水中钢套箱工程施工方案

水中钢套箱工程施工方案一、工程概况飞虹大桥是本项目跨越昌江的一座大型桥梁,桥梁中心线与水流方向斜交角94º。

本桥起于K2+908.0，终于K3+411.5，中心桩号为K3+158.0，桥梁总长503.5m，主桥起于K3+078.0，终于K3+283.0，左右幅结构型式为（45+80+80+45）m预应力砼变截面连续梁。

5#、6#、7#三个主墩承台位于昌江之中，主桥承台尺寸为13.7m×7.5m×2.8m，承台两端带圆弧倒角，混凝土强度等级为C30。

主墩区覆盖层主要为圆砾，其中约20%为中细砂，局部含有大颗粒卵石，直径以2-4cm为主，厚度2.6-5.2m，下层为强风化千枚岩。

5#～7#桥墩技术统计数据见下表：二、单壁钢围堰设计单壁钢围堰设计尺寸根据承台施工时的水文特征，其制作、运输、吊装方式，并结合承台结构尺寸等因素综合考虑。

1、据水文地质资料，飞虹大桥主墩墩位处水深较浅，施工时采用无底单壁单壁钢围堰围堰法进行承台施工。

此处以飞虹大桥主墩平台作为说明。

根据水文资料显示，施工飞虹大桥主墩承台时河水一般水位+22.2m。

因桩基大护筒超出承台，故单壁钢围堰内空尺寸比承台设计尺寸每边大70cm，在浇筑承台混凝土时重新立外模板。

2、单壁钢围堰结构部件单壁钢围堰由侧壁、内支撑、钢吊杆等组成，其中内支撑共布置一/两道。

壁板间采用双层M22螺栓连接。

接缝间用δ＝0.5cm膨胀型止水带止水，保证吊箱壁板有足够的防渗水能力。

单壁钢围堰立面图。

主墩单壁钢围堰立面图(1)侧壁根据飞虹大桥主墩承台的形式以及安装时机械设备的性能情况，6#、7#主墩将单壁钢围堰侧壁划分为16块，共2个类型。

另5#墩将单壁钢围堰侧壁划分为20块，共6个类型。

侧板有2道环向主梁，施工时焊接连成环向整体。

侧壁竖向次梁采用i22b型钢，环向主梁采用2I36b型钢，环向次梁-180*10mm型钢，间距根据具体施工图纸布置。

最上面一道环向主梁在水平方向断开的地方，即封边槽钢位置采用M22螺栓连接，保证封边槽钢处的整体性。

侧壁在安装时侧壁封边角钢采用M22螺栓间距15cm进行连接，中间安装5mm厚膨胀型止水条防止单壁钢围堰渗水。

(2)吊挂系统吊挂系统由吊杆及升降系统组成：吊杆：吊杆是由4根精轧螺纹钢通过斜撑位置的吊点支座、吊点分配梁2I36b及下放承重梁2I36b和与之配套的销轴、垫片、螺母组成，共4×1=4根吊杆，分布在1#、3#、4#、6#钢护筒上。

其中吊杆下端与斜支撑连接，上端与2I36b下放承重梁组成的吊挂系统连接，在钢护筒上铺设分配梁。

吊杆的作用是吊箱在下放过程中将吊箱自重传递给钢护筒。

在使用前做试验，满足施工要求方能施工；在施工过程中，对吊杆要充分保护好，禁止碰撞，以免影响施工的安全。

(3)内撑在单壁钢围堰侧壁上设置了2层φ600×8mm临时钢管支撑，（5#、7#为1层），钢管支撑在布置时避开墩身，同时将与内支撑端头连接的侧板竖向主梁进行加强处理采用18mm支撑板。

牛腿、支撑导向架搁置牛腿主要作用是：在单壁钢围堰安装时作为单壁钢围堰安装支撑点，承受单壁钢围堰的重量。

支撑架主要作用是：保证单壁钢围堰在下放过程中按设计位置下沉，同时抵消水流对单壁钢围堰壁产生的水平力，防止单壁钢围堰水平移动或是变形，同时用于调整单壁钢围堰水平姿态。

整个单壁钢围堰共布置4个支撑架，布置在最外围的钢护筒上，即布置在1#、3#、4#、6#。

导向架顶标高为+22.5m。

三、单壁钢围堰施工总体思路以及工艺流程飞虹大桥单壁钢围堰施工总的来说分成五道工序，即：单壁钢围堰制作、单壁钢围堰安装固定、封堵混凝土浇筑、单壁钢围堰抽水、承台干施工。

单壁钢围堰制作分成两大部分：壁体分块制作、内支撑加工安装。

单壁钢围堰在后场分块进行加工，加工完后单壁钢围堰通过拖车运至现场吊装。

在单壁钢围堰吊装施工前，必须完成主墩所有灌注桩的施工，根据灌注桩的钢护筒对单壁钢围堰大致范围进行定位，并在钢护筒上做好标高控制点。

在单壁钢围堰吊装前观测水位变化、天气变化、水流、航道通航情况等。

主墩单壁钢围堰施工工艺流程如图。

单壁钢围堰安装及混凝土浇筑工艺流程图四、单壁钢围堰加工、安装及下放1、钻孔平台拆除钻孔钢平台拆除安排在钻孔桩施工完成之后进行，根据钻孔桩完成的先后顺序分片进行拆除，钻孔钢平台拆除的部位为护筒区平台以及与钢栈桥相连的支撑梁系、平联。

钻孔平台拆除使用一台25t汽车吊进行，拆除的材料通过装船运至码头后，倒运回后场。

拆除完后的操作平台边缘与承台间的间距为1.25m，保证操作空间。

2、单壁钢围堰加工1、单壁钢围堰加工及拼装机械设备单壁钢围堰加工及拼装的机械设备有：25t浮吊1台，25t汽车吊1台，运输船2艘，交流电焊机5台，氧气乙炔割刀5套，气体保护焊设备4套。

2、单壁钢围堰加工平面布置单壁钢围堰侧板分块在后场加工，加工好后运输至施工现场。

根据现场情况，单壁钢围堰临时堆放在加工厂。

3、单壁钢围堰加工工艺流程单壁钢围堰加工施工工艺流程图4、单壁钢围堰加工（1）根据单壁钢围堰侧壁的设计情况以及分块重量，单壁钢围堰加工、安装起重设备主要采用25t浮吊。

（2）单壁钢围堰壁体加工主墩单壁钢围堰单个壁体在后场进行焊接加工。

壁体在后场加工完成后进行试拼装，确认尺寸、拼缝以及焊接质量符合要求后再运至加工现场拼装。

1）壁板加工单壁钢围堰壁板采用δ8mm钢板，钢材材质为Q235-b。

加工质量要求较高，壁板的加工在直线段台座上进行。

由于每一段壁板的尺寸较小，因此采取不开坡口双面焊接，加工成一个整体。

在进行壁板焊接时为了防止其发生变形，应采取必要的反变形措施。

壁板焊接完成后，对表面进行打磨，使焊缝平整。

2）壁体梁系的加工与安装壁体梁系在后场进行再加工形成组合梁结构形式然后与壁体进行焊接。

由于环向主梁直接使用成品加工难度较大，需按单个壁体加工成型，然后到现场焊接拼装。

其加工方法是：先根据壁体的尺寸在与其腹板等厚的钢板上放出腹板样（直线型环形主梁直接进行放样下料），使用割枪沿放样线切割钢板；然后在与翼缘等厚钢板上放出翼缘板样，实施切割；然后将切割好的腹板与翼缘板进行拼装焊接成一整体。

在壁体梁系全部加工完成后，将事先加工好的壁板置于台座上，先安装环向主梁、环向底梁，并将它与壁板焊接固定；然后安装纵向次梁，并与环向主梁以及面板焊接固定，在安装环向次梁将其余纵向次梁以及壁板焊接连接。

3）封边角钢、吊耳的加工单壁钢围堰壁体梁系安装完成后，开始安装事先开设好螺栓孔的封边角钢，使用吊车安装，人工焊接。

为了保证壁体之间的连接容易，封边角钢先只开设与壁体相连的螺栓孔。

单壁钢围堰壁体的吊耳单独加工成型，在单壁钢围堰壁体加工完成后用吊车配合进行安装。

每个单壁钢围堰壁体的吊耳均采用3个，保证侧壁的变形量满足要求。

吊耳的形式如下图5.2-3。

吊耳大样图（3）单壁钢围堰加工中注意事项1）对单壁钢围堰壁板内壁要进行精加工，特别是焊缝处作为精加工的重点；在单壁钢围堰拼装完成后，使用喷砂机对其表面进行喷砂除锈，并涂刷一层环氧树脂，以保证承台的外观质量。

2）为了减少单壁钢围堰拼装时的难度，单壁钢围堰壁体加工时，应将相连二块一起加工和撤除，并标示编号，在拼装时对号拼装。

3）为了保证在拼装施工的安全，对已安装的单壁钢围堰壁体应设置临时支撑，支撑使用型钢或钢管，在单壁钢围堰拼装完成后将其撤除。

4）单壁钢围堰拼装完成后应进行水密性试验，检查单壁钢围堰连接焊缝以及连接位置处是否存在漏水，对检查中发现的问题进行及时的处理。

5）在单壁钢围堰起吊前对所有的吊耳以及与之连接构件的焊缝进行仔细检查，保证焊缝质量，确保起吊安全。

（4）单壁钢围堰加工质量检验标准单壁钢围堰加工质量检验标准1、单壁钢围堰安装时机的选择由于单壁钢围堰的定位和固定需要在低水位进行施工，因此在进行单壁钢围堰各部分安装之前应对天气、水位资料进行研究，确定进行单壁钢围堰安装日期和时间段。

安装时机选择要遵循以下原则：施工时段应在白天能见度好时段；施工当天的风力小于4级并应是晴天。

在选择单壁钢围堰安装日期和时段时，应尽量选择连续几个工作日和时间段天气、通航较好的日期，这样进行单壁钢围堰安装时可选择性就更有保证。

2、单壁钢围堰壁体运输单壁钢围堰壁体运输是按照单壁钢围堰拼装的先后顺序进行，单壁钢围堰运输采用浮吊吊装，载通过货船运至工作面。

在运输前应对单壁钢围堰实施有效的固定措施，以防在运输过程中出现翻车造成构件破坏和人员伤亡。

3、单壁钢围堰安装单壁钢围堰拼装在主墩承台施工区域的钢护筒（钢管桩）的牛腿上进行，采用25t浮吊进行作业。

（1）搁置牛腿的安装单壁钢围堰搁置牛腿采用I56a型钢布置。

在钢护筒上横向穿孔单根工56a，并焊接三角板，然后在横向搁置梁上放置纵向搁置梁，形成一个框架结构。

搁置梁安装好之后对各个位置标高进行复核，保证标高在同一水平面上，同时对工56a端头穿孔，保证拆除方便，并在搁置牛腿的端侧焊接操作平台，便于现场施工。

搁置牛腿在后场加工成型，运送到现场在低水位进行安装，牛腿面标高初步定为+22.5米，因此搁置牛腿在平台拆除时就应开始进行安装。

搁置牛腿安装的施工方法是：在低水位时，测量根据设计图纸放出搁置牛腿的顶标高及安装位置；人工挂设施工挂篮，在低水位时用起重设备起吊搁置牛腿至安装位置，进行搁置牛腿初定位，使用水准仪复测，符合要求后进行焊接固定。

在搁置牛腿焊接完成后应按规范要求对其焊缝质量进行检查，对于不合格要求的应及时进行补焊。

（2）单壁钢围堰侧壁安装先按照拼装先后顺序进行拼装，单壁钢围堰拼装施工方法是：在单壁钢围堰运至拼装现场后，先是用25t浮吊将壁体从运输船上平吊下来，在将其吊立垂直，并旋转浮吊大臂将壁体在指定位置初定位，调整壁体的位置进行精确定位、并调整垂直度满足要求，使用临时支撑将壁体进行临时固定；然后安装与其相连的壁体，并逐步推进完成整个单壁钢围堰拼装。

在壁体安装完成后，进行内支撑钢管安装与焊接。

侧板安装的顺序：侧板依次安装顺序图如图5.3-1。

采用一边的封边角钢先安装，另外一边根据现场实际情况进行封边角钢的位置布置，在现场焊接封边角钢。

在单壁钢围堰拼装时特别注意的是：在壁体没有整个连成一体前应使用临时支撑对单壁钢围堰壁体进行固定，以防止由于风荷载作用造成壁体扭曲变形。

（4）侧壁现场吊装吊装顺序的原则：侧板分块吊装时按从下游往中间、上游往中间的方向进行；在每一处吊车停放位置吊装时，按照先装远处的分块，再安装近处的分块；吊装前先将每一块编号，吊装时依照编号从下部结构往上部结构吊装。

吊装时采用25t浮吊安装。

（5）导向设施安装整个单壁钢围堰共布置8个导向架，布置在最外围的钢护筒上。

定位导向架由槽10型钢焊接而成；调位时用调位千斤顶进行，调整完毕后安装导向架上的橡胶滑动块，保证导向架传力给钢护筒。