围堰施工水利工程论文范文

2023-10-20

围堰施工水利工程论文范文第1篇

1.水利水电施工中施工导流技术的应用

施工导流技术在具体应用中需要做好以下工作。

第一, 从实际出发确定合理的导流方案。在施工之前, 相关人员需要对施工现场的地理环境特征, 地形地貌特征以及水文条件等进行实地勘察, 根据勘察数据分析导流工程的成本效益、施工技术及设备应用情况等, 并对施工工期进行确定, 分析影响施工导流实施的各个影响因素。在施工之前, 需要精确计算河流的水流情况, 并对计算数据认真分析, 对水流的实际流速和流程情况进行分析, 合理设计建筑的施工尺寸, 对于较为复杂的施工结构, 则可以建立模型。实际施工中将会遇到汛期不同的河流, 河流泄水的时候也会各不相同, 因此导流施工方案的设计要具体问题具体分析。

第二, 合理控制施工导流。在施工中, 施工人员需要对不同的河道进行综合测量, 以保证施工导流方案的科学性和可行性。要对河道的各种数据进行分析, 确保导流方案的经济性。需要注意的是, 不同的河流都会存在枯竭现象, 所以说需要对导流的时段进行划分, 并控制好施工导流的进度。在施工导流的过程中可能会出现水流从上游向下游泄水的现象, 在出现突发事件时会存在一定的风险, 因此相关人员一定要对施工方案进行优化, 对于可能会出现的情况制定好应急预案。

2.水利水电施工中围堰技术的应用

围堰技术是一项临时性的水坝工程, 施工中, 有时会占据河床的一部分, 有时候则需要拦截整个河床, 尤其对于一些大型的水利水电工程项目来讲, 围堰的设计必须要科学可行, 要通过预先设置的模型进行检测。在施工中, 围堰的横截面将会随着水流的冲刷而逐渐的变小, 并且将会随着水流的速度增加, 给围堰建筑带来的冲击也会越来越大, 在这种情况下设计人员必须要结合实际情况制定科学的设计方案。下面本文就对围堰技术的实际应用问题进行分析。

第一, 根据施工需求设置围堰平面。水利水电工程项目建设中, 围堰的平面设置需要综合多方面因素, 确保设置的科学性, 具体来讲, 需要根据工程施工方案的设计要求进行设计, 同时需要以水利水电工程的整体构造为出发点, 结合施工要求合理设计。一般来讲, 为了便于设置排水设施和交通运输通道, 也为了堆放材料较为方便, 在设计时需要保证基坑坡地以及主体轮廓在20到30米的范围之内。在基坑开挖的时候, 则需要结合施工地区的地质情况对边坡大小进行确定。

第二, 围堰施工中做好防渗漏防冲击工作。在水利水电工程项目施工建设中应用围堰技术, 最主要的目的是为了防渗漏和防冲击。在防渗漏施工中, 要坚持前中后的施工原则, 在开始施工之后就需要同时进行防渗漏的检测。围堰在施工中很容易受到水流的冲击, 因为施工周期较长, 因此受到的冲击时间也较长, 在这种情况下就需要做好防冲击处理, 对围堰进行合理的设计。

第三, 围堰施工技术的施工流程。围堰在建设中, 首先需要进行测量放线, 在施工前需要设置好测量控制点和施工标志, 确定好堰体的施工轴线, 控制好施工的方向和围堰体砌筑的范围。同时需要注意, 在施工的过程中要时刻的对围堰体砌筑断面的尺寸进行测量, 确保其符合施工要求, 将误差降到最低。

测量放线完成之后则需要设置护坡木桩。在围堰施工的时候, 围堰底位于水中比较深的淤泥当中, 这一情况下很容易造成围堰体滑斜, 为了避免这一情况的出现, 确保围堰建筑的稳定性, 在施工中需要设置护坡木桩, 并将木桩打入到淤泥层当中, 防止出现滑斜现象。

水利水电工程项目施工现场存在一定的建筑垃圾和杂填土, 而围堰施工中需要的黏土是黄土, 当黄土运送到施工现场之后, 需要人工装袋, 每袋的容量为二分之一到三分之二之间, 装袋完成之后要利用铁丝或者是细麻绳缝合, 平放, 将上下左右错缝在一起, 放到恰当的位置提升高度。

完成堆放后, 要进行钢板桩的支护, 即需要在钢板体的内侧坡脚打入一排长度为六米且间隔为10米左右的钢板桩, 并根据施工的具体要求打入恰当的深度。完成之后, 需要将土袋把围堰体和钢板之间的部分进行填充, 防止围堰出现滑移的现象。钢板桩支护施工中, 需要先将水抽干, 之后再将淤泥清理干净, 要挖掘出一条通道便于挖掘机进行施工作业。

在水利水电工程施工建设中, 围堰的类型有多种, 如混凝土围堰、钢板桩格型围堰、过水围堰以及不过水围堰等, 在实际应用中需要根据具体的情况科学选择, 以更好的发挥围堰的作用。如混凝土围堰, 其挡水水头高且施工量小, 具有较好的抗冲击能力和防渗能力, 过水围堰则能够确保围堰堰体的安全过水, 防止在过水的时候出现深层滑动的现象出现。

结束语:

随着经济的发展, 水利水电工程项目的施工建设规模逐渐增大, 对于施工质量的要求也越来越高, 在施工中必须要采用现代技术措施提升施工质量。本文重点分析了围堰技术和施工导流技术在水利水电施工中的应用问题, 希望对于今后的施工作业能够提供借鉴, 有效提升水利水电工程项目的应用性能。

摘要:在水利水电工程项目施工建设当中, 围堰技术和导流技术应用较为广泛, 这两项技术的应用, 能够有效提升项目的质量, 确保项目性能的有效发挥。本文就结合工作实际, 对施工导流和围堰技术的具体应用问题进行分析论述。

关键词:水利水电施工,导流技术,围堰技术,应用

参考文献

[1] 黄宗仁.施工导流和围堰技术在水利水电施工中的运用[J].科学与财富, 2013 (10) :245.

[2] 金笛.水利水电施工中施工导流和围堰技术的应用[J].黑龙江科技信息, 2016 (17) :243.

[3] 张志军.水利水电施工中施工导流和围堰技术的应用[J].建筑工程技术与设计, 2014 (27)

[4] 张峰.水利水电施工中施工导流和围堰技术的应用[J].建材发展导向, 2015, 13 (23) :271-272.

围堰施工水利工程论文范文第2篇

下游围堰位置河谷开阔, 两岸地形较平缓, 地形坡度30°~32°, 原设计堰顶高程处谷宽约116m, 河床枯水位432m, 相应江水面宽70m, 最大水深约12m。根据下游围堰地形特点及堰体材料能就地取材的实际情况, 拟定下游围堰为土石围堰, 下游围堰布置在二道坝与1#、3#导流洞出口之间, 其轴线位于二道坝轴线下游约120.0m, 围堰布置需考虑下游碾压混凝土围堰施工时基础开挖出渣和混凝土入仓要求。下游围堰投标设计堰顶高程为442.0m, 堰顶轴线150m, 堰顶宽8.0m, 围堰高程442.0m以下采用防渗墙, 442.0m以上采用粘土心墙防渗, 水面以下上下游边坡坡比为堆体自然坡, 水面以上上下游边坡均按1∶1.5坡度填筑。围堰区除右岸堰肩部分基岩裸露外, 左岸及河床部位均为第四系松散堆积层覆盖。

2 围堰结构设计

2.1 堰顶高程

下游土石围堰堰顶高程按挡水标准为五年一遇洪水区间设计洪峰流量2030m3/s, 根据1#导流洞出口在河床抬高后测得的水位流量关系曲线, 流量在2030m3/s时导流洞出口水位为441.5m, 下游围堰堰趾位置此时水位为445.6m, 考虑堰顶安全超高1.0m, 浪高0.5 m, 堰顶高程取447.0m。

2.2 防渗施工平台高程

根据施工进度时间要求对下游土石围堰预进占, 按5年一遇设计洪水流量, 来水量均在1220m3/s以下, 故按1219m3/s进行计算, 结合下游围堰与两导流洞的相对位置关系进行考虑, 取防渗平台顶高程为442m。

2.3 堰顶宽度及构造

堰顶宽度满足防汛抢险与交通运输要求, 下游土石围堰堰顶宽度设为8m, 面层填铺50cm碎石压平。

2.4 围堰细部构造

下游围堰分两部分组成, 第一部分为442m以下, 采用帷幕防渗, 中间填含泥级配料, 两边用大中块径石碴护面;坡面水下采用自然堆堆, 水上坡度设为1∶1.7。第二部分为EL442m~EL447m高程, 该层采用级配石灰岩混合石碴填筑, 用粘土心墙进行防渗, 坡面设为1∶1.7。

3 围堰的施工

下游围堰在上游截流戗堤合龙后在静水中施工, 首先填筑至灌浆平台442m高程, 再进行防渗墙施工, 在基坑闭气结束后利用黏土、级配料填筑加高到447高程。

3.1 土石围堰的填筑

下游围堰的施工分两部分进行, 第一部分为442m以下, 填筑时, 中间先填含泥级配料, 两边用大中块径石碴护面;第二部分为EL442m~EL447m高程的施工, 该层采用级配石灰岩混合石碴填筑, 用粘土心墙进行防渗。第一部分的填筑施工, 在上游截流戗堤合龙前作部分进占。在上游围堰截流后, 从右到左在相对静水中填筑。填筑料在弃碴场和尾水边坡开挖中选用;防渗墙区域采用粒径小于30cm的混合料, 采用端进法填筑, 自卸汽车运料至围堰工作面卸料后, 由推土机将渣料推赶至水中, 水上部分渣料分层填筑, 分层碾压, 两侧坡面按1∶1.7的坡度进行控制, 水下部分堰体的两侧坡比按水中碴体自然堆坡, 下游侧坡面用40cm~100cm的大块石进行护面。

3.2 下游土石堰体4 4 2高程以下部分的防渗

围堰442高程以下部份的防渗, 先对坝肩开挖落碴层进行处理;用MY-60钻机跟管造孔, 自流注浆的方法进行处理后, 再对围堰进行帷幕灌浆, 帷幕灌浆自上而下进行。

(1) 施工材料及灌浆浆液。

水泥采用普通硅酸盐水泥, 水泥标号不低于32.5级。在坝肩开挖落碴层的处理中使用水玻璃, 其参量按水泥浆水泥用量的15%~30%控制。各种外加剂的质量须符合DL/T 5148的有关规定, 其掺量通过室内试验和现场试验确定。

灌浆浆液一般采用纯水泥浆液, 根据施工实际情况需采用其它浆液或加掺合料时, 经批准并经试验确定, 纯水泥浆液拟定水灰比为0.5∶1。

(2) 坝肩开挖落碴层的处理。

(1) 土石围堰442高程以下部份填筑完毕, 进行防渗轴线施工放样, 沿防渗轴线两侧各距轴线75cm错位布置两排灌浆孔, 孔距1米, 采用MY-60钻机跟管造孔, 孔径Ф120mm, 待钻孔穿过坝肩开挖落碴层后用Ф100PVC花管下插到底, 取出套管。

(2) 采用双管注浆, 双管同时伸入孔内随注入的浆液上升而上升, 其中一管注0.5∶1的水泥浆, 另一管注水玻璃, 孔内采用自流的方式, 注浆的同时在孔口直接加入细砂;直到浆液注到孔口为止。

(3) 围堰防渗帷幕的施工。

坝肩开挖落碴层的处理结束后, 进行围堰防渗帷幕的施工。围堰防渗帷幕从442高程防渗处理平台开始从上向下按5m一层进行;施工中采用地质钻, 孔径Ф91mm, 孔间距1m、孔排距1.5m, 孔间错位布置, 施工时先对防渗帷幕进行轴线放样, 根据放样轴线将地质钻机就位, 下游围堰的防渗工程施工采用6台地质钻及相应配套灌浆设备同时作业, 第一层按5m深造孔, 孔成形后下Ф80mmPVC花管护壁, 对第一层5m深孔灌浆;第一层5m深帷幕做完, 进行第二层5m深帷幕造孔、灌浆, 依次钻孔灌浆直至伸入基岩0.5m~1m。第二、第三…层帷幕钻孔时, 上层已形成帷幕部份孔不再用PVC花管护壁。

按排将帷幕灌浆孔分为两序, 靠下游排为第一序孔, 靠上游排为第二序孔, 对一层帷幕的施工, 先钻孔灌浆一序孔, 后钻孔灌浆二序孔;层间采用自上而下分层施工的顺序;灌浆采用纯压式灌浆工艺。浆液配合比根据设计及试验确定。灌浆压力一序孔拟定灌浆压力为0.2MPa~0.5MPa, 二序孔灌浆压力为0.5MPa~1.0MPa, 对单个孔的灌浆, 灌浆压力采用先恒定后加压的施法, 并根据灌浆试验情况进行确定。结束灌浆, 当灌浆注入率不大于1.0l/min或每米耗灰量 (水泥) 达2000kg时结束灌浆。

每个灌浆孔结束灌浆后, 采用浓水泥浆将钻孔回填密实。在浆液终凝干缩后, 自原孔位扫孔至干缩浆液顶面, 采用原配比浆液进行回填, 防止钻孔上部会出现脱空现象, 确保防渗帷幕与上部结构物的连接及防渗效果。

(4) 特殊情况处理。

施工中河床覆盖层如遇粉砂层, 采用高压注浆泵注水泥浆将砂层切割冲破, 再进行灌浆。

钻孔过程中, 如遇大块石和孤石, 做好详细记录, 当地层孔隙大, 漏水严重时, 在灌浆前, 先回填砾石、砂、粘土及灌掺速凝剂的水泥砂浆, 再反复灌浆, 直至达到结束标准。

灌浆过程中如遇吸浆量大, 采用间歇灌浆的方法处理。

3.3 下游土石围堰4 4 2 m以上部分的防渗

下游围堰堰体442m以上采用粘土心墙防渗, 粘土在尾水边坡开挖中取用, 心墙呈“等边梯形”型上升, 填筑时粘土先填, 两侧堰体交替上升, 分层厚度50cm。

4 质量检查和验收

塑性灌浆施工完成后, 一般采用钻孔取芯和压水试验的方法进行检查, 并采用指定的其它检查方法以及对指定的项目进行检查。

防渗工程完工后, 将施工记录、各项检查监测资料和施工报告申请验收, 对于验收中提出的问题, 按监理人批准的方法处理直至通过验收。

摘要:水库大坝工程的下游围堰施工是整个工程的关键工序, 本文通过对下游土石围堰的结构设计, 提出围堰的施工技术措施, 在施工中加强控制和监测, 保证围堰顺利施工和安全运行。

围堰施工水利工程论文范文第3篇

道工程)

围堰松木桩专项施工方案

嘉兴市水利工程建筑有限责任公司

二0一五年四月三十日

一、 工程概况

平湖塘延伸拓浚工程位于浙江省嘉兴市,由建于出海口的独山闸及由独山干河、南市河、东市河、上海塘、北市河、平湖塘和南郊河等河道构成的排水干河组成。平湖塘为连接嘉兴市区和平湖市区的一条主干河道,整体呈西北至东南走向,本工程仅涉及平湖塘十八里桥至赵家浜段,全长13.90km,利用平湖塘现有河道。平湖塘为乍嘉苏航道组成部分,规划航道等级为Ⅳ级。平湖塘延伸拓浚工程(平湖塘疏浚整治I标)位于嘉兴市南湖区及平湖市,工程实施内容主要包括河道疏浚及护岸修复,起点为十八里桥,终点为赵家浜(PH0+000.00~PH13+902.06),包括河道疏浚约13.9km,新建、修复护岸约3.294km。本工护岸项目必须确保干地施工,围堰的好坏是工程是否能够顺利施工的前提。施工时严格按照工程施工规范进行。根据本工程的特点,围堰按汛期水位标准设计,围堰布置在现状位置外侧约5m,新建护岸总长774.78m,修复护岸总长2518.62m,。

二、 围堰结构形式

施工围堰采用双边木桩竹片拱形围堰,宽度3m,木桩采用6mD160@350松木桩,河床中间参插利用8m22#槽钢桩加固,用打桩船打桩,桩打入河床深度3.5~4.5m,桩内侧面设置土工布包竹脚手片。为确保围堰的整体性,同排桩间以松木(或20#槽钢)作联系梁,两排桩之间设Ф20@1200钢筋作为拉结。在桩间固定后人工填粘土压实,最后视施工情况铺设坝顶塘渣以便作为沟通左右岸及材料运输的施工道路,坝顶高程按20年一遇洪水标准。同时为确保围堰的稳定性在围堰体内侧抛石镇压。(详见附图)

三、围堰施工工序

用挖泥船清除堰基淤泥→打松木桩(含河床中间加固槽钢桩)→安放土工布包竹脚手片→单排桩之间设置松木(或20#槽钢)横档、两排桩之间采用Φ20钢筋对拉→堰体中填土并压实→编织袋装土护坡及铺设坝顶塘渣→围堰体内侧抛石镇压→排水(按水深分三期排水)、以观察围堰稳定情况并采取相应防备措施→施工期内专人观察并维护。

①施工顺序

由于本工程涉及政策处理问题较多工程施工顺序只能结合当地实际情况进行,原则上先将施工无障碍段进行施工。经实地测量并经过各方协商决定以3k8-Y0+000为起点施工段。围堰施工时先施工外围堰再施工内围堰。施工过程中将严格按照已经确定的设计图纸进行施工,特殊部位将根据现场实际情况进行适当调整。

②施工方法

施工前首先对外围堰外侧部位进行水深测量,采用人工配合施工船进行。根据测量结果来看,码头段(Z-A、Z-B、Z-C、Z-D、Z-E、Y-A、Y-C、Y-G)水位较深,其中若干段水深在3m-4m。按桩打入河床深度3.5~4.5m标准,6m桩不一定能满足围堰堰体稳定性要求。预备若干8m松木桩桩,在水位较深处采用8m松木桩进行施工。其余部位按原方案施工能保证稳定性要求仍然采用6m松木桩进行施工。为保证围堰安全稳定,可结合现场实际情况,将围堰适当向岸侧移1-2m。

③围堰施工 围堰松木桩打入、纵横联系梁及拉结筋加固时可利用人工配合打桩船只进行作业,松木桩结点部位用蚂蝗钉固定。主支撑肋内侧设置竹篱笆支撑填土,竹篱笆采用人工搬装固定。以上施工完毕以后,必须进行全面检查,合格以后方可进行填土施工,填土采用双轮推车运输的方式进行,双轮推车运输时,为避免出现不均匀沉降,铺设毛竹片进行施工,严禁重型机械上围堰。

四、围堰施工质量保证措施

施工围堰的安全运行是保证整个工程顺利实施的先决条件,也关系到工程的成败,因此我们将其看作永久性建筑物标准来施工,对此拟采取以下措施保证施工围堰质量。

(1)围堰填筑必须按照作业规程进行,专人值班指挥。确保围堰下不形成包心淤泥。项目部成立以项目经理为首的施工管理机构,明确质量责任人,事事有人抓。

(2)施工前对机械手和工人进行技术交底,控制各个施工环节,让每一个都知道自己怎么做,如何做。并实行质量管理责任制,达不到质量要求必须进行返工,同时制定相应的奖惩措施。

(3)将围堰填筑位置的淤泥、杂物清除干净,围堰填筑用土严禁夹带淤泥、杂草、石渣、砼块等杂物。

(4)基坑抽水过程中围堰填筑完成后在抽排水期间,严格控制降水速率,加强围堰变形观测,防止抽水过快造成堰体滑坡,并及时做好堰体加固工作。

(5)备足防汛、抢险应急机械、材料、器具,制定抢险应急预案,围堰安全全天侯值班。

围堰运行过程的监测、维护和保养

(1)加强监测,由于本工程位于平湖塘,因此对围堰的安全监测非常重要。施工围堰填筑完成后,拟在上下游设自制水尺四根,并顺围堰方向做好纵向位移观测点,在围堰运行过程中,安排专人值班,做好围堰上下游水位观测和纵向位移观测并记录,每天定时二次。加强暴雨期间的值班工作,并做好围堰的经常性检查,发现问题及时上报。

(2)加强维护和保养,定期检查和维护施工围堰,发现透水、松动等及时堵漏、填平、压实;同时备足防汛物资和机械,以确保施工期围堰安全;制定抢险应急预案,备足防汛、抢险应急机械、材料、器具,发生超标准洪水时,根据水位情况对施工围堰进行加宽、加固和加高。

五、围堰拆除

围堰施工水利工程论文范文第4篇

道工程)

围堰松木桩专项施工方案

嘉兴市水利工程建筑有限责任公司

二0一五年四月三十日

一、 工程概况

平湖塘延伸拓浚工程位于浙江省嘉兴市,由建于出海口的独山闸及由独山干河、南市河、东市河、上海塘、北市河、平湖塘和南郊河等河道构成的排水干河组成。平湖塘为连接嘉兴市区和平湖市区的一条主干河道,整体呈西北至东南走向,本工程仅涉及平湖塘十八里桥至赵家浜段,全长13.90km,利用平湖塘现有河道。平湖塘为乍嘉苏航道组成部分,规划航道等级为Ⅳ级。平湖塘延伸拓浚工程(平湖塘疏浚整治I标)位于嘉兴市南湖区及平湖市,工程实施内容主要包括河道疏浚及护岸修复,起点为十八里桥,终点为赵家浜(PH0+000.00~PH13+902.06),包括河道疏浚约13.9km,新建、修复护岸约3.294km。本工护岸项目必须确保干地施工,围堰的好坏是工程是否能够顺利施工的前提。施工时严格按照工程施工规范进行。根据本工程的特点,围堰按汛期水位标准设计,围堰布置在现状位置外侧约5m,新建护岸总长774.78m,修复护岸总长2518.62m,。

二、 围堰结构形式

施工围堰采用双边木桩竹片拱形围堰,宽度3m,木桩采用6mD160@350松木桩,河床中间参插利用8m22#槽钢桩加固,用打桩船打桩,桩打入河床深度3.5~4.5m,桩内侧面设置土工布包竹脚手片。为确保围堰的整体性,同排桩间以松木(或20#槽钢)作联系梁,两排桩之间设Ф20@1200钢筋作为拉结。在桩间固定后人工填粘土压实,最后视施工情况铺设坝顶塘渣以便作为沟通左右岸及材料运输的施工道路,坝顶高程按20年一遇洪水标准。同时为确保围堰的稳定性在围堰体内侧抛石镇压。(详见附图)

三、围堰施工工序

用挖泥船清除堰基淤泥→打松木桩(含河床中间加固槽钢桩)→安放土工布包竹脚手片→单排桩之间设置松木(或20#槽钢)横档、两排桩之间采用Φ20钢筋对拉→堰体中填土并压实→编织袋装土护坡及铺设坝顶塘渣→围堰体内侧抛石镇压→排水(按水深分三期排水)、以观察围堰稳定情况并采取相应防备措施→施工期内专人观察并维护。

①施工顺序

由于本工程涉及政策处理问题较多工程施工顺序只能结合当地实际情况进行,原则上先将施工无障碍段进行施工。经实地测量并经过各方协商决定以3k8-Y0+000为起点施工段。围堰施工时先施工外围堰再施工内围堰。施工过程中将严格按照已经确定的设计图纸进行施工,特殊部位将根据现场实际情况进行适当调整。

②施工方法

施工前首先对外围堰外侧部位进行水深测量,采用人工配合施工船进行。根据测量结果来看,码头段(Z-A、Z-B、Z-C、Z-D、Z-E、Y-A、Y-C、Y-G)水位较深,其中若干段水深在3m-4m。按桩打入河床深度3.5~4.5m标准,6m桩不一定能满足围堰堰体稳定性要求。预备若干8m松木桩桩,在水位较深处采用8m松木桩进行施工。其余部位按原方案施工能保证稳定性要求仍然采用6m松木桩进行施工。为保证围堰安全稳定,可结合现场实际情况,将围堰适当向岸侧移1-2m。

③围堰施工 围堰松木桩打入、纵横联系梁及拉结筋加固时可利用人工配合打桩船只进行作业,松木桩结点部位用蚂蝗钉固定。主支撑肋内侧设置竹篱笆支撑填土,竹篱笆采用人工搬装固定。以上施工完毕以后,必须进行全面检查,合格以后方可进行填土施工,填土采用双轮推车运输的方式进行,双轮推车运输时,为避免出现不均匀沉降,铺设毛竹片进行施工,严禁重型机械上围堰。

四、围堰施工质量保证措施

施工围堰的安全运行是保证整个工程顺利实施的先决条件,也关系到工程的成败,因此我们将其看作永久性建筑物标准来施工,对此拟采取以下措施保证施工围堰质量。

(1)围堰填筑必须按照作业规程进行,专人值班指挥。确保围堰下不形成包心淤泥。项目部成立以项目经理为首的施工管理机构,明确质量责任人,事事有人抓。

(2)施工前对机械手和工人进行技术交底,控制各个施工环节,让每一个都知道自己怎么做,如何做。并实行质量管理责任制,达不到质量要求必须进行返工,同时制定相应的奖惩措施。

(3)将围堰填筑位置的淤泥、杂物清除干净,围堰填筑用土严禁夹带淤泥、杂草、石渣、砼块等杂物。

(4)基坑抽水过程中围堰填筑完成后在抽排水期间,严格控制降水速率,加强围堰变形观测,防止抽水过快造成堰体滑坡,并及时做好堰体加固工作。

(5)备足防汛、抢险应急机械、材料、器具,制定抢险应急预案,围堰安全全天侯值班。

围堰运行过程的监测、维护和保养

(1)加强监测,由于本工程位于平湖塘,因此对围堰的安全监测非常重要。施工围堰填筑完成后,拟在上下游设自制水尺四根,并顺围堰方向做好纵向位移观测点,在围堰运行过程中,安排专人值班,做好围堰上下游水位观测和纵向位移观测并记录,每天定时二次。加强暴雨期间的值班工作,并做好围堰的经常性检查,发现问题及时上报。

(2)加强维护和保养,定期检查和维护施工围堰,发现透水、松动等及时堵漏、填平、压实;同时备足防汛物资和机械,以确保施工期围堰安全;制定抢险应急预案,备足防汛、抢险应急机械、材料、器具,发生超标准洪水时,根据水位情况对施工围堰进行加宽、加固和加高。

五、围堰拆除

围堰施工水利工程论文范文第5篇

1.1 工程概况

云桂铁路平果右江双线特大桥全长149 5.6m, 1 9#墩承台位于河床以下, 其施工为本标段的控制和重点、难点工程。

1.2 水文、地质条件

平果右江为内河Ⅲ级通航河道, 设计流量Q1%=10149m3/s, 设计水位H1%=98.25m设计流速V1%=2.96m/s。桥墩中心处自表层依次为淤泥质黏土、红粘土、白云质灰岩夹页岩。

2 钢板桩施工技术方案

2.1 钢板桩围堰的设计

根据平果右江大桥19#墩的地质情况, 采用拉森SP-Ⅳ型进行钢板桩围堰施工方案的结构设计, 其要点如下。

2.1.1 钢板桩围堰的尺寸

钢板桩围堰长、宽尺寸受承台直径和安装、拆卸承台模板时的作业面控制, 且承台埋置在河床以下, 施工水位深5m左右, 所以19#墩承台钢板桩围堰设计尺寸为204m×16.2m×11m。

单根钢板桩长度H=88.6+1-78.733+2+1=13.867m;取钢板桩长度H为15m;则钢板桩堰顶高程为88.6+1+1=90.6m (便桥设计高程91m) , 钢板桩堰底高程为75.6m。

2.1.2 钢板桩围堰的内撑设计

钢板桩内支撑、定位支撑钢板桩围堰的垂直插打及整体稳定起重要作用, 必须稳固。钢板桩围堰采用三层布置, 标高分别为0.0m、-3、-5.5m。围檩采用两根40工字钢, 内撑采用529mm×8mm钢管, 围檩固定于钢板桩内壁, 钢管桩八字撑两端均用三角加劲板加固。

2.2 钢板桩施工方案

2.2.1 工艺流程

施工准备→测量定位→导向桩制作→打钢板桩→第一道钢板桩内支撑→排水→堵漏→第二道钢板桩内支撑→排水→堵漏→清淤→封底砼→垫层→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→钢板桩围堰拆除。

2.2.2 钢板桩围堰的插打

(1) 施工准备。

确定钢板桩规格并运到工地后均进行详细检查、丈量、分类、编号及登记存放, 锁口内不得有积水。用一块长1.5m~2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准, 将所有同类型的钢板桩做锁口检查。检查是用卷扬机拉动标准钢板桩, 从桩头至桩尾进行。对于锁口不合格的、弯曲的均应整修, 修好以后两侧锁口均在插打前涂抹防水混合料, 以减少摩阻力和增加防渗能力。打桩前要提前制造好桩帽。

(2) 导框制作及安装:钢板桩围堰需用型钢作为内导梁、导框制成围笼。内外导梁间距比钢板桩有效厚度大8cm~10cm, 以利钢板桩的插打。矩形围笼导梁按设计尺寸直接下料, 导梁接头均安排在横撑支点处, 接头用夹板螺栓连接。采用打入河床的钢护筒做为定位导向, 在其合适位置处用[20槽钢对扣在钢护筒外侧焊成闭合矩形, 焊制内支撑, 使其成为框架式导向框。安装导框前, 先进行测量定位。导框安装时先打定位桩或作临时施工平台。导框在现场分段制作, 在平台上组装, 固定在定位桩上。在钢板桩施工中, 可台钻孔平台简单处理即可直接用浮吊配合60型振动锤打桩。

(3) 在施打钢板桩围堰前, 在围堰上下游一定距离及两岸陆地设置经纬仪观测点, 用以控制围堰长、短边 (每边比承台大1.5m) 方向的钢板桩的施打定位。在插打过程中按交会法定位钢管桩, 并在插打过程中随时检查钢板桩的位置及方向, 且应随时纠偏。

(4) 打桩时自上游一端打入第一根桩, 然后逐个插打至下游合拢。插打的第一根钢板桩力求垂直度良好, 并与钢管桩固定牢固。钢板桩采用全围堰先插合拢后, 再逐块 (组) 打入, 矩形围堰先插上游边, 在下游合拢。在矩形转角处需拼制角桩, 方法为将一块钢板桩纵向割开后, 中间用角钢焊接。

(5) 插打钢板桩时从第一块 (组) 就要保持平整, 几块插好打稳后即与导框固定, 然后继续插打, 为了使打桩正常进行, 设一台吊机来担负吊桩工作。钢板桩起吊后须以人力扶持插入前一块的锁口内, 动作要缓慢, 防止损坏锁口, 插入以后可稍松吊绳, 使桩凭自重滑入, 或用锤重下压, 比较困难时, 也可以用滑车组强迫插桩, 待插入一定深度并站立稳定后, 方可加以锤击。

(6) 钢板桩打桩前进方向的锁口下端用木栓塞住, 防止泥砂进入锁口内, 影响以后插打。凡带有接头的钢板桩应与无接头的桩错开使用, 必要时其接头水平位置至少应上下错开2m以上。

(7) 钢板桩合龙通过精确计算, 确定龙口位置, 必要时配置相应规格的异形钢板桩, 现场实测异形钢板桩的角度和尺寸, 根据实际切割焊接异形钢板桩, 以确保整个围堰的密封性。

(8) 钢板桩组桩插打时, 组桩的嵌缝用油灰及旧棉絮以钝凿嵌塞。组桩的外侧锁口均应在插打前涂以黄油或混合油膏 (黄油∶沥青∶干锯末∶干粘土=2∶2∶2∶1) , 以减少插打时的摩阻力, 并加强防渗能力。

2.2.3 围檩及内撑的安装

在确保安全的前提下, 按“先支撑后挖泥, 分层支撑分层挖泥”的原则进行。工序如下:抽水至第一层支撑处→加第一层围檩及内撑→挖泥或抽水至第二层支撑处→加第二层围檩及内撑→挖泥至第三层支撑处→加第三层围檩及内撑。

钢板桩内撑安装。按照设计图纸安装内撑, 对围檩型钢和内撑接头位置用三角加劲板焊接, 同时加强焊缝质量检查。

2.2.4 封底

钢板桩插打完毕后, 将围堰内砂卵石及淤泥清除干净, 再下放封底砼钢模板。模板位置安稳后, 对其与岩层的间缝隙进行堵塞, 以免封底砼外流。如封底砼与岩层之间的砂卵石覆盖层过厚, 无法清除干净, 可在封底前插入侧壁焊有Φ5注浆孔的导管伸出水面, 以便封底砼后注浆堵漏。

浇筑封底砼, 密切观察封底砼看是否有外流。封底砼达到强度要求后, 边抽水边加固钢围囹与钢板桩之间的连接, 并用150mm×150mm×320mm的方木将钢板桩与内围囹顶紧。

2.2.5 承台施工

围堰内清理完毕后, 放样、开挖。如有少量水渗入, 则设置引水槽将水引至一处将水抽出。承台开挖至设计标高后, 绑扎钢筋、立模、浇筑承台砼。

2.2.6 钢板桩围堰的拆除

砼强度达到要求后, 往围堰内充水, 超过围堰外水位1.5m~2.0m, 使钢板桩锁口松开, 选取连接松动处, 先捶击钢板桩, 使之与封底砼脱离, 钢板桩容易拔出。

3 结语

钢板桩围堰在云桂铁路平果右江双线特大桥得到了成功运用, 且得到了相关部门的认可, 为本标段后续水中墩施工及类似工程提供了经验。

摘要:结合平果右江特大桥19#墩承台施工实例, 对钢板桩围堰的施工方案及工艺进行了阐述, 其施工经验可为类似工程的施工提供一定的参考。

关键词:承台,钢板桩围堰施工

参考文献

[1] 公路桥涵施工技术规范[M].北京:人民交通出版社, 2000.

围堰施工水利工程论文范文第6篇

【摘 要】本文以重庆合川涪江四桥主桥墩水下基础施工为依托,从钢围堰气囊法整体下水和定位下沉两个方面,详细阐述了双壁钢围堰水下基础施工中的方案设计及施工关键技术,总结了大型钢围堰下水及定位下沉的施工控制要点,对类似工程具有借鉴意义。

【关键词】钢围堰;下水;定位;下沉;关键;施工技术

引言

双壁钢围堰是桥梁深水基础施工的常用方式,也是水下基础施工的重难点,大型双壁钢围堰体积和质量大,其下水作业难度较大,气囊法下水施工技术具有简便易行、经济实用的特点,很好地解决了大型钢围堰下水这一难题。涪江四桥在水下基础施工过程中,结合桥区地形、水文地质及施工实际情况,通过理论计算与实践相结合,较好地控制了气囊断缆法围堰整体下水后的漂移距离;同时充分利用了桥区地形,有针对性地设计并采用了无导向船定位系统,准确下沉了钢围堰。

1工程概况

重庆合川涪江四桥位于涪江三桥以西1.5km高校园区涪江段,是连接高校园区与小安溪生态产业园区的重要通道,为合川区重点建设工程,桥址位于涪江的合川城区段,草街电站上游。涪江四桥全长765m,桥面宽31.5m,主桥为双幅式,单幅梁体宽度14.75m,采用主跨为(84+160+84)m连续刚构拱组合体系。主桥桥型布置图如图1。

该桥主墩(12#、13#墩)采用钻孔桩基础(16根φ2.5m钻孔桩),承台平面尺寸为29.4×14.4m,承台厚5m,承台底高程为+190.694m。草街电站蓄水后,桥位常年水位为+203.0m,最高通航水位+214.08m,最低通航水位+201.06m,根据现场实测,进行主墩水下基础施工时流速为1.0m/s,水深14.3m。主桥墩河床面标高+188.0m,12#墩墩位处有5m厚砂卵石覆盖层,13#墩为裸露基岩,岩层主要为泥岩,天然抗压强度7MPa。

涪江四桥于2013年3月15日正式开工,由于6月涪江进入汛期,离汛期施工时间已不足3个月,为确保水下基础施工安全,与业主充分沟通后,业主同意暂时不直接进行水下基础水上作业,但要求我司务必做好充分的施工准备,水中墩必须在2013年9月至2014年5月这个枯水期全部出水并达到度汛要求。结合现场桥区地形、涪江水文情况、大型设备的组织进场情况(大型设备受草街电站下游水深及过坝通道限制影响),以及公司的施工能力,决定先集中力量施工12#、13#水中基础,待12#、13#主桥墩水下基础施工完成后再施工11#交界墩。

2方案设计

2.1总体方案

12#、13#主桥墩水下基础采取先爆破开挖再钢围堰着床的施工方法,即先对水下河床按照设计要求进行水下控制爆破,形成基坑,然后再进行围堰定位下沉施工。为了节约工期,水下爆破实施的同时,两个钢围堰在岸上同时一次性组拼成型,待水下基坑验收合格后,便进行围堰下水定位系统的施工,为防止河床覆盖层在水流作用下淤填基坑,待围堰定位系统施工完成后,立即进行钢围堰的整体下水、定位下沉施工。

本工程钢围堰采用气囊断缆法整体下水方式,此施工技术始创于20世纪90年代末芜湖长江大桥的建设,系借鉴和引进边缘学科、军事工业和造船工业的先进经验,并消化吸收造船厂用平底驳托起大型轮船下水的方法而发明的一项重要创新技术。围堰下水后利用水上及陆上定位系统注水、浇筑刃脚混凝土配重下沉定位,考虑到草街电站蓄水后,水流平缓,水位变化小,定位系统方案设计时,充分结合地形,避免影响通航,采用了“领水锚+前定位船+钢围堰(辅助侧锚)+后定位船+尾锚”的组合方式。

钢围堰气囊整体下水技术的运用对客观条件要求较为苛刻,其中对施工场地、河流水深、河域面积以及设备性能要求高。在涪江北岸即12#墩岸上游80m处有一开阔平坦区域,在此修建钢围堰拼装及下水场地,拼装下水场尺寸长143m,宽52m,可同时一次性完成12#、13#墩双壁钢围堰的拼装。两个钢围堰拼装成型后采用气囊断缆法整体依次下水,先将13#墩钢围堰完成下水定位,再实施12#墩钢围堰下水、定位;下水受河面条件和施工设备约束,13#墩围堰必须在水中滑行至施工区域附近,且须保证不会撞到涪江南岸,滑行距离需控制在距入水口200-266m之内,12#墩钢围堰既要保证不能碰撞13#墩钢围堰,又要能成功整体下水,滑行距离须控制在距入水口80-150m之内。其施工平面布置图如图2。

(5)第三阶段:围堰自浮漂行

此时浮力和重力平衡,围堰仅受水阻力,围堰做减速运动,由于此时速度较小,对漂行距离影响较大,因此,按每漂行10m进行一次计算,根据能量守恒:

经计算,钢围堰离入水口10m断缆,则围堰自浮漂行距离为234m。

2.2.3 12#墩钢堰整体下水

(1)计算参数

(2)第一阶段:围堰入水前的滑行阶段

经计算,围堰入水时的速度为。

(3)第二阶段:围堰全部入水的滑行过程

经计算,围堰全部入水后的速度。

(4)第三阶段:围堰自浮漂行

經计算,围堰自浮漂行距离为150m。

2.3钢围堰无导向船定位

通常情况下,为了准确定位、下沉钢围堰,在大江、大河中采用双壁钢围堰施工桥梁深水基础,均需要设置导向系统。导向系统通常采用两组桁架梁将两艘大型平头甲板驳联结组合而成,施工成本高,且对通航影响大。涪江四桥12#、13#主桥墩水下基础施工期为草街电站蓄水高位稳定期,水流速度相对较缓,结合地形,综合考虑如下因素:有足够的能力抵抗水流、风力等因素对钢围堰的不利作用;不影响通航;不影响施工作业;布置合理、简捷、费用节省、操作方便,通过计算,最终决定12#、13#墩均不采用导向船定位系统,13#墩结合地形,取消前定位船。

2.3.1 13#墩定位系统

根据13#墩前方地形,前端不设置定位船,定位系统改由领水锚+后定位船+重锚定位系统构成。设1艘400t平头甲板驳作为后定位船。后定位船与围堰间设置后拉缆,围堰边锚通过围堰马口转向收锚于领水锚及定位船上。

利用墩位上游的埋设6个15t砼地锚的形式,围堰侧锚设置8个(靠岸侧4个10t地锚,靠河侧4个5t霍尔锚),后定位船设置4根8t的霍尔锚作为尾锚,两侧亦分别设置2根3t的霍尔锚作为边锚。具体布置见图4。

2.3.2 12#墩定位系统

12#墩定位系统采用前、后定位船+重锚定位系统,前后均设1艘400t平头甲板驳做为前、后定位船。前、后定位船与围堰间设置前、后拉缆,围堰边锚通过围堰马口转向收锚于定位船。前定位船设置6根8t的霍尔锚做为主锚,两侧分别设置2根3t的霍尔锚作为定位船边锚;后定位船设置4根8t的霍尔锚作为尾锚,两侧亦分别设置2根3t的霍尔锚作为定位船边锚;钢围堰两侧分别设置4根5t的霍尔锚作为钢围堰边锚,具体布置见图5。

3方案实施

3.1施工工艺流程

施工准备→钢围堰拼装,地锚埋设,坡道换填土、夯实平整、坡度调整→钢围堰下气囊布置及充气→拆除钢围堰拼装支承点→调整气囊位置及数量→放松后拉缆、钢围堰起滑→后拉缆控制钢围堰前行→滑行至设计断缆位置,断缆、放滑入水→钢围堰整体入水、自浮→底托盘指定位置脱落→拖轮绑定围堰,浮运至前定位船下游→60t机驳过缆至围堰上→逐渐放缆围堰至设计位置→围堰侧锚、后定位船钢缆施工→回收底托盘→场地清理,进行下一步工作。

3.2施工准备

围堰下水工序至关重要,必须一次成功,所以,在下水前,必须对相关准备工作进行详细的检查,并书面确认。为了更好的完成围堰下水施工任务,现场成立围堰下水指挥部,总指挥一位,以统一指挥,协调各方事宜,确保步调一致。其他人员分组分别对入水河道水深、下水坡道、设备、围堰质量、后拉缆系统、气囊、海事电力单位等诸多事项分组检查确认。

3.1.1入水河道水深检查

入水河道中有原滨江路一连续挡墙,后通过水下爆破清出,运用抓泥斗进行了水下清理,清理完成后通过水下地形测量满足要求。经过河流一个月的冲刷,必须再次对水下地形进行复核,对水深是否满足围堰入水进行确认。经测量,入水口水深最浅7.5m,大于13#墩围堰最大入水深度3.8m、12#墩围堰最大入水深度4.6m,满足要求。

3.1.2围堰下水施工前检查

(1)下水坡道再次检查。检查下水坡道地基是否密实,有无湿陷,坡道平整度,有无起伏陷坑,有无尖锐硬物避免刺破气囊。围堰滑行范围及坡道以外50m有无杂物及无关人员。

(2)设备检查。派专人对后锚缆卷扬机、备用发电机、空压机、浮吊、拖轮、机驳、定位船上的卷扬机等所有可能参与施工的设备进行检查,并试运行,确保设备完好。

(3)围堰及底托盘检查。焊缝泌水性能是否满足要求,底托盘吊杆连接质量是否可靠,各种施工时的小型机具材料以及临时电缆、电线是否已经按要求搬离,围堰入水后吃水深度以内的临时梯步是否全部拆除,围堰上准备的备用抽水机是已按要求放好并能使用,围堰入水出现紧情况下备用的配电箱及电缆线是否到位。

(4)后拉缆系统检查。要检查地锚的稳固性,钢丝绳是否有断丝,13#墩下水时,拉缆是穿过12#墩围堰底部与钢围堰相连接的,要检查钢丝绳是否与12#墩钢围堰及临时钢支撑有无擦挂,断缆器与钢丝绳连接是否可靠。

(5)滚动气囊。主要检查气囊的数量、质量是否满足要求,气囊的位置是否按方案设计摆放。为气囊充气的风管是否也空压机联结好,且是否漏气,备用气囊是否已经到位。

(6)协调事宜检查。与供电部门确认在围堰下水时不能停电(准备发电机是为了防止电力部门也不能控制的突发性事件造成停电);与海事部门提前联系,对航道发出通告,围堰下水时禁止通航,并要求海事部门执法船到现场予以配合;与气象部门取得联系,对围堰下水当天的天气有所掌握,如有大风、大雨、大雾等影响围堰下水的恶劣天气,应根据实际情况推迟围堰下水时间;施工区域50米以外的范围布置警界线,确保围观群众不能进入施工区域。

(7)下水前动员及再次交底。在围堰下水前,再次进行技术交底,涉及围堰下水的所有管理人员及操作工人均参加,对第一个人、每一个岗位均应书面明确职责及工作范围。

3.3钢围堰下水、定位施工技术

3.3.1气囊充气,围堰起滑

钢围堰全部拼装完成后,其下的气囊分两侧对称布置于钢支墩(支承点)间,间距为3m。当与支墩位置重合时,待支墩拆除后再布置。气囊在充气前,必须事先检查布置好地锚及卷扬机等装置,并将钢围堰锚固牢靠,保证其在被气囊顶起后不滚动滑脱。

气囊充气应尽量对称、分散进行,相邻的气囊分两批充气。当气囊充气至钢围堰被顶起0.3m高时,钢围堰脱离支承点约10cm,拆除并清理支撑,使地面平整,不致影响气囊滚动。当气囊完全托起钢围堰,下滑道清理完成后,慢慢放松后拉缆,并在前端不断补充气囊。

在充气的过程中,务必确保钢围堰尽量处于水平状态,即圍堰入水端尽量高,围堰尾端尽量低,以减少钢围堰自重在下滑坡道上的分力,从而减小后拉缆卷扬机滑车组的工作拉力,大大降低安全风险。围堰下滑及下水前姿态对比示意图如图6所示。

3.3.2断缆下水

待围堰下滑至预定位置后,立即停下来,并对周围情况进行确认,如:海事部门的禁航情况、水上拖运小组的准备情况、坡道及施工区域的安全警戒情况等。当钢围堰下滑至设计断缆位置时(断缆位置:13#墩离入水口10m,12#墩离入水口5m),便对钢围堰下后半部份气囊进行对称、分散充气,抬高钢围堰后端,使钢围堰整个底部与坡面平行,然后利用尾部拉缆快速断缆器断缆,让钢围堰在1:10的加速坡道上自由加速下滑,利用其惯性入水并向江中滑行一段距离。

3.3.3钢围堰漂移距离控制

在13#墩围堰下水过程中,理论计算13#钢围堰漂移247m,实际漂移了269m,超过设计22m;12#墩围堰理论计算漂移150m,而定位下沉位置仅为106m,在确保12#顺利下水的前提下必须想办法减小12#的滑行距离,即节约功效又可消除12#墩围堰撞击13#墩既有围堰的风险,经过综合考虑,采取以下三条措施减小钢围堰下滑冲量。

⑴调整前端气囊与滑行方向的垂直角度。气囊与下滑方向严格垂直,能确保最大下滑速度,调整后续围堰滑行气囊不与滑行方向严格垂直,向围堰中部设置约5°的内偏角度,加大围堰下滑阻力降低滑行速度。如图7所示。

⑵在钢围堰尾部设置φ52mm重型锚链拖拽,并在锚链尾部连接一10t重的霍尔式铁锚。锚链设置成“S”形,在下滑过程中,利用锚链与地面的摩擦力进行消能,同时为确保围堰入水后位置,锚链总长度即为围堰预定位置与锚点间距离总长。锚链消能示意图如图8所示。

⑶在钢围堰尾部设置锚固拉缆作为保险措施,拉缆的长度为精确计算后围堰的控制最大漂移距离,以控制其漂移距离不超过设计墩位。

3.4钢围堰定位下沉

当钢围堰在水中基本稳定时,拖轮及机驳船靠拢、浮运至底托盘回收位置,再将底托盘运至指定水域脱落,以便回收。底托盘脱离后将钢围堰分别浮运至13#墩上游指定位置处,连接主锚钢缆,12#墩连接前定位船上拉缆。

3.4.1定位系统施工

⑴定位船施工

定位船利用400t的工程驳船进行改装,将驳船上的所有建筑拆除掉,然后安设固定座、转向马口、卷扬机、滑车、滑车组及转向滑轮。每台定位船上安装4台8t的卷扬机,安装一台150kVA的发电机,自行发电,供卷扬机使用。围堰前、后定位船平面布置图如图9。

⑵抛锚

抛锚顺序按“先主后边,先上游后下游”的原则进行。考虑到锚抓牢时有一定的位移,抛锚时需预设一定的预偏量,分别向抛锚方向各预偏10m。

铁锚均采用机驳船进行抛锚。抛锚时铁锚与锚链及钢丝绳连接好。测量人员在岸上观测,指挥机驳船开至设计锚位处。

抛锚方法:用直径为16mm~20mm,长约20m的钢丝绳挂着铁锚,将钢丝绳一端固定在带缆桩上,然后将活头绕成∞字于带缆桩上,活头的末端用细麻绳扎住。铁锚挂好后,将连于锚上的锚链在船上摆好,盘好钢丝绳,并将锚绳的末端固定在带缆桩上。准备工作完后,将船拖至测量指定的锚位,其他人员站在安全地点,由一技术熟练的工人将活头松开,铁锚靠自重力落入河床,锚链及锚绳随之落入河中。

⑶调节系统安装

为便于调节围堰位置,所有调节系统均设计在定位船或地锚位置,围堰上仅设置转向滑轮。钢围堰与各类锚绳和拉缆之间通过马口进行连接,马口分为2种:马口A,为固定式,主要用于连接围堰的前、后拉缆,同时也用于13#钢围堰侧锚为地锚的连接;马口B,为转向活动式,主要用于侧锚,其作用是通过马口B的转向功能,可不在围堰上设置侧锚收锚平台,将侧锚转向于地锚、后定位船上收放。

⑷系统预拉

定位系统中的定位船及主、尾锚抛锚完成后,对主锚进行40%设计(即340KN)拉力的预拉。其作用主要是通过预拉,使主锚、尾锚同时持力,避免在施工过程中出现锚缆脱空滑移的现象。通过连接前后定位船固定架,将预拉力传递至主锚及尾锚,同时收主锚、尾锚,达到锚定系统预拉效果。

3.4.2围堰定位下沉

钢围堰浮运至墩位后,利用锚碇系统对钢围堰位置进行调整、定位。由于无导向船系统,围堰定位下沉控制主要依靠围堰的前后、左右拉缆调节、围堰隔仓注水下沉控制,所以在围堰定位下沉施工过程中,必须结合每个隔仓注水速度及重量,确保所有拉缆分别调整、互相配合。

⑴准备工作。钢围堰定位下沉前,检查定位系统各马口及锚绳连接,确认各工作部位符合设计要求后,即可开始进行钢围堰定位下沉施工。

⑵围堰注水。分4个点同时往围堰隔舱内注水,注水的过程随时监控围堰姿态及围堰下沉标高,一边注水,一边通过拉缆调整围堰平面位置。围堰共分为8个隔舱,分隔舱对称注水,通过调整注水量及注水隔舱来调整围堰姿态。

⑶围堰平面位置精确调整。围堰下沉至距設计标高1m左右后,停止注水。通过前后拉缆及侧锚精确调整围堰平面位置。

通过测量围堰四角特征点,计算围堰的平面偏位及倾斜度。

平面位置满足要求后,继续往围堰内缓慢注水,每下沉20cm测一次特征点三维坐标,调整平面位置,直至设计标高。围堰下沉至设计标高后,派潜水员检查刃脚处是否悬空,若出现悬空,则用沙袋及时塞垫。

⑷控制标准。根据围堰设计资料及相关规范要求:围堰着床时,平面位置偏差不得大于5cm;围堰下沉到位时,平面位置偏差不得大于10cm,倾斜度不得大于1/200。

⑸钢围堰刃脚及井壁充混凝土填。围堰着床后,立即采用水下混凝土的方式浇筑围堰刃脚及井壁填充混凝土,以增加围堰刃脚刚度,提高围堰稳定性。

4实施效果

4.1理论数据与实践成果对比

涪江四桥12#、13#主桥墩双壁钢围堰断缆法整体下水、无导向船定位下沉施工得到了顺利实施,现场实测与理论计算结果对比如表4。

总表上对比数据可以得出以下结论:

第一,13#墩钢围堰在水中漂移距离超出理论设计值25m;第二,同条件下,对12#墩钢围堰下水时采取了消能措施后,其在水中漂移滑行的距离满足了设计要求;第三,12#、13#钢围堰在无导向船定位下沉后精度均满足规范要求。

4.2效果总结

⑴在桥区地形较为开阔、不影响通航、水流速度相对较缓、水深采取措施能满足围堰吃水深度的情况下,无论从安全、质量、工期、效益等各个方面对比,钢围堰下水采用气囊法一次性整体下水均是最佳方法之一;⑵在水流速度相对较缓、施工期间水位保持相对稳定、河道较狭窄且的情况下,结合桥区地形,采用无导向船定位系统能很好地完成围堰的定位下沉;⑶在后拉缆控制围堰滑行期间,采用尽量抬高围堰前端的气囊、尽量放低围堰后面的气囊,以减小围堰在滑行坡道上的分力,取得了很好的效果;⑷在对围堰入水前,将部分续行气囊改为内八字行,增加了围堰的滑行阻力,从而达到减小围堰入水后的漂移距离,也起到了很好的效果;⑸在水流速度在1.0m/s的情况下,对围堰整体下水后的漂移距离理论计算值还是与实际有一定偏差,这说明,围堰下水的理论计算过程还需要进一步完善。

5结束语

重庆合川涪江四桥工程于2013年8月4日开始围堰底托盘拼装,13#墩围堰于9月25日完成岸上拼装,9月30日下水,10月7日下沉到位。12#墩围堰于10月5日拼装完成,10月10日下水,10月14日下沉到位。从拼装开始到下沉到位,13#、12#墩围堰分别用时64天和71天。12#、13#墩分别于2014年4月24日、4月25日出水,墩身高度完成9m,标高至204.7m(水面标高:203m),一个枯水期完成了水下基础施工,并提前35天达到度汛条件。在涪江四桥的双壁钢围堰水下施工中,无论是安全、质量、工期还是企业效益,均取得了很大的成功,得到了合川区政府、业主、监理、设计院等相关单位的高度认可,取得了很好的经济、社会效益。

参考文献:

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