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单壁钢吊箱围堰施工技术


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第 32 卷 第 1 期            No 山 西 建 筑                 Vol. 322006. 1    2 0 0 6 年1 月 Jan.   SHANXI   ARCHITECTURE

文章编号 :100926825 (2006) 0120150202

单壁钢吊箱围堰施工技术
马文刚   孙建刚

摘   : 根据工程实际情况 ,提出了单壁钢吊箱围堰方法 ,从构造 、 要 制作 、 安装 、 承台混凝土浇筑多方面介绍了其施工技 术 ,总结了单壁钢吊箱围堰形式的诸多优点 ,以供类似工程应用 。 关键词 : 吊箱围堰 ,下沉 ,制作 ,套箱加工 中图分类号 :U445. 556 文献标识码 :A 采用合理的满布式多点内支撑 ,内支撑采用直径为 <500 × mm 10 的钢管 。进行结构设计时 ,结合施工情况 , 在 - 0. 1 m 标高处 , 设 计 <500 ×10 mm 的钢管内支撑 , 该支撑位于承台混凝土内 ; 在 2. 3 m , + 3. 7 m 处采用型钢做内支撑 。 4) 上承系统 。上承系统是以钻孔桩钢护筒为依托将钢吊箱 悬挂其上进行钢吊箱的拼装 、 下沉 、 浇筑封底混凝土等工作 。起 吊系统包括承重梁 、 滑车 、 吊杆等部分 , 承重梁是由工字钢组成 , 主要承受吊箱的重量 ,起吊系统的下沉是通过 5 t 链滑车实现 ,吊 杆用 Φ32 精轧螺纹钢 ,由 Φ32 螺纹钢螺母加垫片固定 , 当吊箱下 沉到位 ,浇筑水下混凝土之前将吊杆另一端通过螺纹钢连接器加 垫片固定在承重梁上 。 5) 导向定位系统 。钢吊箱下沉入水后受水流作用 ,会向下游 漂流 ,吊箱下放到位后 ,为防止水流压力 、 波浪压力及靠船力等动 荷载对自由悬挂的钢吊箱发生扰动 , 在吊箱 、 护筒上设置了导向 定位器 。导向定位器定位基点在钢护筒上 , 与钢护筒焊接 , 与钢 吊箱侧板留 30 mm~40 mm 的间距 。 6) 悬吊系统 。悬吊系统采用国内生产的 Φ32 精轧螺纹钢作 为吊杆 ,使用螺纹钢连接器和螺母 。根据吊箱重量和一定的安全 储备 ,Φ32 精轧螺纹钢吊杆数量增加 ,共为 40 根 。主要是以最大 受力吊杆伸长量来控制 。 ~0. 2 MPa 的压力 ,即可结束灌浆 。

1  工程简介

某连续钢构桥 ,桥面宽 17 m ,全长 3 586. 38 m 。江水受潮汐 的影响 ,一天两涨两落 ,施工时段最高水位为 + 5. 57 m ,最低水位 为 + 2. 26 m 。地质结构复杂 ,下部结构桩径不一 ,有 11 个墩位于 水中 。根据实际情况 ,承台采用单壁钢吊箱围堰方法进行施工 。

2  钢吊箱结构组成

1) 侧板系统 。钢吊箱围堰侧板采用单壁结构 ,侧板直接作为 承台侧模 ,为防止下沉时孔位偏差 , 设计时侧板内平面尺寸每边 放大 100 mm ,侧板面板采用 8 mm 钢板 ,面板水平方向背肋采用 [ 10 槽钢 ,背肋间距 50 cm ,竖直方向采用 [ 16 槽钢作竖肋 ,通长竖 肋沿侧壁周长方向等间距布置一道 , 形成网格形状 , 增加侧壁刚 度和抗变形能力 ,从而提高侧板竖向 、 水平方向承载能力 。 2) 底承系统 。底板采用 8 mm 钢板 , 顺桥方向底板下焊接 Ⅰ 工字钢 ,每 60 cm 一道 。底板周圈加焊 L160 ×160 ×10 角 16 钢 ,底板在钻孔桩位置处留有 <2. 8 m 的圆孔 ,周围加宽 22 cm ,厚 10 mm 的夹板 ,有潜水员下潜安装 , 方便吊箱下放和堵底板与护 筒之间缝隙 。下部设有用于悬吊的型钢 2 [ 40a 和用于吊箱下沉 用的 Ⅰ 工字钢 。 40b 3) 内支撑 。为了保证吊箱具有足够刚度 ,使封底后抽干水时 吊箱侧壁不产生变形 , 并充分考虑承台施工时绑扎钢筋的需要 ,

的十字形混凝土梁进行凿毛处理 ,清理干净 ,并进行润湿 ,确保与 二次衬砌混凝土结合牢固 。 采用满堂架大块定型模板进行全断面衬砌 。混凝土采用拌 合站拌和 ,高压混凝土输送泵灌注 。衬砌混凝土振捣严格根据规 范按一定间距 、 深度 、 时间进行 , 禁止任意振捣造成漏捣 , 禁止超 时间振捣出现离析 、 泛砂现象 。封顶使用混凝土泵进行封顶作 业 ,可以有效地保证封顶混凝土厚度 。

4  结语

1) 将跨度很大的穹顶施工分割成四块施工 , 并采用凿槽嵌

3. 6   调压井穹顶的回填灌浆

在调压井衬砌完毕 ,混凝土达到设计强度后即可进行回填灌 浆 ,以进一步加强穹顶岩面 、 初期支护与混凝土衬砌之间的结合 , 以形成整体受力结构 。回填灌浆采用纯水泥浆 ,直至达到 0. 1 MPa

Construction f or vault of buried pressure regulation well of hydroelectric station
WANG Zhong2li

Abstract :According to design of vault of pressure regulation well , it introduces construction for vault of buried pressure regulation well from Key words : buried pressure regulation well , construction of vault , divisional digging
收稿日期 :2005209214

digging 、 early support 、 construction monitoring 、 permanent support and back fill grouting , which can be referred for similar engineering.

作者简介 : 马文刚 (19772 ) ,男 ,石家庄铁道学院研究生 ,河北 石家庄   050043 孙建刚 (19802 ) ,男 ,石家庄铁道学院研究生 ,河北 石家庄   050043

梁 ,大大增加了施工的安全系数 ,确保了施工的精度与质量 。 2) 开挖后立即进行锚 、 、 网 喷支护 , 喷射混凝土紧贴岩面 , 并 与锚杆 、 钢筋网形成一个整体 ,支护可靠 、 及时 ,可确保施工安全 。 3) 加强监控量测 ,及时调整支护参数与进行混凝土衬砌是施 工的关键 。 参考文献 : [ 1 ]SD 134284 ,水工隧洞设计规范 [ S] . [ 2 ] 孔德坊 . 工程岩土学 [ M ] . 北京 : 地质出版社 ,1992. 64265.

第 第1期    032 卷 年 1 月                马文刚等 : 单壁钢吊箱围堰施工技术 2 0 6

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3  钢吊箱施工 3. 1   吊箱制作
[3]

3. 3   套箱加工 、 下沉预防措施
套箱加工 、 下沉中为了满足施工精度要求 , 应当采取下述预 防措施 : 1) 严格控制套箱侧板平整度 。2 ) 加工套箱侧板时 ,严格控制 其尺寸 ,避免出现误差 ,按照正确的焊接方法 ,减少套箱侧板因加 工可能出现的各种误差 。3) 拼装套箱侧板时 ,连接螺栓应栓接牢 固 ,并加垫胶质泡沫 ,以防漏水 。4 ) 下沉套箱进度应缓慢 ,平稳下 沉 ,并统一指挥 。5) 套箱的上下承重型钢 ,套箱定位导向装置 ,拉 杆应连接牢固 。

1) 套箱所用型钢 、 钢板等钢材 ,必须符合有关规定 。 ) 套箱加工制作在施工现场 ( 预制场 ) 分块制作 ,采用流水作 2

ferdam to be referred for similar engineering.

业组织生产 ,每片套箱均在特制的平台上焊接 、 组装成型 。 3) 套箱边板面板为 δ = 8 mm 钢板 , 其上焊槽钢 [ 10 和角钢 L100 × 100 × 加劲 ,外侧加 [ 36b 槽钢加劲 ,保证侧板的刚度 ,边 10 板共 24 块 ,边板之间的 L100 × 100 × 角钢打 <17 mm 孔眼 ,用 10 M 螺栓连接 ,四角处多加一根 L100 × 100 × 角钢 , 便于横桥向 10 和纵向边板之间的连接 。 4) 套箱侧板同一层间 、 上下层间栓接部位孔眼必须对齐 , 加 工中注意孔眼尺 寸 位 置 的 控 制 , 对 应 的 孔 眼 中 心 误 差 不 大 于 ± 25 mm 。 0. 5) 套箱侧板与底板相连接的 L100 ×100 ×10 角钢 ( 过渡角 ) 与底板 δ= 8 mm 钢板注意必须焊牢 ,保证与底板连成一个整 钢 体 ,套箱底板不考虑回收 。

4  水下混凝土封底
当套箱下沉到位后 ,封底时设 5 个导管插点 ,从上游侧向下游 侧推进灌注 。为了保证封底效果 ,在 C25 混凝土中掺入 UWB23 型 絮凝剂 ,保证混凝土在深水下不离散 。 已成桩的检测和承台施工当封底混凝土达到 85 %设计强度 时 ,可进行抽水作业 。根据套箱设计 ,设置三道井架形内支撑 ,边 抽水边支撑 ,确保抽水后钢套箱不变形 。

3. 2   吊箱下沉

5  承台混凝土浇筑

吊箱制作完毕 ,运送到施工现场 ,进行吊箱的拼装下沉 ,具体 步骤为 : 1) 拼装前的准备工作 。拆除水上工作平台 ,只剩主钢护筒和 临时钢管桩 ; 2) 底承系统的安装 ,利用主护筒焊接牛腿 ,铺设横桥向型钢 , 横桥向型钢上铺套箱底承重系统纵横向槽钢 ,在承台位置两边安 装 8 台 5 t 卷扬机 ; 3) 底层侧板系统的安装 ,铺设 Ⅰ 工字钢分配梁 ,其上分块 16 铺设 ,拼装底板 ,焊接 ; 4) Φ32 精轧螺纹钢的安装 , 安装套箱 Φ32 精轧螺纹钢吊杆 (外套 Φ35 塑料胶管) ,穿卷扬机系统钢丝绳 , 吊杆下锚具与底承 重梁焊死 ,上锚具加垫对扣钢楔 ; 5) 导向定位装置的安排 ,设立套箱定位导向装置 ; 6) 下部吊箱围堰下沉 ; 7) 拼装上层侧板 ; 8) 内支撑的安装 ,拼装下层套箱侧板 ( 5 m 高) ,外加加劲槽钢 [ 36b ,内加 <800 mm 钢支撑 ; 9) 钢吊箱围堰整体下沉 ,同步下沉下层套箱侧板至设计标高 ; 10) 上承系统安装 ,在主护筒上铺设上承系统承重槽钢 [ 40 和 [ 36 。槽钢 [ 36b 顶标高必须一致 。拼装 、 对接上层套箱侧板 ,相同 办法安装对应的加劲肋槽钢和内撑钢管 ; 同步下沉套箱至设计标 高; 11) 悬吊系统安装 ,逐根调整 Φ32 精轧螺纹钢吊杆 ,使每根受 力均匀 ; 12) 潜水员进入套箱内用钢刷将封底段的钢护筒四周杂物和 铁锈清理干净 ,安装主护筒与底板缝隙的夹板 ; 13) 封底前的全面检查 。应按设计图加工好钢套箱的组件 , 并进行编号 ,在施工现场进行试拼 。

1) 套箱封底混凝土完成并达到一定强度 ( 90 %设计强度以 上) 。最好避开潮水位最高时间 ( 每月) ,抽除套箱内水 ,边抽水边 注意套箱侧板变形情况 ,有必要可增设内支撑 。 2) 割除主护筒 , 凿除桩头 , 进行小导管超声波检测 , 合格后 , 灌注承台钢筋混凝土 。由于最低一层内支撑高出承台顶面 ,故无 需拆除内支撑即可施工 。当进行第一节墩身施工时 ,可拆除第一 道内支撑 。 3) 承台混凝土高 4. 0 m ,分三次浇筑混凝土 ,第一层浇 1. 0 m , 第二层 1. 3 m ,第三层 1. 7 m ,每浇一层拆除相应的内支撑 。 此外 ,远距离运输的大体积混凝土 , 如果适量掺加高效减水 剂后 ,混凝土初凝时间延长到 12 h , 混凝土坍落度为 18 cm ~ 22 cm ,到位入灌前损失仅 4 cm~ 5 cm ,和易性 、 流动性也得到改 善 ,很少发生堵管现象 ,同时混凝土流动半径也达到 6 m 。水封混 凝土面基本平整 。

6  结语

struction from constitution 、 fabrication 、 adjustment and concrete pouring , and summarizes many merits of single wall steel suspension box2cof2 Key words : suspension box2cofferdam , subsidence , fabrication , slip jacket processing

Abstract :According to practical condition of engineering , it puts forward single wall steel suspension box2cofferdam , and introduces its con2

Construction of single wall steel suspension box2cofferdam
MA Wen2gang   SUN Jian2gang

单壁钢套箱作为一种深水基础施工的围堰形式 ,具有诸多优 点 :1) 不受河床地形 、 地质的限制 ; 2 ) 单壁拼装板块的重量小 , 施 工中不需要大型的水上浮运和起吊设备 ;3 ) 充分利用钻孔平台就 可完成套箱施工的全过程 , 直至墩身施工完毕 ; 4 ) 可实行工厂化 加工 ,多点平行作业 ; 5 ) 使用效果好 。封底抽水设置井架形内支 撑后 ,钢套箱无变形 。 参考文献 : [ 1 ]J T 04122000 ,公路桥涵施工技术规范 [ S] . [ 2 ] 陈   ,李   . 桥梁施工临时结构设计 [ M ] . 北京 : 中国铁道 伟 明 出版社 ,2002. 18221. [ 3 ] 毛伟畸 . 钢吊箱围堰的结构设计与施工中的几种方法 [J ] . 公 路交通技术 ,2002 ( 1) :40243.


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