双壁钢围堰施工作业指导书.doc

双壁钢围堰施工作业指导书

 1.适用范围
凡河床基面较为平坦的大中桥深水基础的施工均可使用双壁钢围堰。
2、主要应用标准和规范
2.0.1 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
2.0.2中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
2.0.3 中华人民共和国国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》
(GB50205-2001)
2.0.4中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》(土建工程)
（JTG F80/1-2004)
2.0.5中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
2.0.6中华人民共和国行业标准《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)
3.施工准备
3.1技术准备
3.1.1熟悉和分析设计施工图纸、水文地质资料、基础形状尺寸和埋深情况、历年最高水位和施工水位、河床地质分析等。
3.1.2 确定双壁钢围堰施工方案（包括承台、桥墩施工方案），进行方案的可行性和经济效果对比论证及优化。
3.1.3进行钢围堰结构设计和方案编制、出具计算书和具体工艺方案、措施，绘制围堰施工图，编制专项安全方案，经过公司总工程师审核批准方可实施。实施前向施工班组进行技术、安全一级交底。
3.1.4 施工放样：采用坐标放样放出承台边线、中心线及围堰边线位置。
3.1.5 施工前对施工人员进行全面的技术、操作、安全二级交底，确保施工过程的工程质量和人身安全。
3.1.6 施工前对河床面进行测量摸底，清除河床面的杂物和垃圾。
3.2施工机具准备
3.2.1 提升设备：浮吊、履带吊或汽车吊、手动葫芦、千斤顶等
3.2.2 运输定位设备：拖船、驳船、导向船、定位船等
3.2.3 电源和动力设备：变压器、发电机、震动锤等
3.2.4 抽挖设备：抓泥船、潜污泵、清水泵、空气吸泥机、高压射水泵等
3.2.5 电焊气割设备：电焊机、氧气乙炔设备等
3.2.6 混凝土设备：拌合站、搅拌运输车、输送泵、导管等
3.2.7 测量仪器：全站仪、水准仪、钢尺、测绳等
3.3材料及其它准备
3.3.1 主要周转材料：钢板、型钢等。
3.3.2 其他材料：黄沙、混凝土等
3.3.3 人员配备：结构工程师、测量工程师、起重工（持证），电焊工（持证）、潜水员、熟练工、普工等。
4.施工操作工艺
4.1 施工工艺流程：
（围堰设计）→工厂集中加工→定位、导向船就位→围堰浮运→分节水上拼装、下沉→调整、着床→吸泥下沉→定位插打护筒→清基、封底→抽水→基础施工→割除回收
具体施工流程及控制要点详见《双壁钢围堰施工过程控制图》
（NJCE/WIA51-2009）。
4.2 施工操作方法：
4.2.1 钢围堰加工制作
钢围堰应按照设计在专门规划的场地集中制作。围堰按施工吊装、移运能力确定分节高度和分块大小，统一编号。制作加工场地应尽可能靠近施工地点，应选择持证的有经验的熟练工人（焊工）施工，拼焊后必须进行焊接质量检验和水密试验，拼接时按顺序对称进行。
制造工序：胎模成型→下料→铺外壁板→内衍架拼装焊接→刃脚拼装焊接→内壁板铺焊。当结构成型后，将分片围堰吊离胎模，操作人员在双壁内补焊，同时用吹风机向双壁内输送空气，确保安全正常施工。每片围堰加工完毕，加焊吊点，便于倒运与拼装。
4.2.2定位：在拼装船或施工平台上定出测量基准面，确定围堰中心点，拼装钢围堰时，围堰的上下口均以此中心点进行放样和校核。为方便控制钢围堰下沉时的平面位置，在第一节钢围堰顶部的顺桥向和横桥向线上，以围堰中心为基点定出四个点，围堰接高后逐节接高上移围堰顶部的四个点，以这四个点的坐标来控制钢围堰的水平位置。
离河岸较远的围堰施工时，如没有施工平台，为确保钢围堰准确定位，可在钢围堰周围设置定位导向系统。定位系统包括两艘导向船、控制钢围堰位置的两艘定位船，以及导向船和定位船上设置的边锚、尾锚、缆绳等锚碇设备。两艘导向船之间设置刚性联结梁，把两艘导向船联成一个整体，并在导向船上设置导向架确保钢围堰按设计位置准确就位下沉。
4.2.3围堰就位接高：在拼装船（驳船）上将钢围堰各板块按节拼接成整体，检查接缝质量和密封情况，然后采用浮吊整体将围堰吊起，退出拼装船（驳船），使围堰悬浮于水上，用拉缆把第一节围堰牵引入导向船或施工平台中间，固定稳定后在隔舱内对称、等速浇注刃脚混凝士，达到一定强度后，用水泵在隔舱内对称等速加水使围堰下沉，然后用浮吊把第二节围堰吊放在第一节钢围堰的顶部进行焊接，再加水使围堰下沉，如此直至围堰不断接高并即将着床。下沉时要始终注意为围堰正位、保持竖直下沉，至少每下沉1m要检查一次。
4.2.4钢围堰着床：钢围堰精确着床定位是钢围堰施工中的重要环节，直接影响到围堰最终定位的质量。围堰着床前，用测绳或水准仪控制围堰下沉的深度，在刃脚距河床较高处约40~50厘米时停止下沉，用全站仪观测围堰顶上四个角点或边中点，调整钢围堰的倾斜和偏位，直到两点的实际坐标与计算坐标相符合为止，然后立即同时启动多台水泵迅速向各个隔舱同时加水，使钢围堰迅速落入河床。
4.2.5吸泥下沉：钢围堰采取往隔舱加水、围堰内吸泥的方法使之下沉。如再有困难，可辅助以外壁高压射水、堰顶加压、降低堰内水位等方法使之下沉。吸泥时，吸泥机布置在围堰的中心附近同时对称吸泥，随钢围堰下沉深度的增加逐渐向刃脚方向移动，吸泥过程中用水泵向围堰内补水，并在围堰内外壁之间设立连通装置，以保持围堰内外水位差，防止内外水头差过大而引起刃脚翻砂。
4.2.6过程纠偏：围堰下沉过程中，随时用全站仪监控围堰顶面的四个点，发现偏位及时纠正。纠正的方法有：
A．调整隔舱水：用抽水机往钢围堰高的—侧隔舱内加水，把低的一侧隔舱内的水抽出，利用两侧重力不同，使钢围堰水平，但此法需保证隔舱与隔舱之间、隔舱与隔舱外的水头差在允许范围以内；
B．用吸泥机在钢围堰的刃脚处不均匀吸泥，利用钢围堰高低两侧下沉时所受阻力不同，而使钢围堰纠正；
C．采用隔舱中灌混凝土进行调平；
D．在堰顶不均匀压重或提升纠偏，高点压重、低点提升使堰体水平。
纠偏、调整过程中会造成堰顶平面位置的偏移，要有措施加以预防控制。钢围堰一边下沉一边调整，确保钢围堰始终在准确位置下沉。为保证围堰的强度和增加围堰自重，围堰的刃脚以及不回收的部分应填满混凝土。在围堰浮运、下沉、接高的任何时间内，露出水面的高度均不应小于1m。
4.2.7刃脚支垫、封堵：刃脚下到设计标高，用2cm的钢板焊成楔形盒子支垫钢围堰刃脚，以确保钢围堰稳定和顶面水平。为保证封底混凝土的可靠性，在围堰外周围抛填片石钢筋笼护脚，并用袋装混凝土封堵围堰内刃脚。
4.2.8清基：钢围堰清基是为了水下封底混凝土与基岩面结合紧密，避免出现夹砂层，防止钻孔时产生漏砂现象，防止施工过程中因冲刷造成成桩质量事故。
清基采用直管吸泥机吸取围堰内的淤泥和泥砂，并配备弯头吸泥机用来吸取刃脚斜面下的泥砂，直管吸泥机的清基顺序是从围堰中部开始，逐渐向围堰内壁移动吸泥，弯头吸泥机吸泥时，注意弯头不要直接对着刃脚与岩面的接缝长时间地吸泥，以免将刃脚处的堵塞物吸走，引起涌水翻砂。
封底混凝土厚度范围内钢围堰内壁上的淤泥由潜水员用高压水管冲洗干净，并用钢刷拉毛封底混凝士厚度范围内钢围堰的内壁，以利于封底砼与围堰内壁结合紧密。清基后期，潜水工下水检查、配合吸泥机吸泥，采用逐片检查、逐片清理的方法将基岩上的淤泥清除干净。清基完成以后，按方格网坐标点采取拉网式逐点用测深仪测出基岩面高程，供下放钢护筒时使用。
封底前先下放灌注桩护筒，护筒较长时应分节接高下放并在围堰上安装导向架确保位置准确，护筒到位后由潜水工检查清理护筒底部周边，并在护筒内灌砂一定高度以保证护筒不在封底混凝土压力下变形，同时防止封底混凝土流入护筒内。
4.2.9浇筑封底混凝土
4.2.9.1导管布置：封底混凝土一般采用C20水下混凝土，应加入缓凝剂，坍落度宜为15-20cm。封底混凝士采用刚性导管法施工，砼导管采用直径为250~300mm的标准混凝土导管，每套导管应包括导管、阀门管和漏斗。使用前对导管的逐根进行拼接、水密试验和压力试验，保证接头联接严密、牢固，水密试验压力在1.2MPa以内，根据导管长度和水深确定。浇筑封底时需要的导管数量和平面布置应根据钢围堰的底面积与每根导管的作用半径确定，作用半径即混凝土流动半径，与坍落度有关，一般取2~3m。
用浮吊把导管下放，当导管底口距离岩面20—30cm时，用5T链条葫芦或卡盘把导管吊在施工平台上，安装阀门管和漏斗。所有导管安装完成后应安装总管和总漏斗，用分料槽分接到各料斗，最后混凝土输送泵就位，接好泵管对准总漏斗。混凝土泵应放置在码头，泵管可通过浮桥或便桥铺设至围堰地点。
4.2.9.2混凝士的供应与运输：混凝土必须采取有效手段和措施保证连续供应，包括拌和站数量、拌和能力、运输车和运输泵数量等，搅拌运输车轮流把混凝土运到砼泵前，砼泵通过安设在浮桥上的管道，直接把混凝土泵送到施工平台上进行浇注。
4.2.9.3封底砼的浇注：封底砼的浇注可以全断面浇筑，也可按顺序从围堰内的下游开始到上游结束，封底较厚时宜采用分层浇注。浇注前对所有的机具、材料、砼的配合比及施工布置情况进行全面细致的检查，保证砼拌合物质量良好，施工机械在灌注过程中不发生故障。
每根导管首批砼储料斗的储存方量应经过计算，使首批灌注下去的混凝土能满足导管的初次埋深（与灌注深度和导管间距有关），导管的首批混凝土灌注完毕后，吊开储料斗，由砼泵通过砼泵管直接往漏斗内泵送混凝土继续浇注，直到钢围堰封底砼浇注完成。
4.2.9.4封底棍凝土标高的控制：在围堰内设置标高测点，测点数量根据封底面积确定，浇筑过程中随时用测绳进行测量，以此来掌握混凝土的流动情况，控制导管的埋深、封底混凝土的顶面标高。浇注后期适当增加混凝士的坍落度，使混凝土形成较平坦的顶面，封底混凝士的浇注标高宜比设计标高提高10~15cm，待钻孔灌注桩完成后，再抽水凿除封底混凝土顶面的松弱层和不平整层至设计标高。
4.3纠偏措施：
4.3.1钢围堰下沉过程中由于土质不同、土压力不均匀、水流、风力、施工控制不力等原因容易发生偏移，纠偏前应分清原因，确定属于哪一类偏移，然后采取相应措施，有障碍物的应首先排除障碍。
4.3.2倾斜纠正：可采取除土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法进行，但要注意倾斜一般伴随着中心偏位，要分清顶口或是底口偏移，有针对性地采取措施。
4.3.3位移纠正：先除土，使围堰底面中心向承台设计中心倾斜靠近，然后在对侧除土使围堰恢复竖直，如此反复使围堰逐步靠近设计中心。
4.3.4扭转纠正：可在一对角线两角除土，或四角同时除土，借助不平衡的土压力使围堰逐步在下沉过程中扭转其角度。
5. 质量标准
5.0.1 施工前对原材料进行检查验收，留有质量证明文件。
5.0.2 施工过程中严格按《钢结构工程施工质量验收规范》和设计文件、方案要求对结构尺寸、位置和焊缝质量等进行检查验收。
5.0.3 施工过程中，随时对围堰的垂直度、平面位置及内外土体进行跟踪观测。
5.0.4施工中质量控制按设计标准和允许偏差控制，如设计没有时按下列标准控制：
平面长宽尺寸：D/500及30mm，垂直直径差<20mm
对角线偏差：允许对角线长度的±1%，最大允许18cm
双壁间距（厚度）：±10mm 高度：±10mm
顶底面中心偏差：20mm 节间错台：2mm
允许最大倾斜度：2%
允许扭转偏角：≤2° 水密试验：不允许渗水
当围堰作为承台模板使用时，误差应符合规范对模板的施工要求。
6．质量记录
6.0.1 原材料制造厂出具的品质证明书、质量保证书、合格证等
6.0.2 现场放样记录、测量和观测记录
6.0.3 下沉和纠偏记录、开挖记录、异常情况和处理记录等
6.0.4 封底情况记录、混凝土浇筑记录、质量记录、强度报告
7.安全、文明和环保措施
7.0.1 设计计算原始资料确保准确、与现场情况一致，设计要考虑一定的安全系数，应力不可用得太足，留一定的安全储备。
7.0.2对于施工通航江河上的围堰和基础工程，施工前应与当港航监督部门联系，办理有关通航作业许可和安全事宜。所用浮吊、驳船均要求有海事、航运部门认可的许可证并有备案，浮吊要有安全部门检验认可书，操作人员要有特殊作业上岗证。
7.0.3 振动锤必须经常检查维护和保养，承重钢索、卷扬钢丝绳规格必须满足安全要求，制动系统灵活有效。
7.0.4 围堰施工全过程必须派专人指挥、指导和监测，水上施工人员必须配备救生圈、穿救生衣，穿防滑胶鞋。
7.0.5通航河道围堰周围必须设置防撞护桩，挂废旧轮胎缓冲撞击力，护桩上安装航标灯和醒目警示灯，上下游距离施工点50~200m范围内设置施工警示牌。
7.0.6 浮吊、驳船等施工船只抛锚钢丝绳不得穿越河面，不得占用航道，防止被过往船只螺旋桨挂断
7.0.7为防止挖土过程中发生意外事故，保证围堰安全，应配备从堰外向堰内灌水的水泵。一旦发生异常情况，立即向堰内灌水，恢复内外平衡，经检查处理后再抽水开挖。围堰内侧设置上下爬梯，遇紧急情况立即疏散坑内外人员。
7.0.8 围堰双壁内部支撑加固补焊时，必须采取通风措施确保人员安全。
7.0.9 施工现场电工、起重工、操作手、电焊工等特殊工种必须持证上岗。
7.0.10 围堰周围必须具备良好的照明，顶部周边设置道板、栏杆、防护网等安全防护设施。
9.0.11 围堰加工制作场需做好安全文明施工，用电线路和电器机具、配电箱等需严格按现场临时用电方案执行，现场氧气乙炔应规范放置和使用，做好防火防爆防触电等措施预案。安全检查人员要经常巡视，发现有安全隐患及时解决整改。
9.0.12对于参与施工的船、机要防止船、机油料渗漏污染水体水域的水质。对生产、生活产生的废机油及其污染物以及危险废弃物等，应由产生该废弃物的部门进行分类堆放，做好标识，并运送到指定区域处理。
9.0.13保持现场整洁有序，不随便向河内抛撒建筑垃圾、废物，开挖基坑的泥浆应妥善处置或运走，不得随意向河内排放。
9.0.14 在距居民较近的施工现场，应将施工机械的噪音降至规定标准，做到不扰民。