异形双壁钢围堰施工技术

异形双壁钢围堰施工技术一、设计原则围堰的设计本着受力条件好、稳定性强、方便施工、节约材料的原则进行设计。根据水中主墩承台的尺寸和形状，经过多个方案的比较，最后设计成内径16.8m、外径19.2m的双圆形结构。即充分发挥了圆形结构受力条件好的特点，又最大限度的节省了材料。二、结构形式分为4个部分，即刃脚段、双壁加强段、单壁段、内部横向支撑梁。1细部结构刃脚部分面板采用8mm钢板，角度为30度；双壁加强段内外面板及隔板均采用5mm钢板，内部为空间桁架结构，水平主桁加强圈采用∠100×100×10和∠75×75×8角钢，缀条用∠63×63×5角钢，竖向间距按不同的高度荷载计算求得；竖向加劲肋采用∠50×50×5和∠63×63×5角钢，周向间距按不同的高度荷载计算求得；围堰中支撑桁架用∠100×100×10和∠75×75×8角钢相扣成方管，空间用∠75×75×6做缀条组成桁架，竖向间距与加强圈相同。2整体结构总高21m，第1节刃脚2m高，第2节2.5m高，其余每节1.5m高，共13节，双壁加强段10m，单壁段9m。在双壁围堰12m处设置盖板，控制围堰下沉及上浮，盖板由5mm钢板和3mm钢板卷制抽水圆筒组成。三、双壁钢围堰加工技术围堰分块根据设计图纸在工厂中加工，按互换件和对号入座的办法制成块件，经加工厂质检人员进行检查合格后，吊至运输车，且对其进行加固处理，避免在运输过程中导致块节变形；运至工地后，经施工现场质量检查员进行检查合格后方才进行卸车进行吊装拼装。具体工艺流程：材料选择、校正钢板坡口焊接焊缝渗油检验型钢定型骨架焊接检验半成品组装焊接出厂检查1、材料选择钢板选用优质Q235钢，角钢采用A3钢。2、焊缝要求壁板与加强圈之间和壁板与加固角钢之间采用双面间断焊，焊缝最大间隔60mm。外壁板焊缝总长不小于缝隙总长的三分之一，内壁板焊缝总长不小于缝隙总长的二分之一。加强圈和支撑桁架的主要受力杆件接长焊缝要对齐饱满。缀板与主桁架间采用双面焊。所有缀条两端采用两侧角焊缝，焊脚尺寸不得小于焊件厚度。壁板间采用坡口焊接方式，焊缝要进行渗油检验，合格后方可进行半成品组装。焊接杆件均需进行结构校正，圆形部位半径须满足设计要求、要圆顺。3、施工要求3.3.3.1施工精度钢围堰块段间施工容许偏差为-3mm～+1mm，面板间错台不得大于2mm，整体结构偏差为0mm～+50mm。3.3.3.2加工要求焊接施工之前，要对构件的施焊部位进行除锈、清除油污。钢围堰块段在加工、运输过程中，采用加固措施，防止发生碰撞，引起构件产生过大的变形，影响钢围堰的现场拼接安装。半成品出厂前同层各块段进行试拼接试验，经质检人员检查满足施工要求后方可允许出厂。3.4.异形双壁钢围堰拼接技术3.4.1钢围堰现场定位根据施工工期安排，大桥钢围堰首节施工时间选在冬季，充分利用了自然环境。钢围堰定位是采用全站仪在冰面上直接定出双圆中心，再由中心进行施工放样。在定位方面采用导向桩具体措施进行保证，围堰上游侧设6根导向桩、下游设2根导向桩，导向桩均采用全站仪直接定位。3.4.2施工顺序钢围堰拼接顺序是自下而上、自外而里的顺序，即是先刃脚后依次各分层钢围堰，同层钢围堰是先围堰壁对位、后中间支撑梁施工。3.4.3现场拼接钢围堰各组件经现场质检员验收合格后投入拼接工序，根据分块段编号、分块段长度将具体位置放样在钢围堰大样内，特别是首次刃脚拼接。3.4.3.1刃脚拼接具体做法是：首先在钢围堰大样位置按一定间距布设枕木垫圈，在垫圈上进行钢围堰刃脚拼接；其次是拼接完毕后进行焊缝外观、长度、漏水检查，保证每道焊缝要饱满、满足设计要求，漏水检查采用渗油检验方式进行，确保每道加工缝不漏水；再次是在施工平台上根据分力均匀原则将围堰刃脚部分整体吊起，进行下一道工序施工。3.4.3.2各层钢围堰拼接在刃脚下沉完毕后，采用链条固定在施工平台上，接下来施工下一层钢围堰，具体做法是：首先围堰顶面进行下一层各块段拼接放样，采用吊车从平台吊装各块段钢围堰壁，焊接完后进行焊缝相应的检查，合格后进行下沉施工。3.4.4施工要求各节、块之间先利用倒链或吊车将其吊装到位，对其进行点焊固定，经现场质量检查人员检查合格后，再进行下一道焊接工序。焊缝施工尽量避免立焊或仰焊，冬季施工时现场搭设施工大棚，保证焊接质量。钢围堰壁在与下层连接时，要求上下壁面错位在规定要求2mm以内，若不满足要求的，要求进行纠正再进行点焊，经现场质量检查人员检查合格后，再进行下一道焊接工序。焊接要求：围堰内外壁进行满缝施焊，确保无焊伤、无漏焊、无砂眼。钢板与角钢水平杆的焊缝长度，大于100mm，间距不大于80mm。角钢骨架的焊接进行满焊，在骨架块的外壁板上，焊接吊环，组装成型后对围堰尺寸、高度、倾斜角以及焊接质量进行检查验收，并作漏水试验确保不漏水。3.5.双壁钢围堰下沉3.5.1施工过程3.5.1.1施工前期钢围堰在上层拼装焊接完成后，同时松开下层固定链条，其本身可以自浮于水面。3.5.1.2刃脚下沉刃脚作为钢围堰最底层，下沉前对其进行测量复核，确保其轴线偏位及结构尺寸均满足施工要求。在合格后先将刃脚整体吊起，抽出垫圈，采用人工凿冰的方式在围堰放样位置进行凿冰施工，清除冰块后，同时水平下放刃脚直至靠自重浮出水面，调平后加链条进行固定。接着施工下一层钢围堰。3.5.1.3注水下沉时对称往隔仓内注水，注水顺序为先中间隔仓后两边隔仓，如图6所示。先往仓2、5内注水，采用同样型号潜水泵抽一样时间，后依次为仓1、4，仓3、6；每次往仓内注水量不超过10m3，即两台30m3/h的潜水泵同时注水不得超过5min。3.5.1.4下沉围堰检查下沉过程中，同时检查围堰内外壁是否有漏水现象，如发现有漏水点，立即停止下沉，相反从隔仓内抽水，步骤与注水一样，至漏水点出水面后，进行补焊合格后重新下水。3.5.1.5河床测量下沉前，测量河床底标高，了解钢围堰着床情况，以便采取相应的调平措施。3.5.1.6水平测量每层下沉到位后，统一对围堰顶高度进行测量，确保水平倾斜度不超过5度，在达到要求后，安装吊耳，将围堰固定在施工平台上，从而进行下一层的钢围堰的拼接。3.5.1.7着床后施工钢围堰着床后，对称往隔仓内注水可能会引起围堰不均匀下沉，需采用清除围堰内外侧河底淤泥及砂石，进行均匀平稳下沉，直至钢围堰下沉到位。清淤泥及砂石采用砂石泵、自制吸泥机、污水泵等设备配合作业。3.5.1.8下沉到位后施工钢围堰下沉到位，在施工平台的军用梁上固定16个10t倒链，将钢围堰固定。同时采用重锤测量法对围堰内外侧河床底标高进行测量，绘制详细的河床底地形图，以利于围堰内封底的施工方案实施。3.5.2施工要求在钢围堰下沉过程中，要求钢围堰整体平稳下沉，具体要求有：首先，需要对其顶面、顺横桥向的轴线及垂直度进行跟踪观测；组织有关人员要做好观测记录。其次，要对河床底标高进行详细测量，时刻了解钢围堰着床情况。再次，钢围堰在下沉时，要求对称下沉，钢围堰在制作时将壁仓分隔成6个空气仓，且在仓顶板部位设一个注水口。在下沉过程中，围堰水平倾斜不得大于5度。围堰下沉到位后，检查围堰刃脚部位是否存在不着床及着床深度不够的情况，对于不着床及着床深度不够的部位紧贴围堰外侧壁填成捆的砂袋，以保证刃脚达到封底施工的要求。3.6.异形双壁钢围堰纠编3.6.1纠偏方法3.6.1.1隔仓注水纠偏围堰刃脚未着床前，采用隔仓注水纠偏方式。钢围堰分为6个隔仓，同时对两个隔仓进行注水。围堰下到次层施工所需高度时，进行围堰微调，改用单个隔仓进行注水，控制注水时间，单个隔仓不得超过2min，直至围堰处于同一高度，进行固定。3.6.1.2吸泥纠偏围堰下沉着河床，暂不单一采用注水法下沉钢围堰，详细测量河床底标高，先采用隔仓注水时间控制方法在每个隔仓注同样重量的水；在同步注水后，着床点不下沉时，采用吸泥法下沉。吸泥采用空压机配合吸泥机施工，或采用KQJ型潜水绞吸