双壁钢围堰施工工艺

双壁钢围堰施工工艺

一、编制依据

1.人民东路浏阳河大桥下部结构基础施工方案； 2.双壁钢围堰结构设计图； 3.相关施工技术规范；

4.人民东路浏阳河大桥设计图及相关技术文件。 二、工程概况

本桥水中墩为39#、40#墩，各有两个相对独立的基础，每一个基础设计有4根φ3.0m桩基，一个承台。其中39#、40#墩桩基长分别为22m、26m，承台厚度均为4.5m。承台嵌岩深度约为3.0m左右。 三、施工方案

1.双壁钢围堰在钢结构加工厂分块加工制造，每个钢围堰总高8.0m，分三节制造，第一节刃脚高2.0m，上面二节均为3.0m，最重一块吊重为6.0t。

2.双壁钢围堰采用在筑岛面上拼装下沉的方法施工，每拼完一节下沉一节，直至达到设计标高为止。具体详见下部结构基础方案图。

3.水下砼封底前，须由潜水工下水检查刃脚落岩情况，并将刃脚处的松散砂土及杂物清除干净。然后再进行水下砼封底。 四、施工技术细则

1.在岛面上根据双壁钢围堰的轮廓尺寸放出其内、外环的周边线，再根据刃脚的形状尺寸进行开挖。开挖时，外围周边线在径向应适当扩大30—40cm，以便砌码编织袋，编织袋的内径应与围堰外径轮廓尺

寸相吻合。开挖深度为1.0m，整个开挖的形状尺寸须与刃脚结构尺寸相吻合。坑槽开挖成型后，须采用浇水、夯实等办法使砂密实，以确保钢围堰拼装时不下沉。

2.底节拼装时根据每块钢围堰的尺寸放出其位置范围。拼装时先用螺栓进行临时连接，然后对内、外壁的所有焊缝进行双面焊接，刃脚底板接缝在只能采取单面焊时应对其内侧的焊缝进行加强。

3.所有的水平加劲板在环向均需焊连成一个整体，以抵抗弯距和轴向力。内、外两壁之间的连接角钢均须按节点受力结构进行焊接，以使内、外两壁整体均匀受力。

4.加劲角钢、加劲钢板与面板焊连时，花焊必须有一定的长度，每个焊接处的焊缝长度须有80mm以上。焊缝高度不小于6mm。

5.所有面板之间的焊缝为满焊，焊缝高度不小于8mm，以确保双壁钢围堰内不漏水。

6.第一节围堰拼装焊接完，经检查合格后，将刃脚处内侧的砂，外侧的编织袋掏空，让其下沉。掏砂和编制袋时，须对称进行，以避免不均匀下沉。下沉时须用水平仪及全站仪跟踪测量。待第一节刃脚顶接近岛面时，暂停下沉，进行调平，调平可采用局部压重或局部掏砂等方法进行。

7.灌注第一节双壁钢围堰内砼，灌注时须对称灌注，且每层的厚度不大于30cm。砼采用现场人工拌制或350t自落式搅拌机拌制的方法进行。第一次灌注在顶面低20cm处。

8.第一节砼灌注完后，开始拼装第二节钢围堰，拼装时的焊缝要求

与第一节相同。两节之间的水平缝焊缝高度不小于8mm。

9．第二节围堰拼完后，按设计图拼装第二层内撑，然后开始下沉。下沉方案首先采用强抽水强挖砂的方法下沉。所有的开挖下沉均须对称进行。下沉过程中须严格控制围堰的偏移倾斜量。因为两围堰的净距离为50cm，下沉时，须严格控制其偏移方向，避免一个围堰的刃脚触及相邻围堰的外壁，造成下沉困难甚至质量事故。当采用强抽水的方法达不到抽水效果时，则采用挖砂船和吸泥机相配合的方法下沉。在下沉过程中，当围堰发生倾斜时，可采用双壁钢围堰的隔仓内加水或减水的方法进行调整。因此这也要求每节围堰拼好下沉前须进行水压试验。以检查其焊缝是否达到了密封的要求，否则须进行补焊。另外，为避免下沉过程中围堰外壁厚阻力过大，挖出来的弃砂严禁堆放在围堰的四周。

10.待第二节双壁钢围堰下沉，其顶面接近岛面时，将围堰隔仓内的水对称抽干。然后在现场用350t自落式搅拌机或人工拌制的方法进行砼的生产，灌注，砼的灌注应对称进行，每层厚度不超过30cm。砼灌注总高度从刃脚算起共计4.2米。

11.调平纠偏后进行第三节双壁钢围堰的拼装，拼装要求与第二节相同。

12.第三节双壁钢围堰下沉方法与第二节基本类似。但随着沉井下沉深度的增加摩阻力增大。根据计算结果，在围堰双壁内下部4.2米灌砼，上部3.8米填砂卵石的情况下，向下的重力比向上的浮力及摩阻力略大。因此，在第三节钢围堰基本到位前，有可能出现下沉的情况，

此时，须考虑配重加压下沉。

13.根据地质资料得知，强风化岩面标高约在+21.0m，强风化岩层岩石强度较低，为了双壁钢围堰水下砼封底后能有效止水，其刃脚应入强风化岩1.0m，在达到此标高后，派潜水工下水，清除刃脚处的松散岩土及砂等杂物。经检查确认刃脚四周均已入岩后，进行水下砼封底。砼标号为C20.

14.水下砼封底前，为节约材料和时间，应在围堰中心约R=4.5m范围内抛填砂袋或其它填充物，只需在径向靠围堰内壁留出宽度约2.0m的环状带区域灌注水下砼。砂袋抛填高度为2.0m，封底砼厚度为1.5m。砂袋抛填时，应加强对其范围及标高的测量，使其符合工艺要求。

15.为保证刃脚处砼质量，水下砼拔球位置不应靠围堰壁太近，在径向应有1.0m的距离。水下砼拌制时，须保证其良好的和易性及其陷度。水下砼封底另见其施工技术细则。

16.待水下砼达到其设计强度时，将围堰内的水抽干进行挖孔施工。挖孔桩施工另见其施工工艺。 五、双壁钢围堰下沉技术质量要求： 1.双壁钢围堰制造允许误差：

序号 1 2 3 4 7 2.下沉允许偏差：

项目 直边长方向 曲线段半径 允许误差 +0.5% +0.5% 倾斜度（不允许外倾） +1.0% 井壁厚 中心纵横偏差 +5mm 高度的1/50 （1） 沉井下沉应符合设计标高要求。

（2） 沉井底面中心和顶面中心与其设计位置中心在平面纵横方向的

偏差，均不得大于沉井高度的1/50。 （3） 沉井斜度不大于1/50。

（4） 沉井平面扭转角度不得大于1°。 六、沉井偏差原因及预防措施 序号 1 产生原因 预防措施 筑岛被水流冲坏或沉井一侧事先加强对筑岛的防护，对受水的土被水流冲空。 流冲刷的一侧可抛填编织袋防护。 2 沉井刃脚下土层软硬不均 随时掌握地层情况，多挖土层较硬地段，对土质较软的地域少挖或适当回填。 3 除土不均匀使井内土面高差除土时严格控制井内土面高差。 相差过大。

4 刃脚下掏空过多，沉井突然严格控制刃脚下除土壤，助测下沉。 量。 5 刃脚一角或一侧被障碍物搁及时发现和处理障碍物，对未被住没有及时发现或处理。 障碍物搁住的地段，应适当回填或支垫。 6 井外弃土或河床高低相差过弃土尽量远弃，或弃于水流冲刷大，偏土压对沉井的水平推作用较大的一侧，对河床较低的移。 一侧抛土回填。 7 排水开挖时井内大量翻砂。 刃脚处应适当留有土台，不宜挖通，以免在刃脚下形成翻砂涌水通道，引起沉井偏斜。 8 土层或岩面倾斜较大，沉井在倾斜面低的一侧填土挡御，刃沿倾斜面滑动。 脚到达倾斜岩面后，应尽快使刃脚嵌入岩层一定深度。 七、沉井下沉中特殊情况的处理 1.障碍物处理

沉井下沉过程中不会遇到倒木、孤石、破残的圬工、铁件等障碍物。一旦发现障碍物要立即停止下沉，进行详细探查，确定障碍物的位置及形状尺寸，采取以下方法处理。

（1） 刃脚下遇到倒木时可将其破碎或掏空，使其离开刃脚后取出。 （2） 刃脚下遇到孤石、片石时，小的可将周围掏空取出；大块的可先

清除其覆盖土，寻找弱点进行开挖，先将小块清除，形成逐渐扩

大的坑后，再将其撬翻离开刃脚取出。亦可采用风动工具打眼爆破成小块取出。爆破刃脚下的孤石，须打平引于刃脚斜面的炮眼，且装药量不超过0.2kg，其上面还要盖压上装土草袋等重物，以防损伤刃脚。

（3） 潜水清除孤石时，除打炮眼外，还可利用高压射水将石下掏出小

洞放药爆破。刃脚下遇铁件障碍物时，可采用水下切割清除。 2.摩阻力过大的处理

当沉井下沉较深，沉井重力扣除浮力后克服井壁与土的摩阻力显的无力时，可采取如下办法处理： （1） 可选用高压射水助沉。 （2） 接高圬工或压重。

（3） 挖除井壁外砂土减少摩阻力，但要注意对称开挖。 （4） 小药量井内水底爆破振动。

（5） 不排水下沉时，当刃脚下挖空仍不下沉时，可抽除部分井内水，

减少浮力使沉井下沉，但应特别注意防止沉井歪斜。有翻砂涌泥可能时，此法不宜使用。

采用上述措施的前提是探明了刃脚下无障碍物。当刃脚下已经均匀掏空，仍不见沉井下沉时，切不可将锅底挖的太深，严防由于沉井急剧下沉发生事故。

3.排水、人工开挖下沉遇流砂的处理

在少量非粘性土夹层中排水下沉或砂筑岛时，如遇有流砂翻涌，应改为不排水下沉，且抓斗要稳抓慢提，以维持侧面土的稳定性。要避免

深挖和排水造成非粘性土失稳而形成流砂。若使用吸泥机除土，要保证有足够的水头压力来维持侧面土的稳定。 4.硬质土层处理

当遇有硬质胶结土层且抓土斗的掘齿无法插入时可作如下处理： （1） 排水开挖下沉时，可以人力打钢钎入土一定深度后撬动，或用风

镐挖掘。

（2） 不排水开挖是4，用重型抓斗、射水和水下爆破联合作业，即用

抓斗在井中挖出约深2m的锅底坑，由潜水员用射水管在坑底向四角方向冲4个40cm深的炮眼，各装不超过0.2kg炸药进行爆破。也可用重型钢钎（钢轨）冲击破碎后，用抓斗取出。还可用高压射水破碎。 5.沉井外压浆封闭抽水

当沉井刃脚基本入岩难以下沉时，可采用沉井外壁围幕压浆的方法进行封闭。压浆采用灰浆泵进行。抽水下沉时，压浆前后均需停抽一段时间。压浆高度应在刃脚处上、下各1.0米。拌制灰浆时应掺用2%—4%的氯化钙作为速凝剂，先压的孔少掺，后压的孔多掺。待灰浆达到强度后进行抽水开挖。 八、安全

1.四个双壁钢围堰沉井须确保其结构安全，双壁内砼的灌注高度须按设计要求严格执行。双壁内的加劲肋和连接角钢必须焊接牢靠。 2.沉井下沉到位后，其顶面搭设平台必须安全可靠，尤其在进行挖孔施工时，须重点防患。

3.水上施工作业须有其安全保护，救生衣、救生圈、安全帽等须配备齐全。

4.水上交通船只须保证行驶安全，避免与过往船只发生相撞事故。另外， 交通船只上须配备一定数量的救生圈、救生衣。 5.所有的水上作业船只均须安装夜间警示灯。 6.施工人员下至沉井底作业时，须佩带安全带。 7.起重吊装作业须严格遵守装吊安全操作规程。 8.严禁在施工作业及交通船只上嬉戏、打闹，防止溺水。

39#墩地质柱状图+28.15河水+22.45中、细砂圆砾残积亚粘土 强风化泥质 粉砂岩强风化+22.05+21.65+21.35中、细砂圆砾+23.19+22.39+21.6940#墩地质柱状图rrrrrrrr+20.35强风化泥质 粉砂岩强风化rrrrrrrr+19.29弱风化弱风化强风化rrrr强风化rrrr 弱风化弱风化

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