京九铁路孙口黄河大桥浮运钢沉井拼装、起吊入水下沉施工工艺

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京九铁路孙口黄河大桥浮运钢沉井拼装、起吊入水下沉施工工艺一、概述：孙口黄河大桥水中＃８～＃１０墩采用圆形双壁浮运钢壳沉井、内设十字形隔墙，其中＃８、＃９墩为活动墩，＃１０为固定墩，钢壳沉井设计基本数据见表一。水中墩沉井施工方法：利用水上打桩船在沉井四个井孔内各插打３根φ５５钢管桩，以桩作支承设置起吊扁担架，拼装平台及沉井下沉导向。（详见图Ｑ４－ＪＨ－０９３－０９５）底节钢壳沉井在拼装平台上组拼成整体，然后利用８台倒链将其吊起并在起吊状态下拆除拼装平台后再吊放入水成半自浮状态，在半自浮状态下拼装第二节，吊挂下沉以后各节钢壳沉井直至嵌入河床，在分节拼装下沉过程中，分阶段灌注钢壳内混凝土，当钢沉井不具备自浮能力的条件下初期采用抓泥下沉，井内水深达６m以上时再采用吸泥下沉，直至钢沉井顶高出施工水位。（包括浪高）２.０m时再停止下沉，进行变换节段钢筋混凝土的接高工作，进入钢筋混凝土正常的施工工序。二、施工步骤：１、插打平台桩。２、焊桩间系梁，安装拼装平台及起吊扁担梁。３、平台上拼装底节钢壳沉井，焊钢壳导向环。４、起吊沉井，拆除拦装平台及其支承，沉井入水自浮。入水深度１.５m。５、安装桩上导向木。６、吊点略微受力，灌注刃脚０.７m高混凝土，当吊点受力为零时，沉井呈自浮状态，入水深度１.８m。７、半自浮状态下拼装第二节钢壳，松钩时入水深度２.３m。８、半自浮状态下拼装第三节钢壳，松钩时入水深度３.０m，此时钢沉井总的拼装高度为９.９m。若施工水位为４５.０m，钢沉井出水面高度６.９m，钢沉井刃脚已接触原河床面，这时要根据测量河床的局部冲刷深度决定下一步的施工步骤，或直接落入河床，或灌注井壁混凝土下沉及确定上节钢壳是否继续接高。９、各隔仓内同时对称灌注混凝土，使沉井下沉到稳定深度。１０、各隔仓内同时灌注混凝土时，应计算出已接高部分的钢沉井重量和已灌混凝土重量，扣出入水部分的水浮力后，吊点所承受的吊重和所灌混凝土增加的重量应控制在吊点安全受力范围内来调整吊点下松的尺度。１１、钢沉井井孔内吸泥下沉到水面以上２Ｍ时，接高钢筋混凝土沉井部分，以下钢筋混凝土沉井接高及下沉步骤同滩地沉井施工工艺。三、钢沉井拼装１、接装平台安装：拼装平台由上、下平台梁及桩间系梁三部分组成,先放出系梁底标高，焊接桩间系梁，吊放上、下平台梁，待上、下平台梁用φ２７螺栓相连后，将下平台梁焊在系梁上。２、底节钢沉井的整体拼装在拼装平台上进行。拼装方法采用井壁与隔墙同时安装，拼装顺序见图一。 表一序号名称单位墩号89101墩中心里程mDK18+108.85DK18+217.55DK18+325.552沉井顶面标高m+42.0+42.0+42.03沉井基底标高m±0.000.000.004沉井高度m42.042.042.05钢沉井部分底节外经m12.412.414.4高度m3.33.33.3排水体积m3129129151重量t30.630.635.1中节外径m12.012.014.0高度m4节×3.3m4×3.3m4×3.3m重量t4×29.84×29.84×34.0排水体积m(53.5m3/m)177(53.5m3/m)177(63.5m8/m)2116钢筋混凝土沉井部分:混凝土200#变换节高4.5mm3219219259中节高3×6mm33×2913×2913×345顶节高3mm3757588接高防水围堰(钢料)m3337沉井封底,混凝土水下250#m34174176198井盖部分:混凝土250#顶制井盖板m333.233.248.8井盖混凝土m3232232326 ３、在拼装平台上先放出墩位、沉井纵横中心线、刃脚及隔墙外轮廓尺寸线及检查线，并放出每一单元的拼接缝线。如钢壳制造有尺寸误差时，应根据底节和一个中节的试拼资料情况加以综合考虑作适当调整（对称均匀分配）。４、钢壳刃脚内侧为４：３斜面，十字形隔墙底面距刃脚底１.７Ｍ。（刃脚部分斜坡面的高度为１.６Ｍ），拼装时可用枕木垛，或用排架搭设支撑及拆装式钢木结构支撑，具体方法由现场自定。５、多壳拼接时各单元间竖向接缝采用焊接短角钢用螺栓临时连接，待全部并箱合拢调整后，才能正式电焊。６、钢壳制造，拼装允许误差：单元周长±２ｍｍ，隔仓板位置±１ｍｍ，水平桁架位置及水平肋２ｍｍ，总体拼装直径偏差±４ｍｍ，高度误差±４ｍｍ。７、井箱的各部位接缝在电焊前应用钢丝刷将施焊处的污泥铁锈清除干净,焊条应经过烘烤,用结422施焊后应清除焊渣,检查焊缝质量,不符合质量要求的必须重焊并确保焊缝不能漏水。８、钢壳工地电焊程序：（１）各层井箱的焊接以沉井中心线划分，对称进行。（２）在各节钢沉井整体组装已调整好并作临时点焊完成后，每组井箱可内外壁同时施焊，也可先内侧后外侧，竖向焊缝按先下端后上端的施焊程序。（３）在拼装第二、三节钢壳后，增加了上、下节接缝处水平焊缝，施焊原则：先竖后横，先内后外，即各节钢壳先焊成整体，再用水平焊缝连接，水平焊缝应布置４台焊机同时对称双向施焊。（４）各节钢壳各拼装焊缝，应进行外观检查与渗透试验，焊缝高度应符合设计图要求。（５）每节钢壳施焊成整体后应丈量结构尺寸，并记录之以作为上层钢壳调整的依据。９、水密试验：底节钢壳井箱各拼接焊缝施焊完毕，应对焊缝用煤油进行逐条检查，煤油渗透检查应在－５℃以上气温下进行，时间不少于２０分钟，对渗漏处应进行补焊。１０、第二节以上钢壳在半自浮状态下拼装，拼装顺序同底节钢壳，拼装时用吊点调整沉井重心，保持沉井平稳的状态下进行接高焊接。１１、底节以上各节钢壳在沉井接装完后，安装空气幕管道。水平管与气龛联结处，应根据气龛钢管间实际尺寸开孔，水平管与钢管联结处，应用环氧树脂或强力胶连接好，并通风试验，竖管、水平管可在井壁板上焊钢筋环固定。Ｈ单元有两块竖向隔仓板，安装空气幕水平管前，应先放出各水平管的高程，放样后开φ３３孔，以便水平管通过，空气幕管路安装好后应试风并记录。１２、井壁外侧的空气幕孔眼在钢壳入水前应用胶纸封贴，以免泥砂进入堵塞孔道。四、底节钢壳沉井的起吊及下水：１、沉井定位由上、下两层导向结构控制，钢桩插打完毕，应测量支承桩的偏位及倾斜，根据测量值确定导向环及吊点设置时的相关数据和安装。 ２、起吊前，在钢壳内壁焊导向环及起吊吊点，对起吊设备及吊点做全面检查，采用１０ｔ倒链葫芦做起吊设备，倒链行程应根据当时的施工和考虑局部冲刷后刃脚落入河床的深度确定。３、起吊底节钢壳沉井提升高度０.２米，检查各受力点的情况，确定无问题时方可进行下部平台的拆除工作。４、吊机与倒链配合拆除拼装平台及有碍导向环通过的桩间系梁。５、沉井入水前应测量水深及流速至沉井灌混凝土落入河床前应每天测量沉井范围内河床面标高，掌握河床冲刷情况。６、底节沉井入水，钢壳沉井下放入水成半自浮状态，调整４个井孔８个吊点的受力，使沉井顶面呈水平状态，钢桩上安装导向木结构。７、检查钢壳透水情况，发现透水应将钢壳提升进行补焊。８、收紧倒链，使吊点略微受力，灌注钢壳刃脚内０.７m高混凝土，灌注前刃脚内积水、杂物应清除干净，灌注时应对称均匀进行。混凝土数量：＃８、＃９墩７ｍ３，＃１０墩８.３ｍ３。灌注完毕沉井下放，使吊点略微受力，接高中节钢壳沉井。五、沉井井箱内灌混凝土，下沉至稳定深度１、根据施工水位，河床面标高及冲刷情况确定沉井拼装节数。２、将φ２５０吸泥机、空气压缩机及风管路一切准备就绪，当沉井范围内河床高差较大时，可用吸泥机在沉井外吸泥，以调平沉井范围内河床面的标高。３、钢沉井井箱内同时对称均匀灌混凝土，使沉井入土下沉至稳定深度。４、根据施工水位，沉井自浮能力及吊点受力安全的情况下确定混凝土灌注高度，水位较低，冲刷较小时，可逐灌逐松吊点，以加快落入河床的速度。当水位较高，冲刷较大时，应分节灌注混凝土再下落，在接近冲刷后的河床面时即应有最大安全重量（吊点）和下松高度的富裕长度一次落入河床。５、灌注井箱内混凝土时，应注意预埋钢筋混凝土沉井接头钢筋。６、沉井吊挂自浮入水的下沉过程中，应每天测量沉井中心移位及水位河床深度，以确定入水下沉的顺利进行。当沉井落入河床后在上节沉井未灌之前即应每日提供沉井的测量资料。六、安全注意事项１、施工平台上应满铺脚手板，外圈设简易防护栏杆，配备水上救生设施，所有脚手板及跳板，冬季应钉防滑条。２、凡参加电焊、气焊或切割的工作人员，应经过专业安全技术考试合格，高空焊接必须由熟练工人承担，除应遵守高空作业安全生产有关规定外，焊件下方及周围的脚手板应注意防火。３、井壁电焊作业时，垂挂梯子必须牢靠，脚手板绑孔固定。４、墩旁吊机应试吊后方可使用，沉井吊点的受力必须控制在安全吊重范围内，其起吊系流应经常检查其可能性，有情况及时反映，不能随意自作主张。５、水上工程施工前，应对施工人员进行交底，对水上高空作业应订出具体的施工安全指标，在拆除钢壳拼装平台时，要在吊点受力可靠的情况下进行，必要时增加保险千斤,水上应有工作驳（船）配合拆除工作，这时不允许有不安全的双层作业。 相关工艺长东黄河大桥沉井起吊下水工艺九江长江大桥北岸公路引桥04号墩沉井下沉九江桥空气幕沉井施工工艺及操作细则九江桥利用空气幕下沉沉井九江桥铁路引桥50号墩空气幕沉井试验返回沉井施工工艺施工工艺资料库结构及检索图