杭州下沙大桥主墩钢围堰施工方案Word格式.docx

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从钱塘江上已建三座大桥来看，下沙大桥是距河口最近，涌潮影响和作用最大，河床变化最剧烈，水流条件也最复杂的一座特大桥梁。

大潮周期一般为半个月，持续时间5-7天，涌潮高度1.5～1.8m，根据浙江省河口海岸研究所提供钱塘江六桥工程水文分析报告，推算涌潮压力34Kpa左右，实施期实测涨潮最大流速6.0m/s，落潮最大流速3.0m/s，主墩钢管桩、钢护筒涌潮期冲刷深度根据实测在5.0m左右。

主墩基础承台位置低，埋置较深，需采用钢围堰进行承台干施工。

主墩基础承台的长边为迎水面，用于承台施工的钢围堰要与主墩承台尺寸相适应，由此增大了涌潮作用和水流力对围水结构的影响；

同时，如此巨大的围水结构入水后，必将引起水流变化，加剧主墩位置的河床冲刷，将给围水结构的定位和稳定带来不利的影响。

二、钢围堰设计与制作

双壁钢围堰的主要作用和用途是为承台、墩身施工创造一个良好的干施工作业环境，同时应具有抗涌潮和防洪水的能力。

因此，钢围堰的施工是主墩基础施工的关键工序之一。

根据水文资料分析，钢围堰设计涌潮压力为34.2kPa。

钢围堰由钢板和型钢焊接而成，围堰壁、分隔仓均为水密结构。

经过多种方案研究、比较，采用上、下游两个分离式钢围堰作为主墩基础的围水结构。

钢围堰平面内尺寸为25.82m×

13.6m，壁厚1.5m，底标高与封底砼一致为-14.0m，顶标高+8.5m，总高度22.5m，双壁钢围堰外型尺寸为29.26m×

16.60m×

22.5m（长×

宽×

高）。

主墩钢围堰结构见图1。

钢围堰共分5节，其分节高度及重量见表1。

表一

序号

名称

分节高度（m）

分节重量（kg）

1

第一节双壁

5.1

108675（108162）

2

第二节双壁

6

120837（119982）

3

第三节双壁

5

112319（111464）

4

第四节双壁

108155（107300）

第五节单壁

1.4

12945（12942）

※括号内数字为上游幅围堰

钢围堰分片划分关键是受到围堰拼装时起吊设施的起重能力限制，在17#、18#墩的上、下游分别安装有两台桅杆吊，根据桅杆吊的起重能力和吊幅，为保证围堰制作质量以及施工工期，尽量减少水上工作量，每个主墩上、下游围堰采取不同的分片方案，即上游分9片，下游分12片。

围堰分片示意见图2，分片重量见下表。

幅别

分片编号

重量（t）

上游幅

S1、S2

16.5

S6

12

S5、S7

10.5

S3、S4、S8、S9

14

下游幅

X1、X3、X8、X10

X2、X9

X4、X14

5.5

X5、X13

8.5

X6、7合X11、X12合

根据以上分片方案，结合桅杆吊的起吊曲线，有四个分片S4、S8、X6、7合、X11、12合由两台桅杆吊联合作业，抬吊安装，四个分片均由上游桅杆吊吊至23m处，这时分片一端已经伸至27米位置，达到下游桅杆吊10T起吊区域，两桅杆吊抬吊至下游围堰14T起吊区域后由下游桅杆吊单独作业。

上游围堰大分片S4、S8在两桅杆吊区域内联合作业。

三．钢围堰施工

钢围堰施工分作陆上分片制作和墩位现场接高、下沉两个施工作业环节。

17#主墩和18#主墩分别形成两个施工作业面。

每个作业面形成上、下游两个施工作业点，有利于钢围堰施工按流水作业组织生产。

3．1施工工艺流程图

钢围堰设计

↓

主墩钻孔平台拆除原材料采购

↓↓

钢围堰拼装平台搭设钢围堰陆上分片制作

安设导向定位装置→第1节钢围堰组拼

第1节钢围堰注水检查

第2节钢围堰接高

拼装平台拆除第1、2节钢围堰入水及注水下沉

第3节钢围堰接高

双壁钢围堰注水、吸泥下沉

第4节钢围堰接高护底

钢围堰壁内砼浇注

封底砼平台搭设钢围堰吸泥下沉

封底砼浇注第5节单壁钢围堰接高

堰内抽水、承台施工

3.2主墩钢围堰施工顺序先下游幅1-3节，再上游幅，形成上下游两个作业点交叉进行或视下游三节围堰下沉到位后，在涌潮的作用下的稳定性而定。

钢围堰在现场陆上车间分片制作，通过钢栈桥运输至墩位，用两台桅杆吊进行吊装分节组拼、接高、注水、吸泥和浇注夹壁砼下沉到位。

3.3钢围堰拼装平台的安装

首节钢围堰搁置在拼装平台上进行组拼，在上、下游周边已成桩的10根钢护筒上焊接I25牛腿形成拼装平台，根据围堰的分片数量上游设置18个，下游设置24个，然后在围堰内外设置50cm宽的通道，供施工时人员的行走。

首节围堰施工时的一般高潮位+6.0m，故拼装平台牛腿的顶标高定为+6.0m，底标高+3.0m，牛腿的结构为三角形支撑，均由I25型钢构成。

拼装平台牛腿布置见图2。

3.4升降挂架的安装

第一、二节钢围堰在高潮位以上拼接完成后入水，通过在上、下游周边10根钢护筒顶部设置5.8m高的挂架，每根钢护筒上设两个吊点，共计20个吊点，

然后在第一节围堰顶面以下1.18m处焊接与吊点角度一致的吊耳，利用20个200KN手拉葫芦及Ф32.5-6×

37-100钢丝绳将第一、二节围堰（总重230t）挂在护筒上。

挂架由Ф203×

7mm钢管立柱及2∠75×

8拉杆组成，挂架构造见图3。

3.5导向系统的安装

杭州下沙大桥桥址区涌潮大，河床冲淤变化大，深泓线摆动剧烈，钢围堰定

位无法采用常规的定位船—导向船系统，必须利用钻孔桩钢护筒作为围堰定位下沉的导向、支撑系统。

3.5.1钢护筒的连接

为增加钢围堰下沉时导向系统的刚度，在上、下游已成桩的钢护筒顶标高+7.5m处相互间用Ф800×

8m钢管进行连接。

在连接部位的护筒内壁处，用I25型钢做成“十”字撑进行加强。

3.5.2导向结构

围堰下沉时，围堰所受荷载传递到钢护筒上，在涌潮压力作用下会产生较大冲击力，而且在下沉过程中，钢围堰需进行导向，防止其偏位，因此在钢护筒上设置橡胶护舷，起围堰下沉导向及消能作用。

迎潮面设6道橡胶护舷，背潮面设2道木护舷，每道2层，上层顶标高+7.50m，下层底标高+3.0m。

为保证钢护筒和钢围堰能抵抗局部冲击力和承压力，在与导向、定位装置接触和连接部位作局部加固。

迎潮面选用的DA型护舷通过在护筒上安装的底座螺栓进行连接，背潮面木护舷通过钢抱箍与在护筒上安装的钢底座进行连接，导向护舷布置见图4。

在上游幅桩号为W01、W02、W03、W04、W09、W12，下游幅桩号为E01、E02、E03、E04、E09、E12对应的钢护筒+7.5m、+3.0标高处按角度焊接护弦支座，为保证支座安装的垂直度，在安装时首先利用垂球吊出护筒的倾斜度，找出在护弦长度范围内上下点的偏差值，以便控制护弦支座高度。

3.6首节钢围堰的拼装

钢围堰拼装、安装前的准备工作就绪且拼装牛腿焊接完成后进行首节围堰转运、拼装。

3.6.1围堰单片就位与拼装

首节钢围堰分片按顺序拼装，下游钢围堰X9片由上游桅杆吊传置下游，由下游桅杆吊起缓缓落置对应的牛腿上，经测量校核围堰的定位点及垂直度无误后，用I12型钢将围堰内侧与护筒之间焊接，使其临时固定及限位，桅杆吊松钩，这样第一片围堰作为定位基准块，吊车再起吊X10和X8片，两片接口处以已修好的一边为基准，修整另一边，余量大小以保证横向支撑间尺寸为准，两接口通过手拉葫芦拉拢，余量割除后直接点焊，吊装一片后就位一片，12片围堰依次就位完毕。

上游钢围堰的拼装工艺同下游。

首节钢围堰12片（或9片）待全部组拼，经测量校核其平面位置及垂直度均合乎要求后，利用6m长挂梯依次满焊12条（9条）大合拢竖向缝。

首节钢围堰施焊完毕，分隔仓对称注水进行水密性检查。

3.6.2围堰下放吊耳的安装

围堰下放吊耳是挂架用来升降第一、二节围堰的重要部件，上、下游各设有20个，吊耳安装在第一节围堰顶面以下1.18m的内壁板上，安装的角度应与挂架顶口的吊点一致，要求在内壁板上吊耳位置的内外侧局部用δ12mm钢板加强，内侧面加20×

50cm板，外侧面在环板处加20×

20cm的三角形劲板。

3.7第二节围堰的接高下沉

首节钢围堰拼装完成后，在首节围堰顶口以下1.2m位置，沿内外壁搭设操作平台。

在第一节节间环板上直接按顺序分片安装，第二节围堰焊接工艺同第一节，上、下节定位可用码子固定，测量校核其垂直度。

接高完成后，拆除操作平台，围堰内外壁不应残留施工部件，准备下沉第一、二节围堰。

3.8围堰下放、注水下沉

利用20个性能完好的200KN的手拉葫芦、40根2m长直径Ф32.5的钢丝绳和20t的卡环将围堰吊在升降挂架上。

选择小潮期间，在现场专人统一指挥下，40名操作工人同时向上将200KN手拉葫芦链条收10cm，使钢围堰脱离牛腿支撑，此时检查链滑车及吊耳受力状态，确定滑车及吊耳等悬挂系统无变形后割除钢护筒上的牛腿，注意牛腿要割除干净不留突出铁件，避免造成围堰下沉困难。

牛腿全部切割完毕，检查护筒及围堰内外壁上无残留的施工物件后，由指挥长统一指挥下，同时均匀放松倒链，以每一声令下放10cm为原则，使围堰在导向系统作用下徐徐入水，此时用20根9m长Ф32.5mm钢丝绳换钩，重新倒链后再下放。

围堰入水2.8m后自浮，此时取走手拉葫芦及钢丝绳。

用10台30m3/h潜水泵分别向10个舱内注水，钢围堰在配重水作用下徐徐下沉，同时测量观测围堰的顶面高差，通过隔舱内的注水量调平，待围堰的干弦高度在3m以上时，停止注水。

钢围堰停止下沉后立即用10个50KN手拉葫芦与钢护筒水平连接，调平钢围堰进行第3节钢围堰对接拼装。

3.9第三节围堰的接高下沉

第三节围堰接高完成，解除围堰与护筒的连接，采取吸泥和注水的方式下沉。

吸泥机采用Ф250×

8mm刚性导管配备20m3的空压机，一个主墩用4套导管配弯头、软管和2台20m3的空压机及注水水泵，第三节拼完后开启空气吸泥机，进行围堰刃脚周边吸泥，以最快的速度使钢围堰入泥下沉，在大潮来临前,保证钢围堰下到3m以上的入土嵌固深度，确保钢围堰的稳定。

3.10第四节钢围堰的接高下沉

当钢围堰下沉系数不足时，采用水下刚性导管法分仓浇注夹壁填仓砼（C20），一是填仓压重，二是满足承台施工时对双壁钢围堰结构的强度和刚度要求。

根据计算，第四节围堰下沉采用夹壁对称浇注砼和吸泥下沉。

3.10.1夹壁砼浇注

在围堰大隔仓内对称布置二根，小隔舱中间及箱梁内布置一根共计20根20m长的水下刚性导管及浇注漏斗，导管用5t手拉葫芦及钢丝绳悬挂在夹壁桁架上。

砼浇注按对称原则，从两个方向开始浇注，浇注过程中，浇注速度尽量一致，一定要保证围堰顶面水平。

每