允许误差）。 ⑸半成品数量表 加工前必须认真复核图纸，按块分类统计各类半成品钢板或半成品型钢数量，并制作一一对应的标识。 ⑹标识 半成品必须分类堆放，并悬挂、张贴、涂写标识。堆放时应采取防止半成品变形的有利措施。 ⑺焊缝质量检查 钢围堰壁板上的所有焊缝加工厂必须使用煤油100%检查有无漏焊孔洞。焊缝厚度和长度必须达到图纸要求，否则不予验收。 ⑻钢围堰吊装运输 钢围堰在加工厂内翻转及汽车运输至现场时，设置临时吊环，利用50吨吊车四点平稳起吊各块钢围堰。装车用方木垫平钢围堰，确保钢围堰与平板汽车各接触点牢固而又不变形。
1.3.1钻孔工作平台拆除将钻孔平台靠近钢围堰与钢护筒范围内型钢和钢板拆除。型钢拆除时，尽量保持每根型钢的完整，以便于后续型钢再次利用。当平台边缘型钢拆除后，通过两侧的钢护筒及中间未拆除的钢管桩形成新的平台，以满足平台上过吊车等承重施工需要。 1.3.2 设置钢围堰悬吊下沉系统在外围钢护筒上按照图4-2所示位置安装钢围堰吊装支架，并布设卷扬机和滑车组。
图1-2 钢围堰下沉吊架布置图 吊装支架采用双肢25a工字钢进行焊接而成，各接触面均需满焊，吊装支架尽量采用拆除平台的型钢加工。卷扬机选用5吨卷扬机，滑车组采用6门滑车，绕12线，每个吊点最大承受重量约60吨，4个吊点最大能起吊约240吨。而钢围堰总重约160吨，满足施工需要。吊架结构见图4-3。
图1-3 吊架结构示意图 卷扬机布置在吊装架后面适当距离，将卷扬机后锚固点设置在钢护筒上，卷扬机的布设不能影响50吨吊车起吊和安装各节钢围堰。 1.3.3 清换护筒内泥浆、沉渣并整平围堰范围内河床⑴拆除平台以前，清换护筒内泥浆，清除钻渣等桩顶残余物。由测量组和现场技术员测量每个导向架对应位置的护筒倾斜度，以便确定导向架的加工尺寸。 ⑵在钢围堰落床前采用抓斗将围堰位置河床进行抓挖处理，一方面清理围堰下沉位置的杂物，另一方面通过抓挖降低床面标高，减小围堰的下沉深度。抓挖的河床必须保证整个承台周围标高均衡，否则应进行清理。 ⑶潜水员下水，摸清围堰壁范围内河床情况，整平河床，清除河床上的钻孔残留物等，防止围堰着床时刃脚受力不均。 1.3.4 导向架的安装⑴导向架的设计 导向架由25a工字钢及12mm厚钢板加工而成，首先在拼装平台上和保留的钻孔平台顶面，由测量组放出承台边线，作为导向架外侧的控制边线，然后将25a工字钢利用型钢支撑每隔1.5m焊接在钢护筒上，同时护筒内对应位置也采用25a工字钢设内支撑。导向架设置在标高+0.0～+8.0m位置。导向架尺寸及布置如图4-4所示。
图1-4 导向架布置示意图 ⑵导向架的加工 由现场技术员配合测量组检查出相应主护筒的垂直度，根据垂直度计算出导向架内支撑的精确距离，再由加工组根据此技术员提供尺寸进行下料加工。 ⑶导向架的安装 由测量组配合现场技术员对主护筒垂直于钢围堰面板方向放样，安装导向架。导向架安装完毕后对各接触面焊缝以及导向架尺寸进行详细检查验收，对焊接变形较大的部位进行矫正或者割掉重新焊接。 1.3.5 围堰拼接平台搭设⑴平台放样 钢围堰拼装平台搭设在标高+5.0位置（施工时可根据当时水位适当下降），首先由测量组对平台钢护筒和周围辅桩统一在+5.0位置放出标高，作明标记，作为平台型钢、牛腿标高的控制点。按设计标高在钢护筒及外围临时钢管桩上焊接牛腿，然后将双肢45a型钢搭接在钢护筒和临时钢管桩牛腿上，再焊接牢固。型钢铺设时，技术员检查型钢顶面标高，进行局部调整，确保标高一致。 ⑵平台检测 ①检测平台的焊接是否牢固； ②平台顶面标高是否一致，若不一致则进行局部调平； ③在平台面铺设木板，方便工人操作。 ④在拼装平台上放样出钢围堰的内外面板边缘线，尤其是转角点位置必须正确。放样完成后立即焊接限位槽钢。 ⑤在悬吊系型钢顶设一边线控制放样点，用以校核钢围堰垂直度和平面位置。 1.3.6 钢围堰拼装下放⑴第一节钢围堰拼接 ①首先将加工好的底层钢围堰按顺序运输到桥墩位置，利用50吨履带吊，手拉葫芦等配合调整垂直度后下放至安装平台上，并用型钢或钢板将该块钢围堰固定在平台上，注意对钢围堰韧脚部位进行限位和支撑。按照从下游向上游顺序安装，并及时将相邻分块间临时焊接固定好。 ②第一节钢围堰全部分块拼完合拢，重新调整位置符合设计要求后，方可进行焊接，即焊接相邻分块竖向拼接缝（挂梯焊接或用单人吊兰），焊缝的厚度要求必须满足设计图纸的要求。 ③第一节钢围堰整体焊接完成，且检查验收合格之后，即可开始整体下沉，四个吊点同步起吊，将钢围堰稍微吊离安装平台，然后割除安装平台，四个吊点同步缓慢下放。 ④第一节钢围堰整体着床且保证各点受力均匀，钢围堰顶端高出水面一定距离时（约1m）即可停止下沉，各吊点不松钩，保持在受力与不受力的临界状态。 ⑵第二节钢围堰拼接 ①按照与第一节同样的顺序分块拼接第二节钢围堰，分块安装时，先临时焊接固定，调整垂直度，复测平面位置。第二节钢围堰全部安装完成，再进行焊接。 ②待全部钢围堰焊接完成且检查合格后，继续下沉，若因为浮力较大，下沉困难时，采用边下沉边往仓内对称浇筑刃脚砼和压仓混凝土的办法助沉。采用空压机吸泥助沉使钢围堰继续均匀下沉至设计标高。 ⑶堰顶防浪板拼接 钢围堰下沉到位后，视具体水文情况于封底砼达到强度抽水前安装1.0m高防浪板，保证承台、墩身施工。 ⑷钢围堰范围内吸泥下沉及基底处理 ①套箱内吸泥除土应由中间向刃脚处均匀对称除土，随时注意垂直钢围堰正位下沉，一般每下沉1.0m应检查一次，及时纠偏校正。 ②合理安排堰外弃土，为防潮冲刷应向下游弃土为主。 ③围堰在下沉过程中要做好气象和涌潮的检测和预报工作，合理掌控利用涌潮的间隙时间抓紧组织施工。围堰下沉时如遇较大涌潮应停止施工，以保证设备和人员安全。 ④套箱范围内吸泥除土时应随时注意河床土层标高变化情况并做好记录。安排专人观察套箱内、外水头变化，防止水头差导致刃脚底套箱内、外水贯穿或者发生翻砂。 ⑤防止超深，在下沉接近设计标高约2.0m左右时，应适当放慢下沉速度，控制堰内除土量和位置，以使钢围堰平稳下沉、正确就位。 ⑥钢围堰内吸泥下沉至设计标高后，由潜水员清除封底厚度范围的泥污，抛填片石及碎石并由潜水员对片石和碎石整平。 1.3.7 基底处理钢围堰到位后，先用抓斗清河床到封底砼的标高1米左右，回填不小于100cm厚片石，潜水员对片石整平，然后抛填碎石并整平碎石顶面，顶面标高以封底砼底面标高控制。然后由潜水员清除封底厚度范围的钢护筒壁、钢围堰壁的泥污。 1.3.8 施工监控与小偏位纠偏技术措施⑴第一节围堰各分块位置和垂直度是确保围堰整体的正确就位关键部分，故采用平台及平台顶定位措施确保底口刃脚平面位置及标高，采用吊杆和导向确保各分块围堰垂直度，采用顶平面封闭框限定顶口内、外壁间距和平面位置。 ⑵第二节围堰各分块垂直度原则上服从于第一节围堰各分块垂直度，以利于整体入土下沉。 ⑶每节钢围堰下沉过程中测量始终监测桥轴线和墩轴线及围堰四个角点平面位置（允许偏位为5cm），监测整体垂直度（小于0.3%），如平偏位或倾斜度超出规定要求时，应采取措施进行纠偏。
水中墩承台封底砼厚度均为2.5m，钢围堰内净面积约119m2，封底砼总计约298 m3。 1.4.1 封底前准备工作⑴在临时桩顶和护筒顶视导管布点位置搭设横桥向首批砼料斗分配梁，并铺设临时操作平台。 ⑵测量堰内、外河床标高。 ⑶潜水员使用高压水枪清洗堰内壁及护筒外壁，封底砼底以上必须都要清洗干净，防止浇封底砼时落入砼内影响砼质量。 ⑷从-5.5～-4.5m范围回填片石，潜水员整平片石。用碎石填片石缝隙，顶标高为-4.5m。 ⑸承台封底混凝土浇筑导管采用基桩混凝土灌注用的导管，测绳也采用基桩混凝土灌注用的测绳。 1.4.2 砼生产、运输、灌注方法⑴封底混凝土由商品混凝土公司供应。混凝土采用同一种水泥、外掺剂，要求缓凝时间大于12小时，且砼终凝后早强以利缩短封底混凝土等强时间。 ⑵砼坍落度在开始灌注阶段宜低值，后期采用高值，同时考虑砼车运输路程损失，现场砼入模坍落度取18～22㎝。 ⑶商品砼运输车应根据运输距离确定车辆数量和混凝土坍落度大小，但必须保证每小时供应40 m3砼。砼净拌和时间不小于60秒，不允许利用砼运输时间拌和代替砼在拌和机内拌和时间。 ⑷桥墩平台布置1台汽车泵进行封底混凝土浇筑。 ⑸桥墩处布置1台50t吊车完成导管下放的提升，料斗转运等工作。 ⑹备用10个左右5t葫芦临时提升导管以利砼顺利灌注。 ⑺施工期间保证栈桥畅通。 ⑻搭设导管定位平台，加工小料斗及布置安装大料斗，一般首批砼快灌注完时紧跟上继续向斗内泵入砼。待测量达到埋管要求方可移走储料斗。 ⑼在灌注砼埋管不深的前期，应防止碰撞导管或移动导管现象发生。 1.4.3 砼灌注⑴导装接长安装前应进行水密试验，确保导管不漏水。 ⑵布设4根导管，导管布设位置如图4-8所示。导管下口离堰内河床底实测距离为15～20㎝。
图1-4 封底砼浇注导管布置图 ⑶按导管编号顺序灌注封底砼，根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）中的公式，封底首批砼灌注可用基桩混凝土灌注的首灌大料斗，之后根据实测砼上升速度和标高，具体确定导管的灌注顺序。总的原则是先灌钢围堰内壁附近导管，后灌钢围堰中部导管，且维持钢围堰内壁附近砼始终高于中部砼面。 ⑷砼灌注过程应设专人对各导管周围砼上升高度测量，并做好记录，至少做到每20min测量1次，发生异常随时测量。 ⑸每根导管砼灌注接近完成时，应加强测量工作，防止砼浇筑过高增大下道工序时间，确保砼完成灌注时标高为-2.5m（注：砼面不能高，只许低10cm左右）。
封底砼浇注完待强度满足要求后，在低潮位情况下即可抽水，内支撑在抽 水过程中安装，支撑端部位置设置分部牛腿和加强撑，以避免局部应力集中效应。在两层支撑安装好后焊接两层支撑间的立柱，使两层内支撑形成一个框架体系。 待支撑安装完毕后继续抽水直至围堰内积水全部抽干。在抽水过程中注意检测围堰的变形情况，遇渗漏水等异常情况应停止施工检查解决后方可继续抽水。
图1-6 钢围堰内支撑（工程实例） 钢围堰内水基本抽干后，可进行桩头破除施工。先割除封底混凝土以上的钢护筒，分块吊离。然后用空压机和风镐破除桩顶夹泥和较松散的混凝土，使凿出的混凝土密实，并凿除至承台底面以上15cm的位置。 若碰到桩头混凝土质量不好的情况，应一直凿除桩头至混凝土密实，然后用与基桩混凝土同标号的混凝土补齐桩头至设计标高。   |
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