钢围堰综合项目施工专项方案详细.doc

湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段
钢围堰施工技术交底

路桥集团国际建设股份有限公司
长沙至湘潭高速公路（复线）第3合同段项目经理部
二0一0年一月
目录
一、编制根据 1
二、钢围堰专项施工方案 2
1、概述 2
1.1、工程概述 2
1.2、气象水文条件 3
1.3、地质条件 4
2、施工工艺 6
3、钢围堰施工概述 7
3.1、施工准备 7
3.2、钢围堰施工过程 7
4、施工起重设备 7
4.1、加工起重设备 7
4.2、施工起重设备 7
5、主桥钢围堰施工 8
5.1、主桥钢围堰设计条件 8
5.2、钢围堰构造 8
5.3、钢围堰加工 9
5.4、钢围堰下放前基坑开挖 15
5.5、钢围堰拼装 20
5.6、钢围堰夹壁砼浇注 32
5.7、钢围堰定位 33
5.8钢围堰内基坑清理 36
5.9、钢围堰封底 36
5.10、钢围堰抽水 46
5.11、钢围堰观测 47
5.12、钢围堰施工防护办法 47
三、组织体系 50
四、质量安全环保办法 53
1、钢围堰施工注意事项 53
2、质量保证办法 53
2.1、质量保证体系 53
2.2、质量保证组织 53
2.3、质量保证办法 54
3、安全办法 56
3.1、安全保证体系 56
3.2、安全保证检查程序 57
3.3、安全保证办法 57
五、资源、进度筹划 62
1、机械筹划 62
2、人员筹划 63
3总体进度筹划 64

一、编制根据
1、湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）项目土建工程招标文献
2、湖南省长沙至湘潭高速公路（复线）——两阶段施工图设计
3、国家和交通部现行关于原则、规范、导则、规程、办法等，重要有：
1)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-）
2)《公路工程质量检查评估原则》（JTJ F80/1-）
3)《市政桥梁工程施工及验收规范》(DBJ08－225－97)
4)《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
5)《钢构造设计规范》（GB50017—）
6)《港口工程荷载规范》（JTJ254－98）
7)《水利水电工程钢闸门设计规范》（DL/T5039-95）
8)《混凝土构造设计规范》(50010-)
9)《建筑钢构造焊接技术规程》（JGJ81-）
10)《混凝土配合比设计规程》（JGJ55-）
11)《通用硅酸盐水泥》（GB175-）
12)《工程测量规范》（GB50026—93）
13)《建筑构造静力计算手册》
14)《建筑施工计算手册》（第二版）
4、项目有关部门批准有关文献。
二、钢围堰专项施工方案
1、概述
1.1、工程概述
本合同段工程为湖南省长沙至湘潭高速公路（京珠高速公路复线）湘江特大桥湘江主桥及湘江西岸引桥某些土建工程，工程东起于长沙市望城县新康乡洪家洲西侧湘江河漫滩，主桥横跨湘江主航道，引桥跨湘江西岸大堤，西止于新康乡谭落湖，距离望城县城约8km。
主桥58#主墩处河床面标高为14.72m,59#主墩处河床面标高为15.89m，P57、P60和P61墩处河床标高分别为22.39m、21.62m和26.63m，西岸堤顶标高为35.957m。
工程起止桩号为K112+183.1~K113+458.1，其中江上段长约505m，陆上段长770m，桥跨组合为（115+195+115）m+（45+70+45）m+2×（4×30）m＋3×（5×30）m，全长共1275m。
主桥构造：左右幅分离，上部构造为预应力混凝土持续刚构，采用挂篮悬臂逐块段施工，下部构造主墩采用矩形双薄壁墩身，基本采用直径2.5m钻孔摩擦桩，矩形下卧式承台，边墩墩身采用矩形单薄壁墩，基本采用直径1.8m钻孔摩擦桩，矩形下卧式承台。边墩处各设立一道D320型伸缩缝。
主桥各墩58#、59#承台均为矩形截面，其中58#墩承台顶标高+13.0m，底标高+8.5m，承台厚4.5m；59#墩承台顶标高+18m，底标高+13.5m，承台厚4.5m。两墩均为下卧式承台，采用钢围堰施工。钢围堰是承台干施工暂时挡水构造以及承台混凝土浇注时侧模，水中基本所有施工完毕后拆除钢围堰。
依照变更，58#墩承台顶标高调节为+18m，底标高为+13.5m，承台厚4.5m。
主桥钢围堰采用无底、双壁构造，堰壁厚度1.5m。主墩钢围堰总高度18m，韧脚1.5m，挡浪板高度1.5m，设计顶标高+28.5m，底标高+10.5m，重量为569t。在围堰壁腔内浇筑3m高C20夹壁砼，共计380m3。主墩围堰封底砼厚度为2.5m，混凝土方量为1211m3。封底混凝土为整体式一次性浇筑，在承台施工中另行加入模板进行左、右幅隔离，施工承台。
主墩钢围堰承台平面布置图如图1.1-1，主墩钢围堰施工承台平面构造形式如图1.1-2所示。
图1.1-1 钢套箱立面布置图
图1.1-2 钢套箱平面布置图
1.2、气象水文条件
1.2.1、气象条件
本项目所在地气候处在中亚热带向北亚热带过渡地带，温暖湿润，也是北方冷空气频繁入境“风口”所在，因而冬季冷空气长驱直入，春夏冷暖气流交替频繁，夏秋晴热少雨，秋寒偏寒。近年平均气温16.5~17℃，一月平均气温3.8~4.7℃，七月平均气温29℃左右。年平均降水量1200~1302毫米。无霜期258~275天。雨多集中于3~8月，约占全年降雨量69%，年均蒸发量1238.1mm，年平均气温17.9℃，极端最高气温41.0℃，极端最低气温-11.8℃，年平均风速1.9m/s，最大风速25m/s。
1.2.2、水文条件
桥位区所处湘江主航道水位及流量随季节变化较大，受雨水控制明显，每年3~9月为雨季，水量较丰，水位较高，并夹带大量泥砂，10月~次年2月为枯水季节水量普通较小。
据调查，6~7月份水位最高，个别年份持续到8月份，其中1998年6月27日达最高为35.42m（国家85高程，如下标高均采用此系统），9月份后来水位逐渐回落，直至11~12月份水位最低，11月1日水位最低为21.29m（依照1992年~上游30km长沙水文站记录数字，枯水期坡比万分之0.57）。设计施工水位29.48m，~平均最高水位32.44m，~平均水位27.42，平均最低水位24.02m；全年水位均没有超过28.14m，全年水位超过28.14m仅7天，最高水位31.09m，当前水位约27.5m。
本区依照洪水流量、水位、过水面积推算水流流速约1.60m/s。
1.2.3、地震基本烈度
地震烈度：本桥所处地区地震动峰值加速度为0.05g，抗震设防烈度为VI度。
1.2.4、通航级别
本桥航道级别：内河II（3）级。
1.3、地质条件
1.3.1、场地工程地质条件
湘江特大桥湘江主桥跨越湘江河床，水面宽约600m。依照钻探揭露及工程地质调绘，桥址区土层涉及第四系全新统冲积（Q4al）粉砂、粉质黎土、园砾、细沙、更新统冲积（Qp al）含砂粉质黎土、园砾、砾砂、卵石和早第三系（E）砾岩等。
依照工程地址调绘及区域地址资料，桥址区无活动构造，场地稳定性较好。
表1.1-1 工程地质层组特性及承载力参数表
工程地质单元体
磨阻力原则值qik(KPa)
承载力基本容许值fao (KPa)
Q4al
粉砂
30
80
粉质黏土
30
80
圆砾
120
350
中砂
60
250
Qpal
含砂粉质黏土
80
300
圆砾
80
300
砾砂
120
350
卵石
160
500
E
砾岩
160
600
1.3.2、地基土条件分析及评论
桥址区上部为稍密、局部为中密状粉砂、粉质黏土、中砂等，中部为含砂粉质黏土、圆砾等，其下为卵石，下部为砾岩。

2、施工工艺
钢围堰施工工艺见图2-1。
钢围堰设计审批
钻孔灌注桩施工

围堰基坑开挖

围堰分块加工制作
拆钻孔平台除除除

分块单元运送至现场
护筒牛腿标高放样、焊接

钢围堰分块拼装焊接

千斤顶安装、检测

提高围堰、割除牛腿、下放钢围堰

浇注夹壁混凝土

钢围堰注水、着床、定位

围堰基底清理

封底平台搭设
围堰封底

围堰抽水、承台施工

图2-1 钢围堰施工工艺图

3、钢围堰施工概述
3.1、施工准备
承台钻孔桩施工完毕后，拆除钻孔平台，在护筒上焊接钢围堰拼装平台以及导向装置，拼装平台顶标高+25m；导向装置采用上、下双层导向，上导向设立在钢护筒上，重要控制围堰顶部平面位置；下导向固定围堰壁上，跟随围堰一起下沉，重要控制围堰底部平面位置。
3.2、钢围堰施工过程
钢围堰均在后场分块制作，经检查、试拼合格后汽车运送至60#墩暂时码头，通过运送船运至施工墩位处。主桥钢围堰通过80t浮吊对称拼装焊接。焊接完毕后，钢围堰用4台100T和2台200t持续提高千斤顶分节下放入水，浇注夹壁混凝土，注水吸泥下沉至设计标高。依照入泥后详细状况进行围堰内部及外围基底抛填或清理施工，一次性浇注水下封底混凝土。封底砼达到强度后，抽干水进行承台施工。
4、施工起重设备
4.1、加工起重设备
后场钢围堰加工起重设备采用一台5T、一台10T龙门吊和一台50T汽车吊。
4.2、施工起重设备
主墩钢围堰施工起重设备采用80t浮吊及50T履带吊施工。

5、主桥钢围堰施工
5.1、主桥钢围堰设计条件
工程钢围堰采用双壁无底围堰，施工水文条件按照二十年一遇考虑。
59#墩钢套箱设计基本参数
1、钢围堰顶标高 +28.5m
2、钢围堰底标高 +10.5m
3、承台底标高 +13.5m
4、承台顶标高 +18.0m
5、河床标高 +17.2m
6、施工期高水位 +28.0m
7、施工期低水位 +22.5m
8、施工(抽水、浇注承台)水位 +25.5m
9、套箱下沉时水位 +22.5m
10、钢筋混凝土容重 26kN/m3
11、混凝土干容重 24kN/m3
12、湿砂容重 17kN/m3
13、钢围堰内口尺寸 16.6m×36.1m
14、钢围堰外沿尺寸 19.6m×39.1m
15、钢围堰壁厚 1.5m
16、钢护筒直径 2.85m
17、最大水流流速 1.6m/s
18、封底砼强度级别 C25
19、封底砼厚度 2.5m
20、护筒与封底砼间粘结力 f=135kN/m2
21、施工现场起吊能力 15 ton
22、夹壁砼顶标高 +13.5m
（本方案以59#为例，58#按照此方案实行）
5.2、钢围堰构造
钢围堰由壁体、刃脚、内撑等三大某些构成。
壁体重要由隔舱板、箱梁、水平环板、横向联系撑及内外壁板构成。刃脚高度1.3m，挡浪板高1.5m，其他壁体构造作成双壁式。双层板架构造间距为1.0～1.2m，在双层板架之间设立竖向箱形梁、垂直舱壁板作为一级支撑构造，水平设立环形板作为二级支撑构造。垂向设立次梁为三级支撑构造。内外壁之间通过横向联系撑和舱壁板连接而形成整体。
内撑设立两层，重要有纵向和横向支撑，共同构成平面框架，与钢围堰壁板一起形成较为完整稳定构造体系。纵横向支撑采用Ø1000×10mm钢管。
主墩钢围堰重575t（涉及内支撑和连通器）。
钢围堰尺寸及标高如下表5.2-1。
表5.2-1 钢围堰尺寸及标高表
墩号
项目
单 位
59#
围堰型式

无底双壁钢围堰
平面尺寸
m
39.1×19.6m
围堰高度
m
18m
围堰壁厚
m
1.5m
围堰底标高
m
+10.5m
夹壁砼标高
m
+13.5m
封底砼厚度
m
2.5m
5.3、钢围堰加工
5.3.1、加工场地建设
钢围堰加工在钢构造加工场进行，加工场前期重要工作为钢护筒加工。钢围堰加工前需对场地进行整顿，用C20整平出一块加工区，加工区大小为40米×8米。加工场内设立10T龙门和3T龙门各一台。
图5.3-1 钢围堰加工场地平面布置
5.3.2、加工工艺及流程
钢围堰制作总体工艺采用先进行散件下料加工，在场内按设计分块制作成块件，再将块件运抵施工现场进行组拼焊接。

设计图
施工图
放样
材料准备
放样检查
样板胎架制作
原材料矫正
划线
下料
预加工
分段拼装
焊接
矫正
分块组装
焊接
矫正
焊 接 材 料
辅 助 材 料
材料检查
分节试装
验收
焊接检查、试漏
分块检查
焊接检查
拼装检查

图5.3-2 钢围堰分块制作工艺流程图
5.3.3、壁体分块
1）、分块原则
钢围堰壁板分块遵循如下原则：
① 块件能满足现场起重设备起吊规定。
② 制作场地及出运条件满足规定。
③ 汽车运送能具备每个块件运送规定。
④ 采用运送船能转运至施工现场。
⑤ 壁板分块尽量避开隔舱板，满足隔舱注水规定。
⑥ 在满足以上规定同步尽量减少分块数量，以减少现场块件拼装工程量，加快块件拼装进度。
2）、分块
钢围堰总高度为18m，竖向分六节，分节长度3.5m+3m+3.2m+3.3+3.5+1.5m。
钢围堰水平方向分为10块,分块单元最重为13t。钢围堰分块见图5.3-3。
图5.3-3 主墩钢围堰分块图
5.3.4、壁体制作
1）、放样及划线
放样是保证钢围堰质量、提高劳动效率、节约材料重要工作之一。放样在胎架上进行，其重要作用是拟定各构件实际形状尺寸及互相间有关关系。依照设计图放样绘制施工工艺图作为板材、型材下料根据和制作胎架样板。
2）、下料及预加工
a 板材下料采用半自动切割机下料。
b 无论采用何种形式下料，其边沿应平整光洁无氧化物、缺棱等现象。
c 下料时需进行构件编号，并用记号笔书写清晰。
3）、壁板制作
壁体内、外壁板由若干张钢板构成，需预先拼制。拼板在平台上进行，先拼端接缝，后拼纵接缝，拼好后双面采用焊接。焊缝质量须达到《钢构造工程施工及验收规范》中规定二级焊缝原则。
4）、水平框架制作
水平框架：涉及水平环板、斜撑、连接板等构件构成。拼装前在平台上按1:1放出框架地样，然后按地样进行组装、焊接。
5）、立体分段组装
壁板立体分段组装涉及内、外壁板、竖向角钢、隔舱板、水平框架、竖向加强桁架及钢箱。
立体分段组装应在专用胎架上进行，组装时先将外壁板吊在胎架上定位，安装竖向角钢、吊装水平框架、隔舱板，最后吊装内壁板，组装程序：外壁板→外壁竖向角钢→水平框架→隔舱板加强板→钢箱→内壁竖向角钢→内壁板→吊耳。装配完毕后进行外壁板与水平框架焊接，然后吊离胎架，翻身进行内壁板与水平框架焊接。
图5.3-4 钢围堰组拼胎座布置图
5.3.5、钢围堰加工规定
1）、焊接工艺和材料规定
焊接材料：手工焊普通构件选用E4303(J422)焊条。
①基本规定
a 焊缝应清除油污、氧化物等杂物；
b 焊缝坡口型式应符合技术规定，过渡性坡口需光顺平滑。
c 施焊人员应有操作证，并能按工艺技术规定纯熟操作施工。
②焊接程序
a 各阶段施焊均应选取合理焊接程序。
b 分块焊接、总装焊接均应选用双数焊工，从中央向四周对称施焊，其焊接电流、焊接速度力求一致，以减少构件焊接变形。
③ 材料技术规定
a 各类材料品种、规格、材质均应符合设计图规定并有材质证明或产品合格证。
b 不具备以上规定材料不得投入生产。
图5.3-5 焊缝坡口大样图
2）、加工规范规定
钢围堰制作材料均为Q235-B，材质应符合《普通碳素构造钢技术条件》(GB700-88)规定。钢围堰制作应按《钢构造工程施工质量验收规范》(GB50205-)，《钢构造工程质量检查评估原则》（GB50211-95）中关于规定执行。
焊缝质量应达到《钢构造工程质量检查评估原则》中规定二级焊缝原则。
3）、钢围堰加工尺寸
钢围堰分块加工控制尺寸按照如下原则：
壁体分块长度： +20mm
壁体分块宽度： +20mm
壁体厚度： +10mm
沿高度方向倾斜度：<1/1000
4）、质量检查办法
a.焊缝探伤实验
用超声波探伤仪对现场焊接焊缝进行探伤检查，重要检查壁板和环板对接焊缝；对厂里加工焊缝进行抽检探伤，按焊缝长度20％进行抽查。
b.煤油浸透实验
一方面用水将白石灰调成石灰浆，均匀涂刷在焊缝一侧，等石灰浆变干后用煤油涂刷焊缝另一侧，通过看石灰浆与否被浸透变色来检查焊缝与否有穿透性小孔。重要检查现场施工壁体焊缝和隔舱板焊缝。
5.3.6、壁体分块运送
壁板分块通过50T汽车吊15T平板汽车运送至60#墩暂时码头拼装大块，再由浮吊运至施工现场。
在运送过程中，以及各分块在起吊装卸、搁置过程中，应避免其变形。
5.4、钢围堰下放前基坑开挖
对围堰下放到位时围堰受力状况进行分析，围堰靠自重不能下沉到位，需采用提迈进行基坑开挖，减小围堰入土深度办法使围堰下沉到位。
5.4.1、下沉系数拟定
围堰重量为569T，G1＝5690KN；
围堰壁体内浇筑3m高填壁砼，其重量为：
G2＝（39.1+16.6）×2×1.5×（3-0.75）×24=9023KN
围堰壁内注水高度为27-13.5＝13.5m，其重量为：
G3＝（39.1+16.6）×2×1.5×13.5×10=22558KN
围堰总重量为G＝G1+G2+G3＝37271KN
围堰下沉到位所受浮力为：
F＝（39.1+16.6）×2×1.5×（22.5-10.5）×10＝2KN
围堰下沉力为：N＝G-F＝17219KN
围堰下沉到位所需克服四周土体摩阻力为：
Fm＝（39.1+19.6）×2×120×（15.9-10.5）=72187KN
围堰下沉系数＝N/Fm=0.24〈〈1。
结论：围堰浇筑3m高填壁砼及壁仓注满水后，仅靠自重不能下沉到位。
5.4.2、基坑开挖深度
围堰下沉力所能克服土体深度为：
h=17529/[(39.1×2+19.6×2)×120]=1.24m
围堰底口以上土层覆盖厚度为17.2-10.5=6.7m。因此围堰下放到位需提高开挖土深度为5.4-1.24=5.46m。
5.4.3、基坑开挖
由于钢围堰较轻，仅靠自重围堰不能下沉到位，拟采用先开挖基坑5.46m，再下沉围堰施工办法。依照墩位处地质状况不同，拟采用不同方式进行开挖。围堰入土地层为粉砂层和圆砾层两种。粉砂层采用气举反循环吸泥法开挖，圆砾层采用长臂挖机进行开挖。
1）、气举反循环吸泥法
58#墩地层重要为粉砂层，采用2台Ø273mm空气吸泥机射水吸泥。空气吸泥机头部设立高压射水嘴，进行射水破土。
空气吸泥机重要由空压机、吸泥管、供气管、射水管、高压水泵、吸泥器构成。空气吸泥机加工两套。空气吸泥机构造如图5.4－1所示。

图5.4－1 空气吸泥机构造图（mm）
a.空压机
空压机采用1台20m3/min空压机，一起向供气管输气。
b.吸泥管
吸泥管采用Ø273×11.5导管加工而成，吸泥管由直管、出泥弯管和橡胶软管构成。单根总长18m，通过迅速接头连接。
c.供气管
空压机产生空气通过供气管进入空气吸泥器。高压气体稀释水后，密度减轻水往上流，底部泥砂、石子等覆盖物被水流吸起经吸泥管排出围堰。供气管直径Ø73，壁厚5mm，每节长9m，共2根长18m。供气管采用法兰盘联结。供气管用焊接在吸泥管上加劲板固定。
d.射水管
遇到比较密实覆盖层，需要进行射水破土，射水管通过一根Ø73×5无缝钢管供水到空气吸泥器上部高压水仓，再提成3根Ø73×5对称吸泥管穿出吸泥器与吸泥管齐平。射水管出口头直径缩小为Ø40。射水固定方式与供气管相似。
e.水泵
采用一台高压水泵向射水管供应高压水。水泵扬程250m，流量250m3/h。
f.吸泥器
吸泥器为一种Ø600×8mm钢管加工而成空心柱，钢管高0.6m，上下用14mm厚钢板密封，中间穿过吸泥管和射水管，顶部与供气管相接，吸泥器构造图见图5.4－2。

图5.4－2 吸泥器构造图
吸泥器中间吸泥管设立直径Ø20mm气孔气孔与钢管呈450向上夹角。
2）、长臂挖机开挖法
59#墩围堰入土地层均为圆砾层，拟采用长臂挖机进行开挖。依照计算，挖至基坑底长臂挖机臂长至少需要20m。一种墩采用两台长臂挖机进行开挖，挖机长臂挖机置于浮船上。
基坑开挖方式为两台挖机沿围堰长边方向从两端分别进行开挖。长边开挖到位后，驳船移到短边进行开挖，开挖土用驳船运至围堰范畴以外。
基坑大面积开挖到位完后，采用空气吸泥对基坑底及钢护筒四周剩余土体进行清理。
图5.4-3 长臂挖机基坑开挖示意图
图5.4-4 长臂挖机基坑开挖平面布置图
5.5、钢围堰拼装
5.5.1、安装拼装支架
钻孔桩施工结束后，拆除钻孔平台，将钢护筒用φ30cm钢管平联连成整体。在外侧护筒上焊接围堰拼接支架，支架采用2H45型钢，采用上斜撑作为重要受力构件，支架顶面标高为+25m。
钢围堰导向装置采用上、下双层导向。上导向架为固定导向，安装在钢护筒上，采用工28型钢焊接而成，导向杆长3m；下导向杆为移动导向，焊接在围堰内侧底部，长度为1m。上、下导向装置处在围堰同一平面位置。
拼装平台平面布置见图5.5-1。
图5.5-1 围堰拼装平台构造图
5.5.2、首节钢围堰拼装
1）、拼装顺序
钢围堰竖向两层两节进行拼装成大块，钢围堰由80T浮吊从围堰短边向两侧长边对称拼装。
图5.5-2钢围堰平面分块拼装顺序
2）、拼装办法
拼装前，在拼装支架上即H45上放样出壁板拼装轮廓线，及每相邻块件间拼装接线，并在外侧轮廓边线上焊制定位码子，以此控制钢围堰下口线平面位置。首节拼装时，由于围堰底部为刃脚段，需在支架处焊暂时牛腿作为围堰支承点，同步在围堰内加焊暂时支撑。钢围堰上口固定及控制采用在钢护筒外侧焊接导向装置，导向装置起到既对钢围堰壁体拼装时暂时支撑作用，同步也对钢围堰垂直度进行控制。

图5.5-3 围堰拼接定位码子布置
浮吊将壁板块件吊起至安装位置，下口通过定位码子就位后，与定位码子暂时焊接加以固定，上部用型钢和护筒暂时焊接，通过测量仪器校检平面位置和垂直度，校达到规定后，壁板与底板、壁板间进行连接。
钢围堰拼装接缝均采用焊接，围堰连接重要涉及：a.面板焊接；b.水平横撑焊接；c.水平环板焊接；d.竖向加劲角钢焊接。
水平缝焊接采用在围堰内、外壁用角钢搭设三角支撑平台办法焊接。

图5.5-4 钢围堰拼装接缝布置图（内侧布置参照外侧）
3）、质量规定
首节围堰拼装好后质量规定如下。
顶面中心偏位：顺桥向和横桥向各20mm；
围堰平面尺寸误差：长、宽均为30mm；
节间错台：2mm；
垂直度：<1/500H
焊缝质量：焊缝均匀，不得有裂纹、未溶合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，且焊缝外形均匀，成形良好，焊渣和飞溅物清除干净；
焊缝级别：焊缝级别二级。
质量检查：焊缝探伤检查（超声波），煤油法检查焊缝密水性。
5.5.3、围堰接高、下放施工顺序
第1、2层钢围堰拼装完毕后，接高第3、4层围堰，接高后围堰高度为13m，堰顶标高为38m，围堰总重量为421t。钢围堰短边采用2台200t、长边4台100t持续千斤顶逐渐下放入水。首节钢围堰入水自浮后，浇筑压舱砼，围堰下放。接高围堰第5节，下放围堰入土，依托向围堰腔壁内注水办法使围堰下沉到设计标高。

图5.5-5 钢围堰拼装、接高及下放流程图
5.5.4、围堰下放支架施工
1）、下放支架施工
钢围堰下放支架采用在护筒顶上焊接型钢支架作为重要受力构件，钢护筒顶用1cm钢板搭设，作为下放支架安装平台。下放支架重要采用H45型钢焊接而成，详细构造见设计图。

2）、围堰吊点焊接
一种主墩围堰下放设立6个下放点，分别位于左右幅4#、6#、8#钢护筒上。下放支架采用在后场加工制作，现场拼装焊接方式。
图5.5-6 钢围堰下放吊点

图5.5-7 钢围堰下放支架平面布置图
5.5.4、下放设备
1）千斤顶选取
围堰下放采用液压提高系统，依照钢围堰重量及各吊点荷载值，在围堰长边4个钢护筒处各设立1台额定提高力为100吨千斤顶，每台千斤顶配备9根Ø15.24强度为1860Mpa级钢绞线；围堰短边各设立1台额定提高力为200吨千斤顶2台。每台千斤顶配备19根Ø15.24强度为1860Mpa级钢绞线。
钢绞线依次穿过千斤顶、下放支架，与钢围堰上吊点与构件夹持器相连接构成承力系。千斤顶构造如图5.5-8。

图5.5-8 提高千斤顶及持力夹持器安装图
a.千斤顶所受荷载
依照围堰下放程序，钢围堰各个阶段最大增长重量450T，则每个千斤顶最大承载力为450/6＝75T，按100T控制。
b.钢绞线安全系数
按每个吊点受力100T计算，每台千斤顶穿9根钢绞线，其安全系数为：
（9根/台×1台×20t/根）/100t=1.8
满足安全规定。
c.提高泵站
选用1台LSDB105持续提高泵站，提高流量105L/min。
液压系统构成必要满足千斤顶分布规定，适应1#、2#、3#、4#、5#、6#吊点提高行程同步规定，同步规定液压系统自动均衡同一吊点提高千斤顶承重力。每台泵站分别给6个吊点6台提高千斤顶供油，并分别给相应千斤顶主缸、夹持器按控制系统发出控制信号调节供油。
2)千斤顶工作原理
运用持续千斤顶油缸伸缩及上下两个夹持器配合进行持力互换，实现钢围堰下放。
第一步紧下锚；所有下锚紧后进入第二步缩缸，每台千斤顶缩至1#位即停止缩缸，此时负载转移到下锚；待所有千斤顶缩至1#位后进入第三步松上锚；待所有上锚松后进入第四步伸缸，每台千斤顶空载伸至3#位即停止伸缸；待所有千斤顶空载伸至3#位后进入第五步紧上锚；待所有上锚紧后进入第六步伸缸；每台千斤顶伸至4#位即停止伸缸，此时负载转移到上锚；待所有千斤顶伸至4#位后进入第七步松下锚；所有下锚松后进入第八步同步缩缸；此时千斤顶带载下降，每台千斤顶缩缸至2#位时即停止缩缸。待所有千斤顶缩至2#位则回到第一步紧下锚，从而完毕一种循环。钢围堰下降千斤顶油缸行程2/3距离。重复以上两步工作，完毕钢围堰下放。
钢围堰下降程序见图5.5-9。

构件
4
3
2
1

图5.5-9 千斤顶工作原理
3)下放设备安装
千斤顶安装在护筒外伸下放支架上，其锚固端位于其正下方钢围堰壁板，依照吊点荷载恰当加固吊点处构造。为保证钢绞线合理受力，在安装千斤顶和锚固端时务必使千斤顶上、下夹持器和围堰上锚固端在同始终线上。
千斤顶详细布置见图5.5-10。

图5.5-10 下放千斤顶布置立面图
5.5.5、钢围堰下放
钢围堰下放由持续千斤顶、液压油泵、高强度钢绞线作为柔性吊杆，构成完整下放系统。该下放系统特点在于其工作持续性与同步性，多台穿心千斤顶在油泵控制下，将钢围堰平稳地下放到预定位置。
在千斤顶、油泵安装到位后，将钢绞线一头穿过千斤顶、安全夹持器后安装连接头，使安全夹持器处在打开状态，然后下放钢绞线，再将连接头与钢围堰壁板牛腿连接。在钢围堰下放前，对提高系统进行调试，以拟定每台千斤顶工作状态处在良好状态，并检测各台千斤顶伸缩行程与否一致。在开始下放前先依照各千斤顶在围堰平衡下放时荷载进行逐个预拉。所有千斤顶按照计算荷载值完毕预拉后，锁紧下夹持器，将主顶活塞向下缩回到统一高度位置，作为整个系统下放起点。然后将围堰提起3～5cm检查围堰上锚固点及千斤顶夹持器锚固和围堰构造与否正常。检查无误后割去围堰焊接牛腿正式开始下放。
当钢围堰下放时，先由千斤顶下夹持器夹紧钢绞线，主顶活塞向上迈进，活塞到位后夹紧上夹持器，主顶活塞继续向上迈进3cm，打开下夹持器，主顶活塞向下回缩，钢围堰下放，主顶活塞回缩到位后，下夹持器再次夹紧钢绞线，完毕一次下放循环。通过液压系统周而复始动作，使钢围堰下放到预定位置。下放时液压油泵是千斤顶动力源，由于每台油泵供应各个千斤顶油量相等，且在千斤顶上装有行程开关，因而各千斤顶具备良好同步性能。此外，在围堰壁体上设立若干个水准仪，随时观测围堰下放同步性，当发现某点标高超过最大容许偏差时即对系统进行调节以保证围堰平衡下放。
5.5.6、安全保证
1）、千斤顶、钢绞线提高（下放）能力保障
本系统共使用6台千斤顶，所有千斤顶总提高（下放）能力为800吨，千斤顶安全度为800÷450＝1.8，满足液压提高（下放）工程中安全规定。
钢绞线共计74根，总提高能力为1480吨，使得柔性吊杆系统具备3倍以上安全系数，满足液压提高（下放）工程中安全规定。
2）、液压系统过载和意外事故保障
该液压系统工作压力均低于千斤顶、油泵和阀件额定压力，使得上述设备具备相称能力储备。在所有千斤顶上均设立有液压锁，在停电、或油管破裂等意外状况发生时，可使千斤顶油缸自锁，保证围堰安全。
3）、夹持器
在进行正常下放时，上下夹持器分别处在打开或关闭状态，如遇特殊状况，可由人工将上下夹持器所有锁紧，使夹片锁紧钢绞线，保证下放构造安全。
5.5.7、沉放指挥系统
钢围堰体积大，重量大，系超重超大构件，为保证其精确、顺利下放到位，专门成立钢围堰下沉指挥机构，保证在钢围堰下沉时各项指令及操作及时精确到位。钢围堰沉放指挥、操作机构布置图5.5-11。钢围堰下沉二级指挥员
测量监控组
千斤顶应力监控制组
定位操作组
千斤顶操控组
钢围堰下沉领导小组组组
钢围堰下沉一级指挥员
钢围堰下沉工程技术服务组

图5.5-11 钢围堰沉放现场指挥、操作机构图

5.5.8、围堰接高下放详细环节
环节一：
1、 提前对墩位土体进行开挖,开挖深度为5.46m；
2、 焊接拼装平台。
环节二：
1、 在拼装平台上完毕第1、2层拼装；
2、 接高第3、4节围堰，焊接内支撑。拼装好围堰高13m，重450T；
3、 对拼装好四层围堰进行质量检查。
环节三：
1、安装下放支架，安装导向装置；
2、安装下放系统，转换围堰受力点为千斤顶，割除拼装平台；
3、下放围堰，直至围堰保持自浮状态，此时入水3.3m；
环节四：
1、在围堰壁内浇筑C20填壁砼，砼浇筑高度为1.5m,砼方量125m3，增长荷载300T；
2、下放围堰，直至围堰保持自浮状态；
3、此时围堰可下沉1.8m，合计入水5.1m，固定住围堰。
环节五：
1、在围堰壁内浇筑C20填壁砼，砼浇筑高度为0.75m，砼方量125m3，增长荷载300T；
2、下放围堰1.8m，此时围堰入水6.8m，固定住围堰；
环节五：
1、在围堰壁内浇筑C20填壁砼，砼浇筑高度为0.75m，砼方量125m3，增长荷载300T；
2、下放围堰1.8m，此时围堰入水8.6m，固定住围堰；
环节六：
1、 接高第5节围堰，接高后围堰总高度为16.5m，围堰重量增长108t；
2、 在第五节围堰安装第二道内支撑，围堰重量增长22t；
环节七：
1、 对拼装好顶节围堰进行焊缝及密水性检查；
2、 下放围堰0.78m，围堰不能继续下沉，此时围堰入水9.38m，固定住围堰。

环节八：
1、 向围堰壁内注水2m，围堰重量增长335T；
2、 下放围堰2m后，对围堰平面位置进行复测，对围堰进行纠偏；
环节九：
1、向围堰壁内匀速、对称地注水1.1m，让围堰通过增长自重缓慢下沉；
2、围堰底下沉到设计标高+10.5m。
环节十：
1、为了保证围堰稳定性，将围堰外壁四周土体回填，填土高度为3m。

5.6、钢围堰夹壁砼浇注
钢围堰夹壁混凝土为C20砼，浇筑至+13.5m标高，共3m高，分三次浇筑第一次浇筑1.5m，第二次浇筑0.75m，第三次浇筑0.75m。砼由水上搅拌船供应，采用导管浇筑。
5.6.1、浇注顺序
为防止围堰浇注混凝土时，围堰发生倾斜，夹壁混凝土采用两个布置料杆对称方式布料，浇仓速度要基本保持一致。
5.6.2、浇注前准备
1）、在围堰顶面上及围堰内铺设木板，以便人员施工和行走，木板须用铁丝绑扎固定,避免木板滑动或翻翘。
2）、浇筑前，在每个围堰逐个隔舱内壁上画出浇注高度线，便于混凝土浇筑时控制夹壁混凝土浇筑高度。
5.6.3、混凝土浇筑
1）、混凝土布料时，采用导管保证混凝土自由落体高度不大于2.0m。
2）、夹壁混凝土浇筑布料间距为3m，布料分层厚度30～40cm。
3）、采用Ø70振捣棒进行砼振捣。混凝土振捣时，围堰高度较高，振捣人员须进入围堰内部进行振捣。
4）、在隔舱平联较密，视线不好位置，须采用安全灯照明等方式来保证施工，并密切观测振捣状况。
5）、振捣过程中振捣棒禁止接触围堰内壁和预埋检测元件。
5.7、钢围堰定位
5.7.1、平面位置控制办法
钢围堰平面位置控制通过在钢围堰壁体内壁板与最外围钢护筒间设立导向装置来实现。在同一标高平面位置主墩周圈均布置10个导向装置，导向装置采用上、下双层导向。上导向设立在钢护筒上，重要定位围堰上部平面位置；下导向设立在钢围堰上，随围堰下沉而移动，重要定位围堰下部平面位置。上导向装置焊接平面位置与围堰壁设立5cm间隙，下导向装置与钢护筒间间距设立为5cm，并依照钢护筒偏位作恰当调节。
导向装置详细构造见设计图。
5.7.2、围堰偏位及垂直度调节办法
1）、平面位置
钢围堰平面位置精准控制重要通过围堰内设立定位千斤顶和夹壁内注水来实现。钢围堰平面位置重要在围堰入土迈进行调节，运用设立在围堰顶10T千斤顶实现。

图5.7-1 调节千斤顶平面布置图
2）、垂直度
在平面控制同步进行标高控制，平面控制点除具备平面坐标外还具备高程，以利于测量操作。
在钢围堰在拼装完毕后下沉前，在围堰内钢护筒顶口搭设三个测量平台架设经纬仪，在钢围堰下放过程中，对钢围堰纵横两个方向垂直度进行观测。
钢围堰标高控制重要是通过在夹壁内注水来进行调节，并在钢围堰标高到位后，在钢围堰四周尽快安装反压牛腿。反压牛腿在高水位是承受围堰向上浮力，低水位承受围堰自重。
钢围堰垂直度由平面定位系统手拉葫芦及注水进行调节。由于拼装误差，平面标高控制与垂直度在实际施工中也许浮现难以同是达到规定状况，此时则以垂直度和顶口处平面位置控制为主。
5.7.3、钢围堰固定
钢围堰固定采用H45型钢在围堰壁与钢护筒之间进行焊接固定，固定点平面位置跟原导向杆位置处在同一位置。

图5.7-