鹦鹉洲长江大桥2号塔双壁钢围堰施工技术.pdf

  • 文档大小:2.45 MB
  • 文档格式:pdf
  • 约 5页
  • 2021-09-11 发布
  • 举报
鹦鹉洲长江大桥2号塔双壁钢围堰施工技术1 鹦鹉洲长江大桥2号塔双壁钢围堰施工技术2 鹦鹉洲长江大桥2号塔双壁钢围堰施工技术3 鹦鹉洲长江大桥2号塔双壁钢围堰施工技术4 鹦鹉洲长江大桥2号塔双壁钢围堰施工技术5
已阅读完毕,您还可以下载文档进行保存
文档单价:6.00 会员免费
开通会员可免费下载任意文档
  1. 1、本文档共5页,内容下载后可编辑。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
———文章编号:10094539(2018)06005105・桥梁工程・鹦鹉洲长江大桥2号塔双壁钢围堰施工技术张耀(中国铁建大桥工程局集团有限公司天津300300)摘要:武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2X850+200)m三塔四跨悬索桥,2号塔采用大型双壁钢围堰作为基础施工的围护结构。双壁钢围堰尺寸为78m(长)x41m(宽)x35.5m(高),围堰在工厂分节加工制造。本文结合工程实践,就武汉鹦鹉洲长江大桥2号塔双壁钢围堰的下水、浮运、定位、着床下沉等施工工艺做详细介绍,以供同类型双壁钢围堰施工时参考。关键词:双壁钢围堰浮运定位封底工艺控制中图分类号:U445.55+6文献标识码:B—DOI:10.3969/j.issn.10094539.2018.06.014ConstructionTechnologyforDouble-wallSteelCofferdamoftheSecondTowerofWuhanParrotIslandBridgeZhangYao(ChinaRailwayConstructionBridgeEngineeringBureauGroupCo.Ltd.,Tianjin300300,China)Abstract:ThemainbridgeofWuhanParrotIslandBridgeisathree-・towerandfour・・spansuspensionbridgewiththespanarrangementof(200+2X850+200)m.Thelarge—doublewallsteelcofferdamisadoptedasthesuppoastructureforthefoundationconstructionofthesecondtower.Thedouble.wallsteelcofferdamis78m(1ength)×41m(width)X35.5m(height)insize,anditismanufacturedinthefactorysegmentally.Thelaunching,floating,locating,andsinkingdownthebedrockofthedouble.wallsteelcofferdamarebrieflyintroducedinthisthesis.whichcouldberefefredforthesametypeofdouble・wallsteelcofferdam.Keywords:double・wallsteelcofferdam;floating;locating;bottomsealing;processcontrol1工程概况武汉鹦鹉洲长江大桥为(200+2X850+200)m三塔四跨悬索桥¨毛J,2号塔基础施工采用双壁钢围堰作为基础施工的围护结构。钢围堰由双层壳体组成,平面为圆端矩形。其双壁间距2.0m,外轮廓尺寸78m(长)x41m(宽)x35.5m(高),钢围堰设计用钢量5472.7t,钢围堰底节内设1.5m宽纵向底隔舱以及2.4m宽横向底隔舱。双壁钢围堰平面布置见图1。22号塔双壁钢围堰总体施工方案武汉鹦鹉洲长江大桥2号塔底节双壁钢围堰在——收稿日期:20180310作者简介:张耀(1978一),男,高级工程师,主要从事桥梁施工管理方面的工作。图1双壁钢围堰平面布置(单位:mm)习距桥位上游约20km处船厂进行加工,采用气囊转向下河,利用3艘2640hp拖轮进行浮运,浮运到墩位后采用前、后定位船进行定位,吸泥下沉至稳定深度后利用2艘200t浮吊进行钢围堰中上节钢围堰接高,然后继续吸泥下沉至设计标高,待2号塔钻孔桩施工完成后进行钢围堰封底,完成钢围堰施工。铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2018(06)51万方数据・桥梁工程・3双壁钢围堰施工关键技术』邈)々萎薅双壁钢围堰I\奄、。◆转为书1.2X8m的统一规格气囊。3.1.4钢围堰下水钢围堰制作拼装完成后,清理钢围堰滑移范围内场地,按照设计要求修整坡道,并保证无杂物尤其是尖锐的石块、钢筋、玻璃、铁件等物,避免气囊被割破b]。挂好地锚钢丝绳后,开始给钢围堰支撑气囊充气启动,利用钢围堰自重下滑力在气囊上转向移动,逐渐放松转向地锚卷扬机钢丝绳,钢围堰将沿着坡道下滑。钢围堰前部下水方向备有一部卷扬机,在钢围堰自重分力不能使围堰下滑时给围堰提供前部拉力,使钢围堰顺利下滑,钢围堰后方的牵引钢丝绳采用断缆器断缆。钢围堰在坡度较大的坡道上滑动不断加速冲入水中,整体自浮,最后用3台2640HP拖轮控制钢围堰。3.2双壁钢围堰浮运定位3.2.1双壁钢围堰浮运钢围堰整体下河后,钢围堰处于自浮状态,吃水深度约3.3m。钢围堰在拖轮编队的拖带下,从华夏造船厂出发,沿着长江航道下行浮运20km到达桥位处。在鹦鹉洲长江大桥桥址下游100m处调头定位。钢围堰拖带采用顶推为主、帮拖辅助的方式图2底节双壁钢围堰下水总布置进行,共设主顶推拖轮3.1.2双壁钢围堰下水入水口处理2640马J-J1艘、2640马钢围堰各工况通过建模进行有限元分析,在计算力帮拖轮2艘。船队总结果的基础上预留足够水深,不应小于1m。要求人水尺寸为长124m,宽62m。口河床要进行清淤处理,处理深度要求为距河边10m、队彤叉u图4。图4钢围堰浮运编队平面示意33m、43m、53m,水深分别不小于4.6m、5.5m、7m-,钢围堰浮运过程中7.6m[3]。入水口河道水深布置见图3。并且必须需海事部门进行航道f临时管制并护航。保证钢围堰下水处河床水深满足要求,其范围至少3・2・2双壁钢围堰定位为LT游I-10m[3-4]。钢围堰锚碇系统采用前、后定位船加重锚体。loooo。23000.:10000,:lo000,系。前定位船采用2艘400t铁驳,后定位船采用l≮——————b广』磐L可r0=rj艘400t铁驳。主锚采用8t霍尔铁锚6个,尾锚采用————■—弋<=_厦广;盯下n对股阢议。工则不门扣隹小仄砌|,户己础不,门————、崤卜J斟I三l旧6t霍耳铁锚4个。前定位船边锚各抛设1t霍尔铁1It3入水口河道水深设置(单位:mm)锚4个,后定位船边锚各抛设lt霍尔铁锚4个。围堰和前、后定位船I司采用拉缆连接,前拉缆为6根3.1.3气囊布置+60.5钢丝绳,后拉缆为4根舭7.5钢丝绳。围堰边钢围堰转向下水主要靠气囊的摆放角度,钢围锚采用8个5t霍尔铁锚。钢围堰定位布置见图5。堰需整体转向25。左右方能满足斜行下水要求。为前定位船进位一I临时锚碇一抛主锚(主锚抛设防止斜行时下部气囊滑出托板,钢围堰在转向时使顺序:5#、3#、1拌、2#、4#、6#)一挂锚绳一起临时锚一溜用长度巾1.2×13ffl的气囊,确保在钢围堰转向过定位船至设计位置一抛前定位船边锚一围堰浮运临程中底托板始终在气囊上。转向结束后,全部更换时定位一围堰溜放至设计位置一抛围堰7撑、11#边锚52铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCT/ONTECHNOLOGY2018(06J万方数据・桥梁工程・_溜放后定位船至设计位置一抛尾锚(15#、16#、17#、18#)一抛边锚(8#、9#、12#、13#、10#、14#)一抛后定位船边锚(23#、24#、25#、26#)一围堰调整初定位。图5钢围堰定位布置钢围堰初定位后几何姿态观测一改变主拉缆受力调整_÷钢围堰平面位置调整一钢围堰几何信息反馈_发放调整指令,直至沉井中心坐标满足设计要求一改变下拉缆一调整钢围堰倾斜度,同时兼顾主拉缆受力一钢围堰几何信息反馈一发放调整指令,直至钢围堰倾斜度满足设计要求一注水下沉。最终采用前定位船、后定位船抛设霍尔铁锚形∞成锚碇体系对底节双壁钢围堰进行定位一7]。利用定位船前后拉缆保证上下游位置即横桥向平面位置,利用围堰边锚保证纵桥向平面位置。3.3双壁钢围堰接高与吸泥下沉2#塔地质为粉砂覆盖层及生物碎屑灰岩层。双壁钢围堰设计人土深约为16m,钢围堰刃尖处标高为一9.0m,位于粉砂覆盖层。3.3.1双壁钢围堰着床钢围堰着床前,采用在壁舱和底隔舱加水的方法进行下沉,主要靠底节双壁钢围堰自重和加水后的重量克服围堰排水产生的浮力旧J。着床下沉时水位按照+13.5m,河床标高为+7.5m,计算得出围堰着床时需在围堰壁舱内加水高度为3.83m,加水后围堰着床,着床前通过调整缆绳对围堰姿态精确调整。注水下沉底节围堰接近河床面,利用前后定位船及围堰边锚精确调整钢围堰平面位置,并调整好前后拉缆受力,最后多点同时陕速注水,使底节钢围堰陕速下沉着床。3.3.2钢围堰第一次吸泥下沉钢围堰第一次下沉约5m,使底节钢围堰能够处于稳定状态。武汉鹦鹉洲长江大桥2号塔底节钢围堰首次吸泥下沉时由于水位较浅,采用空气吸泥机无法正常吸泥,最终选择砂石泵进行吸泥下沉。钢围堰着床后,在围堰壁舱和底隔舱内继续加水,并利用砂石泵在钢围堰内进行吸泥辅助进行下铁道建笳技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY沉。下沉过程中,钢围堰必须克服围堰外壁与粉砂层的摩阻力及钢围堰刃脚正面阻力。9』。其中侧面摩阻力按照地勘资料,砂层与钢围堰外壁的摩阻力按地质资料取25kPa。钢围堰外壁周长为202.8m,钢围堰投影面积为393m2,钢围堰和底隔舱的投影面积为813m2。根据《公路桥涵地基与基础设计规范》,围堰下沉过程中粉砂层的下沉侧面摩阻力T=202.8X1×25X1000/10000=507t/m;正面考虑采用砂石泵吸泥来最大限度地减小阻力。通过砂石泵吸泥及在隔舱内加水,最终围堰刃脚下沉至标高+2.5m。3.3.3双壁钢围堰接高接高钢围堰在船厂内加工成大的单元块段,利用大型船只运至桥位处,由两台200t浮吊吊装至相应设计位置与已就位的底节钢围堰拼焊。在钢围堰壁板拼装过程中,根据钢围堰单元块的供应情况和吊机站位穿插进行围堰内支撑拼装,并将拼好的两片壁板连接成整体,吊装过程中尽量少移动浮吊。内支撑安装完成后,进行相邻壁板的拼装焊接,并与上一片壁板进行连接固定,依次进行后续壁板拼装焊接并安装内支撑。直线段壁板拼装完成后,拼装圆弧段壁板,直至钢围堰全部闭合并完成接缝焊接。接高完成后,向双壁钢围堰四周井壁内灌注混凝土来提高钢围堰刚度,增加围堰总重量。3.3.4钢围堰第二次吸泥下沉鹦鹉洲长江大桥双壁钢围堰第二次吸泥下沉是整个围堰施工最重要过程之一。根据水位及现场的实际情况,第二次吸泥下沉采用直径273mm空气吸泥机+搅吸泵作为吸泥设备,采用自制移动构架吊机及200t浮吊作为起吊设备。钢围堰吸泥布置见图6。上游△。表示搅吸泵表示Q273空气吸泥机。表示隔舱编号图6钢围堰吸泥场地布置双壁钢围堰内部区域分为核心区I、周边区ⅡⅡ。先在I区造锅底、后在区取土的吸泥顺序进2018(06153万方数据・桥粱工程・行。区域划分详见图7。数K=(G一鳓/(r+尺)=1.2>1.15(其中G为围武昌堰自重;B为浮力;T为围堰外壁摩阻力;R为隔舱————历多雹F重万Ei添及围堰刃脚正面阻力),双壁钢围堰基本无需其它∥,凼皿皿千瞥亚峦雹皿1呷皿呻1辅助可以直接通过吸泥下沉的方式下沉到位。【【l④“ll⑤1I⑥JJJ围堰下沉深度接近终沉标高时,此时围堰下沉心露峦蕊士弗峦盈皿函d商峦酬/非常缓慢,在中隔舱底进行取土,使其悬空,并且在∥\逛錾兰翌三三竺三至呈兰孥边隔舱底部由I-4潜水工冲射取土配合下沉。———————————————————‘…“’、、/J二_,),州HI…_目7Jf月J7n-一HuHL,uu汉阳最终双壁钢围堰刃脚下沉至一9.0m,达到设计图7钢围堰吸泥区域划分布置标高。围堰姿态满足设计要求,进行稳定观测后停单独隔舱吸泥顺序按照先中间吸泥形成小锅’止卜仉上作。底,再在边上吸泥,并采用对称吸泥防止围堰偏斜。本工程在钢围堰下沉过程中由于水位条件影响同时,保持围堰内水位高度,控制刃脚附近区域取采用多种吸泥设备,其效率相差较大。其中,空气吸土,防止发生涌砂现象。泥机(空气压缩机功率llOkW)有效工作时间约吸泥机及搅吸泵利用龙门吊机起吊移动作业,吸85%,效率最高并且随水位增加效果会进一步提高,泥机管口或搅吸泵头须离开吸泥面15~50cm,过低推荐类似工程采用;150LQ-480-6搅吸泵(功率容易造成堵塞,过高则吸泥效率不高。吸泥应对称进55kw)有效工作时间约45%,排量大,含砂率高,正行,并勤测量河床底面标高,以确定吸泥位置。常工作时抽砂量大,适应各种水深条件,但吸泥时容围堰在覆盖层中下沉时阻力来自两个方面,一是易形成漏斗产生埋泵,处理不方便,对工人责任心要钢围堰刃脚正面阻力,二是围堰外壁与覆盖层之间的求高,类似工程水深条件不满足空气吸泥机时可以适摩阻力。围堰在覆盖层中下沉就是消除或减少正面—当采用;200QW40030-45潜污泵(功率45kW)有效阻力,采取辅助措施减小外壁的摩阻力,在自重的作工作时间约30%,故障率高,深水密封性较差,维修用下沉。其中最直接有效的方法就是从围堰内吸泥困难,有效工作时间短,类似工程不建议使用;除土,减小围堰刃脚正面阻力,使围堰下沉。6PNSL一18立式抽砂泵(功率22kW)有效工作时间钢围堰下沉步骤:约30%,经常出现堵管,类似工程不建议使用。第一步:采用8台搅吸泵对核心区I进行吸泥,3.4双壁钢围堰封底取土形成一定深度锅底,深度控制在与周边土体高钢围堰下沉到位后利用双壁钢围堰搭设钻孑L差在2In左右,使围堰在自重的作用下均匀下沉。…平台进行钻孔桩施工。12。。钻孔桩施工完毕后,将第二步:按照对称原则,采用8台空气吸泥机同…钻孔平台改制为钢围堰封底平台进行封底。12。。Ⅱ时对周边区的中间部分进行吸泥,取土同样形成鹦鹉洲长江大桥2号塔围堰封底层被围堰隔舱分一定深度锅底,比核心区高0.5m左右。为防止吸为独立的9块,因此采用分块封底的方式。本阶泥过程中翻砂,钢围堰边隔舱刃脚内侧2.0m宽范段重要的工序是将封底范围内河床面清基找平,围暂时不进行吸泥取土,使刃脚一直埋人土中。同时要将围堰壁板清理干净,这是保证围堰封底第三步:当下沉系数较小不能满足钢围堰下沉不漏水的重要措施之一。钢围堰封底进行清基找需要时,应采取分区域对钢围堰刃脚进行取土,减平后布设水封导管,水封导管间距按照推算的混小正面阻力。凝土流动半径4.0m进行布置,个别钻孑L桩护筒围堰吸泥下沉过程中,吸泥部位根据围堰倾斜遮挡处适当增加。封底混凝土供应采用水上搅拌情况、围堰内河床标高情况决定,要随时测量,随时站直接泵送。’…吸泥调平下沉1。在吸泥下沉时,对围堰的平面位.冲士.;置、倾斜率、刃脚标高等参数每班至少测量一次。。硐川、恫有异常情况时增加观测频率并及时采取措施。武汉鹦鹉洲长江大桥2号塔双壁钢围堰下水、经计算双壁钢围堰终沉到设计位置时下沉系浮运定位、着床下沉及封底是国内先进的深水基础54铁道建筠技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2018fD6J万方数据・桥梁工程・钢围堰施工技术,其对同类型桥梁施工具有很强的指导意义。参考文献罗瑞华.武汉鹦鹉洲长江大桥主桥基础工程施工技术—[J].桥梁建设,2014,44(5):914.冯广胜.鹦鹉洲长江大桥主桥基础施工方案设计与施∥工[c]第二十届全国桥梁学术会议论文集(上册).—北京:人民交通出版社,2012:681688.赵富立,魏超.望东长江公路大桥钢围堰下水施工技术[J].桥梁建设,2014,44(6):112一116.范万祥.黄冈公铁两用长江大桥主墩双壁钢吊箱围堰设计和施工[D].长沙:中南大学,2012.陈国刚.双壁钢吊箱围堰制造并下水工艺探讨[J].重庆交通大学学报(自然科学版),201l,30(5):925(上接第17页)一930.[6]陈广飞.灌河大桥大型深水承台双壁钢吊箱围堰施工—技术[J].交通科技,2014(2):5457.[7]金红岩.黄冈公铁两用长江大桥主墩基础围堰施工技—术[J].桥梁建设,2012(4):16.[8]宋华清,唐衡,林道锦.嘉绍大桥主墩双壁钢围堰施工—技术[J].桥梁建设,2012(4):1130106.[9]刘校峰.鹿山大桥深水承台双壁钢围堰施工技术[J].—公路,2012(6):7579.[10]曾碧聪.安庆长江大桥5群墩双壁钢围堰设计与施工—[J].科技视界,2014(3):128129.[11]余绍宾.怀邵衡沅江特大桥12#主墩深水基础施工技—术[J].铁道建筑技术,2016(3):7881.[12]毕永清.深水桥梁钢围堰拼装平台设计与施工技术—[J].铁道建筑技术,2013(5):6871.———●————●—————---卜-卜-+一・+.-・卜一・卜--一一卜--1--+一+.-卜一+-+-・_卜一・一*+-+-+-+--+--+--4--一+-+一+-+--卜一卜一卜一卜--卜4结论与建议(1)本文在充分收集资料和现场调查的基础上,选取了有代表性的白竹界、新华山、邓家坡、边岩等七座隧道,采用钻探、测井、现场录井和解吸、实验室样品分析测试等方法,进行了综合分析评估。本文所采用的页岩气隧道测试技术和评价方法可供类似工程参考。(2)测井结果表明隧道通过的页岩地层地温及孔内自然伽马处于正常值;录井结果表明气测量整体偏低;含气性结果表明烃源岩页岩气含量低,一般含气量0.005~0.030m3/t;室内试验结果表明有机碳含量极低一偏低,成熟度Ro有机质转化率含量低一较低;孔渗测试结果表明页岩地层属于特低孔低渗储层,不利于页岩气的储集。综上所述,总体来说张吉怀铁路页岩气对隧道的影响较小,可不按瓦斯隧道进行设计。(3)但在局部地区,尤以封闭的小型构造为主地区,页岩气可能局部富集呈气囊状,对隧道的施工有一定影响。施工中应加强有害气体监测和通风,发现测试异常及时采取相应措施。(4)施工期间页岩气的监测及相关数据的收集与分析,为页岩气地区隧道工程的建设标准制定积累相关资料。参考文献[1]侯甲福.如何有效控制炭质页岩深埋地层隧道初期支—护变形[J].铁道建筑技术,2009(3):4447.[2]杨希祥.大丽铁路松桂一号隧道炭质页岩大变形地段—综合施工技术[J].铁道建筑技术,2011(2):2429.[3]朱永伟.湖南雪峰山地区隧道页岩气测试与评价[D].兰州:兰州交通大学,2015.[4]丁安徐,李小越,蔡潇,等.页岩气地质评价实验测试—技术研究进展[J].天然气与石油,2014(2):4348.[5]康小兵.隧道工程瓦斯灾害危险性评价体系研究[D].成都:成都理工大学,2009.[6]王社教,杨涛,张国生,等.页岩气主要富集因素与核心—区选择及评价[J].中国工程科学,2012(6):941130.[7]刘玉婷.中外页岩气评价标准之比较研究[D].荆州:长江大学,2012.[8]国土资源部.页岩气资源/储量计算与评价技术规范:—DZ/T02542014[s].北京:中国标准出版社,2014.[9]中华人民共和国铁道部.铁路瓦斯隧道技术规范:TB—101202002/J—1602002[s].北京:中国铁道出版社,2003.[10]中华人民共和国铁道部.铁路工程不良地质勘察规程:TB—100272012[S].北京:中国铁道出版社,2012.[11]中华人民共和国铁道部.铁路工程地质勘察规范:TB—100122007[s].北京:中国铁道出版社,2014.[12]中国铁路总公司.铁路隧道超前地质预报技术规程:Q/CR—92172015[S].北京:中国铁道出版社,2014.[13]中国铁路总公司.铁路隧道工程风险管理技术规范:Q/CR—92472016[s].北京:中国铁道出版社,2016.铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2018(061551J1J1jl2345I=心口Hb万方数据
布丁老师
该用户很懒,什么也没介绍
文档单价:6.00 会员免费
开通会员可免费下载任意文档