论述深水裸岩双壁钢围堰制作与施工论文

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1、参评论文　标题：论述双壁钢围堰深水裸岩施工技术姓名：周永宏单位：中铁上海局五公司二〇一七年五月论述双壁钢围堰深水裸岩施工技术周永宏(中铁上海工程局集团五公司广西柳州545007)摘要：双壁钢围堰为大中型跨水域桥梁施工提供作业面，本文已柳州市白沙大桥设计与施工技术为例，详细介绍双壁钢围堰在深水裸岩区施工方法与控制要点。关键词：裸岩；深水；双壁钢围堰；爆破引言双壁钢围堰具有制作方便、抗水压、施工迅速、适应面广等优点，给深水桥梁下部施工带来无水施工环境。设计施工人员对工程现场环境条件进行充分了解，并在

2、此基础上制定科学而富有针对性的施工方案，确保钢围堰施工安全顺利地进行。 工程概况　　白沙大桥位于柳州市河东大桥和壶东大桥之间，西起柳北区跃进路东至河东片区高新三路与海关路交叉口，全长1920m。白沙大桥主要分为主桥与引桥两大部分，主桥为2×200m单塔双索面斜拉桥。其中主塔采用8根Φ300cm分离式桩基础，承台为矩形承台，横桥向宽12m，纵桥向长27.5m，高8m。承台施工采用钢围堰施工工艺，钢围堰设计为双壁形式，壁厚1m，尺寸为27.6m×12.1m(箱内尺寸)，根据柳江水位情况设定围堰顶标高

3、为79.5m，高于常水位2m，封底混凝土顶标高为64.0m，围堰总长度为18.5m，共分为三节，首节长度为6.5m，二、三两节长度为6m。内支撑采用Φ630×8mm钢管，连接处采用10mm厚钢垫板，围檩采用I56双拼工字钢。钢管内支撑共设置五排，其中上面三排钢管内支撑在承台标高以上，下面两层内支撑在承台施工过程中进行逐步拆除。桥位处河床面为裸岩地质，卵石覆盖层仅为0.3m～0.7m高，根据封底混凝土标高，围堰需要嵌入岩层3m左右，需要采用爆破施工后清渣方可下放围堰，特定环境给围堰施工增加了极大的

4、难度。钢围堰施工工艺流程为基坑爆破＞搭设钻孔平台＞采用冲击钻凿平围堰刃角清渣＞钻孔平台转换拼装平台拼装钢围堰＞采用群顶门架法下放围堰＞长臂挖机配合抽渣管清除围堰顶部卵石及垃圾＞钢围堰精确定位后浇筑封底混凝土图1双壁钢围堰平面布置图图2双壁钢围堰立面布置图一、双壁钢围堰设计荷载双壁钢围堰受到静水压力、动水压力及自重荷载的共同作用，静水压力作用于围堰的四周，动水压力作用于围堰迎水面。静水压力计算公式：，式中，为水的重度，取为10kN/m³。双壁钢围堰水位高度为16.5，故围堰的最大静水压力：静水压力

5、作用在围堰外壁上，最高水面压力为0，从最高水位到围堰底的静水压力呈三角形分布。作用于钢围堰上的流水压力可按下式计算（公路桥涵设计通用规范）：式中：—流水压力（kN）；—钢围堰阻水面积（m2），通常计算至一般冲刷线处；—水的容重，一般取10kN/m2；—标准自由落体加速度（m/s2）；—计算时采用的流速（m/s）；—围堰形状系数，其值取1.33K=1.33，g=10，=2.6m/s则：图3双壁钢围堰有限元模型应力分析 二、钢围堰施工(1)围堰焊接组装双壁钢围堰的加工流程：下料→钢板对接、骨肋对接→

6、单片桁架内组拼→内外壁组合制造（在胎模上焊骨肋）→调整焊接变形→脱模。下料所划的切割线必须准确清晰，下料允许偏差±1mm、对角线偏差±2mm。下料应根据钢板厚度预留切割量。单元件宽度、高度下料时要考虑焊接收缩量，一般控制在L/1000mm。下料宽度允许偏差±1mm。切割后的熔渣予以清除，焰切起始侧（切割面上缘）用砂轮倒棱，倒棱宽度0.5～2mm，对深度不大于2mm的崩坑和缺口用砂轮沿纵向修磨匀顺。对深度大于2mm的崩坑、缺口等缺陷应用砂轮将缺陷处修磨成宽深比大于4的圆弧形坡口补焊，补焊后用砂轮沿

7、纵向修磨匀顺。骨肋按分段下料，其中水平肋下料后考虑搭接长度，除去搭接长度L/8，焊后变形应在工作平台上调形，所有对接焊缝均为三级熔透焊缝，节与节间角焊缝为双面连续填角焊，焊脚高度6mm。图4双壁钢围堰结构细部设计图图5双壁钢围堰加工(2)河床整平静态爆破后无法精确控制围堰下放位置河床平整度，钢围堰拼装前对围堰刃脚处河床进行凿平处理，利用HTZ-8型冲击钻，钻锤直径为1.5米，对围堰刃脚处逐点进行凿平后采用空压机抽渣保证围堰下放设计标高。图6河床凿平布点图冲击钻凿平河床河床刃脚处抽卵石图7围堰刃角

8、处基底整平(3)钢围堰拼装首节钢围堰采用对称安装，首先安装对角处节段，然后再依次对称安装相邻模板，模板安装采用浮吊吊装至施工平台上，吊起首节钢围堰模板缓缓落置I25b工字钢横梁上，经测量校核围堰的定位点及垂直度无误后，用［22a槽钢将围堰内侧与钢管桩之间焊接，使其临时固定及限位，松吊钩，这样第一片围堰作为定位基准块，依次吊装其余围堰，依次就位完毕，经测量校核其平面位置及垂直度均合乎要求后，利用8m长挂梯依次满焊合拢竖向拼缝。中间合拢段钢围堰采用在精确测量预留宽度后，现场对中间节段切割、下料，开好