双壁钢套箱围堰施工分析

摘 要:随着桥梁科学技术的不断发展,在水深、流急、复盖层厚的水文、地质条件下修建桥梁基础时,近年来设计了一种双壁钢围堰的防水结构。介绍双壁钢围堰的基本特点及技术创新。

关键词:双壁钢围堰;桥梁基础;桥梁施工

中图分类号:TU

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)07-0296-01

1 特点

(1)利用双壁钢围堰重量轻、浮力大的特点,使钢围堰浮运就位起吊下水后能象船体一样稳定垂直地自浮于墩位处水面上。

(2)钢围堰制造、拼装、接高的所有焊缝,质量要求很高。所有焊缝除满足设计要求外,还必须经水密试验确保不漏水。

(3)双壁钢围堰平面为一回形钢环结构,刚度好,施工方便,是刚劲可靠。

2 适用范围

双壁钢围堰适用于水深、水流急、覆盖层厚等水文、地质条件下的深水基础施工,长江水域中的桥梁多用这种施工方案。

2.1 施工工艺

围堰制造及拼装:

围堰按照事先划分好的节段在工厂制造,运到施工现场进行组拼,合理的节段划分要使节段重量在工厂及组拼场起重机的起重能力范围内,并尽量减少拼接的焊接工作量。围堰的制造要满足《钢结构制造规范》的要求,着重控制结构的尺寸和焊缝质量,并保证围堰侧板有良好的水密性。

各节块围堰组拼时应按车间内编号顺序进行。各节围堰先点焊组拼成整体然后对围堰直径、倾斜度及围堰结构等进行测量检查合格后方能全面施焊。

围堰焊接完毕,应对焊缝认真检查,对壁板和隔舱板焊缝进行煤油渗透检查,不合格的应予以补焊。

各块组成部分:

材料:内、外侧壁板,隔舱板及加劲板,内、外壁水平环板为Q235B钢板;竖向加劲肋和斜撑为角钢。

要求:①施工前,必须按有关标准规定对原材料的性能和各项技术指标进行抽样复检,合格后方可进行生产。

②型钢必须预先进行校正。

③壁板采用自动切割机下料,型钢用气割下料。

④下料时考虑焊接收缩余量。

⑤需对边缘加工的零件,单边预留2mm的加工余量。

2.2 各节块组拼

轮廓及平面尺寸的控制:

拼装过程中必须严格控制侧板接缝位置平顺,块与块拼装时必须保证水平环板对接平顺,顶端拼接板平面平整。

围堰焊接要求:

焊接要求:

①水平环板与隔舱板开坡口等强焊接。

②桁架角钢与水平环板间为焊高10 mm的三面围焊,如焊接有困难,适当移动其位置,保证桁架角钢每端焊缝总长度不小于420mm。

③内外壁板采用对接焊缝,当板缝错开时,应先焊横向缝(端接),后焊纵向缝(边接缝)当采用平列对接时,先焊纵向缝,后焊横向缝。

④构件中同时存在对接与角接焊缝时。应先焊对接缝,后焊角接缝。

⑤为保证施工进度,调节焊接工作量,内骨架与壳板的焊接,一定要待壁板安装完毕后,方可焊接。

⑥围堰各部位的焊接,其电流大、小应严格控制,不得使用同一种电流进行全位置焊接。

(1)焊接检验:

金属质量、焊丝及焊条的检验;焊缝的尺寸及表面检验;

外观检查以及水密试验。

围堰结构尺寸的允许偏差:

①围堰内壁尺寸 :a≤50mm ;围堰内壁尺寸: -5mm≤b≤+5mm

②壁板对接错台 :c≤2mm壁板侧向平整度: d≤30mm⑤水平加劲角钢间距误差: e≤20mm⑥隔舱板平面误差: f≤50mm

(2)围堰下水、接高及着床:

底节围堰入水:

底节围堰拼装完成后拆除拼装船,起吊入水前做好以下准备工作:导向船精确就位;吊耳焊接完毕验收合格; 对起重设备进行全面检查;起吊前进行试吊,试吊完成后吊起就位入水。

围堰接高:

双壁钢围堰自底节下河即处于水中悬浮状态施工,施工测量必须在围堰浮运前在底节围堰顶面定出一个测量基准面,并确定围堰中心点,随着围堰逐节接高,上移中心点,从而控制围堰的竖向中心轴线。以后围堰各节、块拼焊均以此基准面和竖向中心轴线为准进行围堰各细部尺寸的测量控制。

围堰底节在水中保持稳定后,开始灌水下沉,准备接高第二节围堰,然后将上兜缆过渡到第二节围堰上收紧。

继续向围堰井壁内均匀灌水,使之下沉。随时调节围堰柔性支撑,始终使围堰和导向船处于相对稳定状态。围堰下沉至离水面4m左右时,接高围堰,然后再灌水下沉,直到将围堰着落河床。

2.3 围堰着床

围堰着床前,必须绞紧锚缆,使导向船组和围堰处于稳定状态,其飘逸量要求在10cm内;

围堰着床时先控制灌水下沉,在刃脚距河床0.5m时停止,保持悬浮状态,然后向壁舱内快速大量的灌水压重,使刃脚尽快着床。

围堰定位:

(1)围堰横桥向位置调整。

若围堰偏下游,则慢慢放松后定位船的尾锚索,同时收紧前定位船主锚索,将围堰向上游拉,调整至围堰轴线与墩轴线上下游偏差在5cm以内。在调整时要注意保持各锚索的受力均匀。若围堰偏上游,则按照相反的方向操作。

(2)围堰顺桥向位置调整。

围堰顺桥向位置主要通过导向船的边锚来调整,若围堰偏向南岸,则放松南侧边锚、收紧北侧边锚,将围堰向北岸调整。

(3)围堰的垂直度调整。

经过以上2步的调整,已将围堰的顶面位置偏差调整在5cm以内,在作垂直度调整时围堰的上层拉缆尽量保持不动,调整下层拉缆及下层边缆,并在围堰高翘的一侧的隔仓内灌水来加以辅助。