水下岩层中大直径钢围堰施工.pptx

水下岩层中大直径水下岩层中大直径双壁钢围堰施工双壁钢围堰施工双壁钢围堰施工工艺框图双壁钢围堰施工工艺框图双壁钢围堰结构设计分块制作底节拼装底节起吊下水钢围堰接高钢围堰定位下沉钢平台及钢护筒安装围堰内基底清泥封底砼施工壁内砼填充钻孔桩、承台、墩身施工双壁钢围堰拆除胎架制作煤油试验地锚安装水下基坑开挖钢护筒制作合格否钢围堰浮运就位水下爆破水下爆破3 双壁钢围堰施工工艺为确保钢围堰加工精度为确保钢围堰加工精度,按照钢围堰外圆弧度制作胎架按照钢围堰外圆弧度制作胎架,共制作四幅胎架共制作四幅胎架胎架制作胎架制作3.1 分块制作分块制作在胎架上按照设计图纸分块组拼、在胎架上按照设计图纸分块组拼、焊制，焊缝要求焊制，焊缝要求“焊焊1010空空5”5”双壁钢围堰分块加工双壁钢围堰分块加工3.1 分块制作分块制作单块制作完成后，吊离胎架，单块制作完成后，吊离胎架，集中堆放集中堆放双壁钢围堰分块加工双壁钢围堰分块加工3.1 分块制作分块制作焊缝煤油渗透试验焊缝煤油渗透试验煤油渗透试验检验方法：焊缝外涂白垩粉浆，晾干后内刷煤油，煤油渗透试验检验方法：焊缝外涂白垩粉浆，晾干后内刷煤油，经过半小时后检查，无煤油渗漏斑点为合格。经过半小时后检查，无煤油渗漏斑点为合格。涂白垩涂白垩涂煤油涂煤油3.1 分块制作分块制作水下基坑开挖水下基坑开挖由于由于6#6#、7#7#墩承台均伸入进了岩层，双壁钢围堰下沉如采用墩承台均伸入进了岩层，双壁钢围堰下沉如采用“边挖边沉边挖边沉”的常规施工方法，根本无法下沉到位。因此采用了的常规施工方法，根本无法下沉到位。因此采用了“先挖后下先挖后下”的的施施工方法。开始采用了水上工方法。开始采用了水上18.24m18.24m长臂挖机开挖，速度较慢，效果并不理长臂挖机开挖，速度较慢，效果并不理想。想。3.2 水下基坑开挖水下基坑开挖水下基坑开挖水下基坑开挖为加快水下基坑开挖速度，后租用了为加快水下基坑开挖速度，后租用了8m8m3 3水上抓斗来进行开挖，水上抓斗来进行开挖，全齿型抓斗上配有利齿，而且自身重量较大，可以击碎岩石。全齿型抓斗上配有利齿，而且自身重量较大，可以击碎岩石。对于软质岩石开挖，抓斗式挖泥船非常方便而快捷。对于软质岩石开挖，抓斗式挖泥船非常方便而快捷。3.2 水下基坑开挖水下基坑开挖抓斗式挖泥船性能表船总长船总长42m42m吊机臂长吊机臂长18m18m作业最大深度作业最大深度水下水下45m45m船宽船宽16.8m16.8m起重荷载起重荷载60t60t作业半径作业半径11m11m15m15m型深型深3.5m3.5m抓斗型式抓斗型式全齿型全齿型水上定位仪型号水上定位仪型号(GPS)(GPS)HD8900HD8900主机功率主机功率1500KW1500KW抓斗容积抓斗容积8m8m3 3测深仪型号测深仪型号SDH-13DSDH-13D水下基坑开挖水下基坑开挖抓斗船上配抓斗船上配GPSGPS定位和测深仪，可以精确判断抓斗的开挖定位和测深仪，可以精确判断抓斗的开挖位置和深度（误差在位置和深度（误差在5cm5cm以内）。以内）。6#6#、7#7#墩每墩开挖方量墩每墩开挖方量约约20000m320000m3。此抓斗船每天开挖方量超过此抓斗船每天开挖方量超过6000m36000m3，6#6#、7#7#墩水下基坑各只用墩水下基坑各只用4 4天就全部开挖完毕。天就全部开挖完毕。水下爆破施工水下爆破施工14#14#墩承台全部埋于裸露基岩中，水下基坑开挖采用了水下爆墩承台全部埋于裸露基岩中，水下基坑开挖采用了水下爆破方法施工。爆破直径破方法施工。爆破直径40m40m，深度，深度8m8m，爆破方量约，爆破方量约10000m310000m3。爆破孔位布置图爆破孔位布置图爆破范围为爆破范围为40m40m，炮孔孔径炮孔孔径11cm11cm，炮孔间距和排炮孔间距和排距均为距均为220cm220cm。采用采用6 6台潜孔钻，每次钻台潜孔钻，每次钻6 6个孔。个孔。起爆网路图起爆网路图采用毫秒导爆管微差起爆网路。在水中爆破时，瞎炮率比较大。为避免产生瞎炮，采用毫秒导爆管微差起爆网路。在水中爆破时，瞎炮率比较大。为避免产生瞎炮，每个炮孔应采用两点起爆。在炮孔的下部、上部各设一个起爆点，每个起爆点放每个炮孔应采用两点起爆。在炮孔的下部、上部各设一个起爆点，每个起爆点放二枚雷管。孔内并联，孔外串联。非电雷管共分二枚雷管。孔内并联，孔外串联。非电雷管共分MS1MS1、MS3MS3、MS5MS5、MS7MS7四段。四段。序号名称代用字母单位数量备注1炮孔孔径dcm112炮孔间距acm2203炮孔排距bcm220梅花形布孔3炮孔倾角度90垂直钻孔4超钻深度hcm1505单位炸药消耗量qkg/m31.10乳化炸药6单孔装药量Qkg32.57最大段别起爆药量Qmaxkg368.4水下爆破设计参数表水下爆破设计参数表水下爆破施工水下爆破施工采用采用6 6台台GY-2AGY-2A型潜孔钻固定在钻探船上同时钻孔型潜孔钻固定在钻探船上同时钻孔,孔位采用孔位采用GPSGPS定位定位,每钻每钻2323排起爆一次。在钻孔完毕时，将钻头和钻杆取出，外套管仍留在原位，排起爆一次。在钻孔完毕时，将钻头和钻杆取出，外套管仍留在原位，待装药堵塞完毕后才取出。待装药堵塞完毕后才取出。水下爆破施工水下爆破施工水下爆破采用水下爆破采用2 2号岩石乳化炸药。为方便施工，炸药加工成直径为号岩石乳化炸药。为方便施工，炸药加工成直径为80mm80mm的长条圆柱形药的长条圆柱形药卷，并采用特定的塑料波纹管装成柱状，每卷，并采用特定的塑料波纹管装成柱状，每50cm50cm长一节，节与节之间采用螺旋式拧入连接。长一节，节与节之间采用螺旋式拧入连接。在塑料波纹管高度方向的在塑料波纹管高度方向的1/31/3和和2/32/3处各开一小洞，分别将雷管插入药卷内。在药卷一端绑处各开一小洞，分别将雷管插入药卷内。在药卷一端绑上引绳。用引绳把药卷顺钻孔外套管匀速放下，直至设计位置。上引绳。用引绳把药卷顺钻孔外套管匀速放下，直至设计位置。装药装药炸药炸药雷管雷管和导爆管和导爆管水下爆破激起水花水下爆破激起水花连线连线警戒船警戒船水下基坑测深水下基坑测深水下基坑开挖完毕后，采用水下基坑开挖完毕后，采用HD-27HD-27型水中测深仪（带型水中测深仪（带GPSGPS定位）来进行坑定位）来进行坑底水深测量，可准备测出测深仪经过位置的河床标高。底水深测量，可准备测出测深仪经过位置的河床标高。测深仪屏幕测深仪屏幕测深仪发射器测深仪发射器7#墩河床测深结果图底节拼装底节拼装将码头整平，平铺钢板，在钢板上焊将码头整平，平铺钢板，在钢板上焊“”型支腿，支腿顶面采型支腿，支腿顶面采用水准仪调平，采用汽车吊环向逐片拼装用水准仪调平，采用汽车吊环向逐片拼装底节加水试验底节加水试验为检验底节拼装、焊接质量，确保底节双壁钢围堰下水后不漏水，为检验底节拼装、焊接质量，确保底节双壁钢围堰下水后不漏水，在底节拼装完毕后在每个隔仓内进行加水试验。在底节拼装完毕后在每个隔仓内进行加水试验。底节吊点设置底节吊点设置底节钢围堰共设底节钢围堰共设4 4处吊点。每处吊点分处吊点。每处吊点分3 3个分吊点，每处分吊点采用个分吊点，每处分吊点采用1 1条条160 x100 x12160 x100 x12角钢，并采用角钢，并采用4 4条条63x663x6角钢两侧帮焊加固。角钢两侧帮焊加固。底节整体起吊下水底节整体起吊下水采用两台浮吊和两台岸上汽车吊采用两台浮吊和两台岸上汽车吊,同时起吊同时起吊,浮吊始终不脱钩浮吊始终不脱钩,靠浮吊后锚靠浮吊后锚后退后退,岸上汽车吊需要临时放下岸上汽车吊需要临时放下,收臂前移收臂前移,每次向前推进每次向前推进6m,6m,总共前移总共前移6 6次次即可将底节送下水。即可将底节送下水。底节整体起吊下水底节整体起吊下水岸边岸边打入打入锚锚自制自制四齿四齿锚锚立模立模浇筑浇筑砼锚砼锚水中水中砼重砼重力锚力锚自制定位锚自制定位锚双壁钢围堰浮双壁钢围堰浮运运双壁钢围堰浮运必须选择平潮时间双壁钢围堰浮运必须选择平潮时间,紫坭河中水流相对较缓紫坭河中水流相对较缓,双壁钢围堰双壁钢围堰浮运采用两艘浮吊船挟持拖运浮运采用两艘浮吊船挟持拖运双壁钢围堰浮运双壁钢围堰浮运沙湾水道水流相对较急沙湾水道水流相对较急,双壁钢围堰浮运采用三艘拖轮拖运。一艘拖轮在双壁钢围堰浮运采用三艘拖轮拖运。一艘拖轮在前方提供主牵引力，两艘拖轮在双壁钢围堰左右挟持，提供部分牵引力并前方提供主牵引力，两艘拖轮在双壁钢围堰左右挟持，提供部分牵引力并防止双壁钢围堰旋转和摆尾。防止双壁钢围堰旋转和摆尾。双壁钢围堰接高双壁钢围堰接高双壁钢围堰水中接高采用浮吊吊装双壁钢围堰水中接高采用浮吊吊装,环向逐片接高环向逐片接高,为保持平衡为保持平衡,在对面隔在对面隔仓可以加水调平。仓可以加水调平。双壁钢围堰水中定位下沉双壁钢围堰水中定位下沉打设钢管桩定位打设钢管桩定位水中抛锚定位水中抛锚定位水中定位可以采用定位桩或定位锚的方法，采用四台卷扬机精确定位。水中定位可以采用定位桩或定位锚的方法，采用四台卷扬机精确定位。在双壁钢围堰顶部横放两排贝雷梁，并在中心竖一条钢筋，采用两台全在双壁钢围堰顶部横放两排贝雷梁，并在中心竖一条钢筋，采用两台全站仪交叉定位，壁内灌水下沉。站仪交叉定位，壁内灌水下沉。双壁钢围堰顶钢平台搭设双壁钢围堰顶钢平台搭设在双壁钢围堰顶搭设桩基施工钢平台，在双壁钢围堰内打设在双壁钢围堰顶搭设桩基施工钢平台，在双壁钢围堰内打设8 8条钢管桩，条钢管桩，利用双壁钢围堰和钢管桩作支撑，采用贝雷梁、型钢、钢板搭设钢平台。利用双壁钢围堰和钢管桩作支撑，采用贝雷梁、型钢、钢板搭设钢平台。钢平台尺寸为钢平台尺寸为30m24m30m24m。钢护筒埋设钢护筒埋设钢护筒四周设导向架钢护筒四周设导向架,采用采用DZ90DZ90型双夹具振动锤打不动为止。为增大钢护型双夹具振动锤打不动为止。为增大钢护筒与桩基砼和封底砼之间的摩阻力筒与桩基砼和封底砼之间的摩阻力,在钢护筒底内外围焊钢筋和剪力筋。在钢护筒底内外围焊钢筋和剪力筋。潜水员水下作业潜水员水下作业双壁钢围堰封底砼浇注双壁钢围堰封底砼浇注C20C20封底砼厚度封底砼厚度3m,3m,砼方量约砼方量约2000m3,2000m3,采用两台采用两台HBT80HBT80输送泵输送泵,两台两台HG12HG12布料布料机机,3,3套导管套导管,两台浮吊同时浇注。两台浮吊同时浇注。双壁钢围堰封底砼浇注双壁钢围堰封底砼浇注双壁钢围堰封底砼灌注顺序为先从四周环向闭合，再补中间，共布设双壁钢围堰封底砼灌注顺序为先从四周环向闭合，再补中间，共布设2323个灌注点，每个灌注点转换必须重新剪球。个灌注点，每个灌注点转换必须重新剪球。壁内砼灌注壁内砼灌注双壁钢围堰壁内砼采用导管法水双壁钢围堰壁内砼采用导管法水下灌注，每个隔仓设下灌注，每个隔仓设3 3个灌注点，个灌注点，每次灌注高度每次灌注高度3m3m。隔仓板内灌砂隔仓板内灌砂壁内砼灌注壁内砼灌注钻孔桩施工钻孔桩施工在已搭设好的钢平台上采用冲击钻进行钻孔桩施工。在已搭设好的钢平台上采用冲击钻进行钻孔桩施工。泥砂分离器泥砂分离器冲击反循环钻头冲击反循环钻头围堰内清泥围堰内清泥桩基施工完毕后，拆除钢平台，采用水上抓斗清理桩基施工完毕后，拆除钢平台，采用水上抓斗清理围堰内桩基施工遗留的泥砂。围堰内桩基施工遗留的泥砂。自制吸泥机自制吸泥机承台施工承台施工主墩承台尺寸为主墩承台尺寸为27.5*17*5m27.5*17*5m，砼方量，砼方量1997.5m3,1997.5m3,钢筋钢筋230t,230t,一次性浇筑。一次性浇筑。主墩墩身高度主墩墩身高度31m-35m31m-35m，采用翻模法施工，采用翻模法施工,中主墩中主墩3232钢筋接头钢筋接头868868条条,边主墩边主墩3232钢筋接头钢筋接头16001600条。条。墩身施工墩身施工双薄壁墩双薄壁墩圆柱空心墩圆柱空心墩各各级级领领导导检检查查指指导导工工作作 经验经验本工程在大直径轻型双壁钢围堰设计上进行了大胆的尝识，壁间本工程在大直径轻型双壁钢围堰设计上进行了大胆的尝识，壁间80cm80cm厚厚双壁钢围堰用钢量仅为约双壁钢围堰用钢量仅为约100kg/m2100kg/m2，大大节省了钢材用量。，大大节省了钢材用量。用钢量约相用钢量约相当于钢吊箱的当于钢吊箱的50%50%，相当于钢板桩围堰的，相当于钢板桩围堰的40%40%，大大节省了施工成本。，大大节省了施工成本。本工程为嵌入裸露基岩和软质岩层中双壁钢围堰施工提供了宝贵经验，本工程为嵌入裸露基岩和软质岩层中双壁钢围堰施工提供了宝贵经验，“先挖后下先挖后下”的施工工艺安全、可靠。的施工工艺安全、可靠。大方量抓斗船在开挖水下软质岩层时非常快速、精确。大方量抓斗船在开挖水下软质岩层时非常快速、精确。本工程为水下爆破施工提供了宝贵经验，取得了一批较有价值的参数。本工程为水下爆破施工提供了宝贵经验，取得了一批较有价值的参数。本工程对双壁钢围堰施工工艺进行了多处创新和改进，避免了动用较多本工程对双壁钢围堰施工工艺进行了多处创新和改进，避免了动用较多的大型水上施工设备。的大型水上施工设备。对于双壁钢围堰抗浮设计提供了一定的参考价值。对于双壁钢围堰抗浮设计提供了一定的参考价值。4 经验和教训 教训教训双壁钢围堰块与块之间的连接方式有待进一步改进。双壁钢围堰块与块之间的连接方式有待进一步改进。3mm3mm厚薄钢板的焊接方法有待进一步改进。厚薄钢板的焊接方法有待进一步改进。双壁钢围堰拆除方法有待改进。双壁钢围堰拆除方法有待改进。4 经验和教训