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吊箱围堰施工方案


吊箱围堰施工方案
设计承台底面在低水位以上时(高承台) ,宜采用吊箱 围堰修建承台。详见“图 1 钢吊箱围堰施工方案示意图” 。

1、钢吊箱围堰的设计加工 钢吊箱由上横梁、吊带、下横梁、下纵梁、侧模板、底 模板、上下扁担梁及千斤顶组成,详见“图 2 结构图” 。 上横梁采用钻孔桩施工平台上贝雷梁,并列为三组。上 下扁担梁是用于作为吊带的支承点的,将小千斤顶安装在扁 担梁上,用于配合进行下沉吊箱和调节吊箱高度。 下横梁由吊带直接吊起,由 4 根 I45b 工字钢组成,吊 带采用Φ25 四级精扎螺纹钢, 承受整个吊箱自重及混凝土自 重,吊点共设 16 组。下纵梁利用[18b 槽钢,直接铺在下横 梁上,为防止下纵梁倾倒,采用两根一组的形式,背靠背排 放。 侧模分上下两层,下层在水面以下,考虑要抵抗抽水时 外侧的水压力及内部混凝土的侧压力,采用双层薄壁整体钢 模板,这样漏水性也减少,减轻了以后堵漏的工作量,上层 位于水面以上,为节省材料,采用不加外撑的单壁小块钢模 板。侧模板相互之间采用螺栓联结,并夹入 5mm 厚的橡胶密 封条。为保证模板之间能顺利联结,除必须保证螺栓的间距 外,还必须保证模板上栓孔的位臵偏差不得超过规范允许 钢吊箱围堰

值,并要严格按钢结构规范要求加工。底模板因其回收可能 性不大,使用预制混凝土板,根据下纵梁的间距及总荷载确 定板厚。分矩形板及特型三角板(此板用于桩基的护筒周 围) 。另外由于底模板混凝土预制块均为直线边缘,而护筒 则为圆形,二者不能很好的结合,但是特型三角板在护筒周 围围成一个多边形,其间的空隙尺寸不超过 20cm。为了封闭 底模和钢护筒之间的空隙,设计了一块内径与护筒直径相 同,而度宽为 30cm 的钢板圆环,并将圆环等分成三块,三 者之间用钢筋销联结,预先放在护筒周围,但不要扣死。在 吊箱下沉到设计位臵后由潜水员将其合拢成为一个整体,其 内缘将与护筒紧紧密贴。 整个吊箱仅侧模板和上下扁担梁是钢结构加工件,底模 板是混凝土预制板,其余构件均可直接利用原材料拼装。为 便于运输和安装,每块钢吊箱的长度控制在 5~6m,设计加 工时根据围堰的整体结构尺寸确定分段长度。钢吊箱在专业 钢结构厂家定制,设计和施工严格按《铁路桥涵设计规范》 和《施工规范》进行。 2、吊箱拼装及下沉 拼装吊箱之前,必须先拆除固定平台上的面层及上垫 梁,然后将贝雷梁先移至一边,以便于留出作业空间,使大 块侧模能够从上部吊入。一切准备工作做好后,便可以进行 吊箱的作业了。

在离水面 50cm 高的护筒上,依据设计位臵焊两个钢牛 腿,用于临时支承下横梁,钢牛腿利用单根工字钢并设一定 的加劲肋,钢牛腿在吊箱施放前,是整个吊箱的主要承重结 构, 因此必须保证焊接质量。 然后在牛腿上依次铺设下横梁、 下纵梁及底模混凝土预制板,同时留出护筒位臵和吊点位 臵,并将混凝土板之间的空隙用水泥砂浆堵死。 此时便有了一个作业面。在该作业面上定出承台的中心 线及四个角点位臵。将第一层侧模板依次吊装就位,并用螺 栓联结好,再调整好其平面位臵。模板之间夹入 5mm 橡胶密 封条,防止漏水。由于平台高度有限,此时还不能拼装第二 层侧模板,要等到吊箱下沉到一定位臵后才能接着拼装。在 预留的吊点位臵外将各组吊点依次用下扁担梁套在下横梁 上,并将位于吊箱内部的吊带套上钢管,以便浇注混凝土以 后可以顺利抽出进行回收。 最后将贝雷梁按组分好,移至设计位臵,在贝雷梁上用 两根型钢作侧支承,防止倾倒。将吊带用上扁担梁吊在贝雷 梁上,并在外侧 12 个吊点处安好千斤顶,千斤顶采用 12 台 23t 螺旋千斤顶。为了以后拆除回收下横梁和下纵梁,在其 端头栓上钢丝绳,并栓在平台上面。此时便可以准备下沉钢 吊箱。 安装前先复核底模板的中线及标高,并在底模上依据钢 吊箱的轮廓画上线,以便对线就位。安装工作须由水上浮吊

配合进行,拼装时应自长边的中间开始依次向两边推进,最 后在短边的中间合拢。相邻节之间连接采用螺栓,并在中间 夹入橡胶密封条,防止漏水。桁架与桁架之间用法兰螺杆拉 紧,形成一个稳固的整体。另外在底模上应做几个挡块,防 止钢吊箱水平移动。 下沉吊箱前,要严格检查各个部位,确保一切正常,万 无一失,在每个千斤顶处安排一个人操作千斤顶,另外安排 一个人指挥,一个人观察下沉情况,整个过程一定要统一协 调。为保证下沉均匀,在吊带上每 10cm 标一刻度,由指挥 员下令,每下令一次,吊箱下沉一格,即 10cm。观察员要随 时走动,观察每一个部位,防止吊箱搁在护筒的“吊耳”上。 当第一层模板下到离水面 50cm 左右时,调整四个角标高, 使之同高,然后拼装第二层模板,两层模板之间也要加密封 条,最后将整个吊箱下沉到设计位臵,并调整水平及中线, 使其位臵在误差允许范围之内。 3、承台水下封底混凝土浇注 根据施工时水位确定封底混凝土厚度,采用 C25 水下混 凝土。封底混凝土作用有三:一个是防水堵漏,以便以后抽 水制造一个无水空间进行作业, 二是抵抗水浮力, 当抽水后, 整个空间成为一个浮体箱,这个强大的浮力主要靠封底混凝 土自重及其与护筒间摩阻力来平衡,三是兼作承台底模板。 封底混凝土的质量是整个吊箱施工的关键工序,为此一定要

确保封底混凝土质量。 承台封底采用刚性导管法进行水下混凝土灌注。由于承 台面积较大,故宜采用多导管法进行灌注。对整体式承台, 布臵 10 根导管,均匀分布在承台平面上。 首先用几根型钢架在吊箱上,做一个简易平台,用于安 装导管和混凝土料斗以及施工人员作业面,再利用浮吊将导 管和料斗依次吊装到位,并进行加固。导管直径 30cm,导管 下端距底面距离不宜过大,同时备好足够的混凝土,以确保 导管下端能够埋入混凝土 50cm 以上,混凝土由水上混凝土 工厂生产, 生产能力 90m /h, 为了保证封底混凝土表面平整, 混凝土的坍落度在规范允许范围之内应尽可能的大,依靠其 自重和流动性使表面尽可能平整。 在灌注过程中,应安排专人随时测量混凝土表面的标 高,并应多点测量,掌握混凝土表面平整情况及其标高,以 便调整混凝土灌注点。施工时应尽快进行,确保水下混凝土 能顺利翻浆。灌注完毕后导管应及时取出,这样可保证导管 处的混凝土能自己恢复平整。 刚灌注好的混凝土,如遇江水水位变化时,则应人工进 行内部水位的调整,始终保证围堰内外水位一致,防止因水 位高差过大,造成江水侵入尚未凝固的封底混凝土内。当用 水泵抽水时,则应特别注意不能让水流冲击封底混凝土的表 面。
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4、承台混凝土施工 水下封底混凝土达到设计强度后,便可以用水泵将围堰 内的水抽出,抽水时要严格控制速度,并注意观察围堰周边 情况,发现异常情况应马上停止抽水,并根据具体情况查找 问题原因,进行适当处理。当一切正常后再将水抽干。局部 有漏水现象,可用棉絮等进行堵塞,若有较大漏水现象,则 应用环氧树脂进行堵漏。 钢筋采用现场绑扎。钢筋的绑扎应严格按照《铁路桥涵 施工规范》中对钢筋施工的要求进行。 围堰内水抽干后,施工人员便可进入围堰内作业。施工 前首先要把桩头凿除,使之达到设计高度。由于桩上附着的 江水,不利于混凝土的粘结,因此应再用干净的水对桩头和 围堰内壁进行冲洗,并将冲洗的水抽出,同时还应将围堰内 残留的施工碎屑和其他附着物质清理干净,最后将水泵无法 抽出的水通过人工或其他方法清除,确保围堰内环境达到无 水的条件。现场绑扎钢筋,若绑扎时间较长,钢筋可能受到 江水的侵蚀,则在浇注混凝土之前还用干净的水进行冲洗, 并将冲洗的水清理干净。 承台一次连续浇筑完成,混凝土由水上混凝土拌合站生 产,用混凝土输送泵将混凝土由船上输送到承台处。混凝土 通过溜槽到达围堰底部,振动棒捣固密实。混凝土的浇注选 择在一天中气温较低时开始,浇注过程应分层连续进行,不

得中断,并且按照大体积混凝土的施工技术要求控制。浇注 好的混凝土要及时覆盖浇水养生,避免日光暴晒,遇气温骤 降时,还要注意保温。 5、吊箱拆除 承台混凝土强度达到设计强度后,即可拆除吊箱。按照 下沉吊箱的方法,将吊带松开放下,则下横梁和下纵梁随之 下沉,而底模的混凝土预制板因表面粗糙,会与封底混凝土 粘结而不会随之下沉。利用提前栓好的钢丝绳先将下纵梁一 一抽出,然后将下横梁依次抽出,剩下吊带,在吊箱外侧的 可直接收回,在承台内的则要从承台下面抽出。 至于侧模板待墩身施工完后拆除,上面一层比较好拆 除,下面一层则由潜水员在水下协助拆除。拆除时松开法兰 螺杆和螺栓,将每一块钢围堰完全脱离混凝土,然后逐块吊 出,吊运时应注意避免受到撞击变形。 6、施工注意事项 吊带位臵处底模的处理:当吊带吊好后,根据孔洞的尺 寸,割取一块 5mm 厚钢板,其尺寸比孔洞略大,依吊带实际 位臵,在钢板上割出孔洞,正好套在吊带上,且封住洞口。 为防止钢板刚度不够, 可在钢板下的下纵梁上垫一小槽钢,小槽钢与混凝土预 制板同高。 堵漏措施: 在底模铺装时, 留出护筒的位臵比护筒略大,

以便于下沉,而下沉到位后,又必须将此空隙堵好,防止混 凝土从此漏走。为此已加工好一个钢板环,围绕护筒放在底 模板上,并与护筒之间留出一定空隙,待下沉到位后,由潜 水员下去将三块板紧紧扣住护筒,并在接口处用铁丝捆死, 由于圆环内径与护筒外径正好相等,故堵漏效果非常好。这 种方法不仅省料、省工、省时,操作方便,而且位于此处的 混凝土质量与其余部位完全一致,不会因为堵漏效果差而影 响混凝土的强度,以及削弱混凝土与钢护筒之间的接触面。


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