双壁钢围堰快速拆除周转使用施工工法

双壁钢围堰快速拆除周转使用施工工法1前言2411~21#11351.4/，最大承台埋入中河床以下4m。传统深水双壁钢围堰为抵抗水压力，采用全焊接结构形式，2工法特点高周转率，避免因传统切割拆除造成壁体变形、损坏导致不能循环使用浪费材料。围堰分节上浮拆除不受水流的影响；纹钢、底螺帽、连接器按正反拆卸工艺成功的解决了双壁钢围堰快速安装与分离。适用范围结构双壁钢围堰拆除施工。工艺原理总体思路双壁钢围堰加工制作称，每层若干块。双壁钢围堰拼装、下放混凝土达到强度后，关闭连通器进行围堰内抽水，抽水完成进行承台、墩身施工。双壁钢围堰拆除双壁钢围堰周转块重新拼装快速周转到下各桥墩。双壁钢围堰设计惠州惠新大道跨东江大桥双壁钢围堰分为主墩15#~17#、边墩14#、18#和引桥墩11#~13#、19#~21#三种结构形式，钢围堰设计原理相同，根据其承台埋置深度不同，选取其中可周转的19#墩承台钢围堰为例。本桥19#墩承台钢围堰结构设计为双壁钢围堰，承台两个分离式承台，尺寸为：6.45×6.05m×2m，围堰平面尺寸为：18.76×9.27m，夹壁厚度为1.5m。考虑到套箱围堰如泥较深以及最不利工况下水深较大，套箱内外壁板均采用8mm厚钢1.2cm120×80×123mm16mm1.2m逐渐减小为管，其分布形式具体见结构布置图：图4.2-1双壁钢围堰平面布置图双壁钢围堰拆除及周转原理14#18#和引桥墩19#~21#钢围堰右幅周转至左幅进行施工，原来19套钢围堰经过拆除周转成14套钢围堰。

施工工艺流程及操作要点操作要点

图5.1-1施工工艺流程图第二节双壁钢围堰基本参数见图5.2-1和表5.2-1。图5.2-1第二节双壁钢围堰平面布置图表5.2-1第二节双壁钢围堰工程数量表序号名称材料数量（套）单重（t）总重（t）备注1GWY-06Q235B215.9531.902GWY-07Q235B215.7431.483GWY-08Q235B213.7627.534GWY-09Q235B213.7627.535GWY-10Q235B29.7019.40合计（t）137.84第二节双壁钢围堰平面尺寸为18.76×9.27m，高度为5.99m，密闭仓厚度为1.5m，四周的四个操作仓尺寸为1.5×1.5m，中间四个操作仓尺寸为1.5×1.0m.因此，第二节钢围堰自重:G=mg=137.84×1000×10=1378400N (g取10.0N/kg)浮力主要靠密闭仓内部排水，密闭仓的体积：V=2×((18.76-5)+(9.27-3))×1.5×5.99=359.94m3第三节双壁钢围堰基本参数见图5.2-2和表5.2-2。图5.2-2第三节双壁钢围堰平面布置图表5.2-2第三节双壁钢围堰工程数量表序号名称材料数量（套）单重（t）总重（t）备注1GWY-11Q235B211.2722.542GWY-12Q235B211.1622.333GWY-13Q235B210.8621.734GWY-14Q235B210.8621.735GWY-15Q235B25.7711.54合计（t）99.86第三节双壁钢围堰平面尺寸为18.76×9.27m，高度为5.29m，密闭仓厚度为1.5m，四周的四个操作仓尺寸为1.5×1.5m，中间四个操作仓尺寸为1.5×1.0m.因此，第三节钢围堰自重:G=mg=99.86×1000×10=998600N (g取10.0N/kg)浮力主要靠密闭仓内部排水，密闭仓的体积V=2×((18.76-5)+(9.27-3))×1.5×5.29=317.88m3整体考虑由于需要第二、三两节钢围堰上浮，只需要密闭仓提供的浮力大于钢围堰总的自重即可。G总=G第二节+G第三节=1378400+998600=2377000NF浮=ρ水gv排=1000×10×(359.94+317.88)=6778200NF浮=6778200N>G总=2377000N综上所述，当密闭仓的水全部抽干，钢围堰浮出水面。墩柱安装定滑轮成撞击墩柱或者倾覆。因此，在拆除过程前设置一组防倾覆的定滑轮组装置。堰上浮过程中，其能因定滑轮组在围堰内壁上的滑动精准的缓慢上浮。图5.2-3钢围堰中墩柱安装定滑轮示意图工字钢组成，定滑轮与钢抱箍均为型钢组成。图5.2-4定滑轮装置大样图双壁钢围堰注水、抽水围堰内注水，保证围堰内外水面一致首先清理干净围堰内施工材料和施工垃圾。在承台、墩身施工完成后方可进行围堰拆除工作，利用4台水泵往钢围堰内注水，使围堰里面水位和围堰外江面水位保持一致，平衡围堰内外壁水压。图5.2-5水泵钢围堰内注水示意图围堰操作仓抽水，使精轧螺纹钢全部露出水面在围堰内水位达到和东江水位平衡时，使用8千斤顶解除首节与第二节钢围堰操作仓中精轧螺纹钢。双壁钢围堰拆除操作仓精轧螺纹钢斤顶将每个操作仓中的精轧螺纹钢及连接器全部解除。拆除顺序如下图所示1和同时1对称拆，2和同时2对称拆，3和同时3对称拆，4和同时4对称拆。图5.2-6钢围堰精轧螺纹钢拆除顺序示意图双壁钢围堰密闭仓抽水上浮接上一步首节钢围堰操作仓中的全部精轧螺纹钢及连接器被拆除，首节与年第二节分钢丝绳临时连接固定在钢栈桥钢管柱上。图5.2-7钢围堰密闭仓水泵设置示意图双壁钢围堰对称分块拆除对称分块拆除最上面一节围堰密闭仓抽水至最上面一节围堰全部上浮至水面，下面一节部分浮出水面后，采用130t钢围堰壁上，分别与钢栈桥基础钢管柱连接。先拆除围堰内的内支撑，再分块对称进行拆除，首先利用80t浮吊一台固定要拆卸下的横缝螺栓，螺栓全部拆除完成后，所有作业人员远离吊装危险区域后，开始起吊作业，80t浮吊将钢围堰分块吊至运输船，运送至指定区域。围堰密闭仓内抽水至下一节全部浮出水面部一台水泵对称同步抽水。对称分块拆除本节围堰按照上述拆除最上面一节钢围堰的方式，本节围堰上浮至水面采用130t履带吊吊配合钢丝绳将本节钢围堰固定，防止倾覆。先拆除围堰内的内支撑，再分块对称进行拆除，首先利用80t浮吊一台固定要拆卸下的横缝螺栓，螺栓全部拆除完成后，所有作业人员远离吊装危险区域后，开始起吊作业，80t浮吊将钢围堰分块吊至运输船，运送至指定区域。围堰密闭仓内抽水至第二节部分浮出水面以至于第二节钢围堰密闭仓水全部抽完。对称分块拆除第二节围堰80t浮吊固定要拆除的分块，在浮吊吊起钢围堰分块前，需确保钢围堰连接螺栓全部拆卸完成，潜水作业及围堰内作业人员撤离至安全区域后进行吊装作业。钢围堰拆除恢复原河床河沙至相应区域回填，回填至原有河床顶标高。双壁钢围堰周转使用钢围堰拆除后进行部分周转使用由于每套钢围堰首节均需要埋入河床一下且夹壁间浇筑混凝土，而引桥墩11#~13#14#18#桥墩钢围堰右幅周转至左幅进行周转施工。材料与设备材料表6.1-1主要材料配置表序号材料名称直径单位数量1钢丝绳20mmm若干2定滑轮个63工字钢m若干4钢抱箍个2机具设备表6.2-1主要机具、设备配置表序号设备名称型号单位数量1水泵台若干2履带吊130t台13浮吊80t台14运输船400t艘25电焊机50型台4660t穿心千斤顶TS1-4台47平板车12m台28潜水服套2质量控制双壁钢围堰拆除需要本着保证质量高，利用率高的基本目标。为保证质量目标的实现，的思想，确保工程质量目标的实现。具体要求如下：一个单元起吊前，工人应卸掉螺栓出水后，方准起吊。起吊时分工要明确，统一指挥，浮吊司机要专职人员操控，对起吊系统派专人观察、徐缓起，确认全部解除无误后，再继续起动。水泵进行密闭仓抽水时，必须对称同步进行抽水工作，保证每个密闭仓抽水量相同，以至于可以保持钢围堰拆除过程中平衡。8安全措施章，追求零事故、零伤亡、零损失，争创安全生产先进单位。经济等方面，加强施工安全管理，从而保证安全目标的实现。具体要求如下：1水上作业按水上规则执行。23挂伤。4

在进行起吊系统设备安装时，禁止电焊打铁在钢丝绳上，以防受伤。必须经检查认可，方能使用。5围堰解体起吊前，必须了解块件重量，方可进行起吊作业，起吊作业时遵照起吊安全规则进行。6意外。

在围堰水中拆除施工期间，应防止外来船只和较大漂流物直接撞击在钢围堰上，出现9环保措施保拆迁办公室、专职环保工程师。施工中接受建设单位、环保部门、环保监理的监督。对施工驻地生活垃圾严格管理，严禁将生活垃圾及废水排放至东江。对施工机械及船只定期进行检查，防止漏油给江水带来的污染。的河床地层造成破坏。及时清理施工现场废弃材料，保持作业现场的干净清洁。洁。对确有用的固体废弃物进行综合利用或者对外销售，尽可能减少对环境资源的浪费。环境。8

钢围堰在周转转运过程中，钢围堰上夹带的垃圾需要一起装运，防止直接倒入东江，避免对东江水质造成污染。

10效益分析双壁钢围堰快速拆除周转的效益主要表现在经济效益和社会效益上，经济效益方面主要是周转带来的材料节余费用，社会效益上自浮式快速拆除主要是表现在是安全性和快速性。10.1经济效益围堰预应力连接产生的经济效益针对1套双壁钢围堰为例双壁钢围堰采取原焊接连接：表10.1-1主要人员配置表序号工种数量职责租金（元）/每天1焊工60人负责钢围堰拼装中的焊接等工作2602张拉工6人负责千斤顶等安装及张拉工作/3机手4人负责履带吊、千斤顶控制柜的操作/4混凝土工4人负责钢围堰接缝混凝土浇筑/5普工15人负责止水胶条安装等普通工作/6技术人员4人负责现场相关技术指导/表10.1-2主要材料配置表序号材料名称型号单位数量费用（元）1焊条Ø2.5×300mm盒1280402止水胶条20cm×1cm米1200/3中性硅酮结构胶/个若干/4海绵胶/个若干/双壁钢围堰采取预应力精轧螺纹钢连接：表10.1-3主要人员配置表序号工种数量职责租金（元）/每天1焊工20人负责钢围堰拼装中焊接、打孔等工作2602张拉工6人负责精轧螺纹钢、垫片、连接器、锚具、千斤顶等安装及张拉工作/3机手4人负责履带吊、千斤顶控制柜的操作/4钢筋工5人负责精轧螺纹钢的下料2005混凝土工4人负责钢围堰接缝混凝土浇筑/6普工15人负责止水胶条安装等普通工作/7技术人员4人负责现场相关技术指导/表10.1-4主要材料配置表序号材料名称型号单位数量费用1精轧螺纹钢Ø32mm米1152502连接器Ø32mm×16cm个768303螺栓Ø32mm个768104垫片δ20mm个38415止水胶条20cm×1cm米1200/6中性硅酮结构胶/个若干/7海绵胶/个若干/原焊接与无粘结预应力精轧螺纹钢连接的经济效益分析主要是在人工和材料及工期上的对比，采用后者可节约工期5天。那么按照19套双壁钢围堰计算则采用无粘结预应力精轧螺纹钢连接施工方案合计节约人工费用为：19×（60×260-20×260-200×5）×5=893000元；因材料拆除后周转成14套，则材料费用多投入为：14×（1152×50+768×30+768×10+384×1-1280×40）=525056元。分析主要是在人工和机械、工期及材料费周转上的对比，采用后者可节约工期10天。因原焊接形式1套钢围堰需要4（每人800元/天1台70t（每台2500元/天）、1台60t浮吊（每台5000元/天）及1艘300t驳货船（每艘850元/天），按照19套双壁钢围堰计算则采用无粘结预应力精轧螺纹钢连接施工方案合计节约人工费用及机械为：19×（800×4+2500+5000+850）×10=2194500元；因钢围堰采用无粘结预应力连接，故后期拆除产生周转节约材料费原焊接形式19套钢围堰全部加工，共计11963.2t；采取预应力连接后结合项目实际情况需要加工19套首节钢围堰，主墩15#~17#钢围堰周转至边墩14#、18#，引桥墩11#~13#、19#~21#钢围堰右幅周转至左幅进行施工，节约材料，减少施工成本，共计9973.3t。根据对第三东江大桥双壁钢围堰设计及施工方案优化前后效益进行对比，原设计成本11089742698852094-57047206340612共增加效益12045332元。以上小计，采取采用无粘结预应力精轧螺纹钢连接及后期拆除周转施工技术合计效益：893000-525056+2194500+12045332=14607776元10.2社会效益法和途径，大大推进了预应力结构的应用前景与应用领域，社会效益是显而易见的。11应用实例终点桩号为K1+367.04，惠新大道跨东江大桥长约桥墩采用花瓶墩，桥台采用座板式台；上部结构：采用预应力混凝土连续箱梁，共五联24跨，其中主跨采用76m+2×128m+76m(第四联)预应力混凝土连续刚构、多边形箱型墩。道路路面结构均采用沥青砼路面。该桥11#墩~