施工方案
侧锚为2个3t霍尔式铁锚和2个地锚。尾锚为2个3t霍尔式铁锚,主锚采用Φ36钢丝绳,边锚采用Φ32钢丝绳,滑车组采用Φ22钢丝绳上卷扬机。兜揽和斜缆采用Φ32钢丝绳。
导向船与钢围堰的连接方式及各锚的位置情况见图5。 2)、抛锚及定位
抛锚采用“甩梢”的方法进行抛锚:抛锚时采用拖轮拽带抛锚船浮运至锚位,由全站仪测试位置后,松开挂置铁锚的钢丝绳,铁锚因自重而落入河床。在江边利用浮吊将直径为16mm~20mm,长约20m的钢丝绳挂住铁锚,将钢丝绳一端固定在带缆桩上,然后将活头绕成∞字于带缆桩上,活头的末端用细麻绳扎住。铁锚挂好后,将连于锚上的锚链在船上摆好,盘好钢丝绳,并将锚绳的末端固定在带缆桩上,准备工作完后,将船拖至测量指定的锚位,其他人员站在安全地点,由一技术熟练的工人将活头松开,铁锚靠自重力落入河床,锚链及锚绳随之落入河中。
锚绳要随抛随及时校直,以避免锚抛下后锚链和锚绳随锚抛下后发生堆积,锚抛下后需有一定的推力,使铁锚移动一定的距离,在移动的过程中形成的锚固力对锚尾的预拉力一般拉到设计拉力的80%左右。
3)、导向船布置、浮运定位
导向船是配合围堰下沉、定位以及钻孔桩施工的主要设施。导向船是由1艘800t铁驳,利用钢丝绳和船上制作的限位装置将铁驳和首节钢围堰绑定,采用拖轮将铁驳和钢围堰拉到桥墩位
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置,然后再系定主锚、边锚及尾锚。考虑整个水上施工系统庞大,对导向船的整体稳定性受到一定的影响,必须对导向船船体进行加固和压重。
4)、围堰制造、底节拼装、下水
双壁钢围堰在工厂分块制造、通过船只运输至现场进行拼装。为保证工程进度,P4#、P5#围堰首节分别采用两个平台拼装。P4#利用在水中搭设钢结构平台拼装,焊接后通过卷扬整体起吊下水(临时钢结构平台如图6、图7所示)。P5#利用P6#筑岛平台实现岸上拼装,底节焊接后用气囊法下水(详见下页)。其余块件运至墩位后则通过浮吊吊装拼焊、下沉。
各节块围堰组拼时应按车间内编号顺序进行。各节围堰先点焊组拼成整体然后对围堰直径、倾斜度及围堰结构等进行测量检查合格后方能全面施焊。围堰焊接完毕,应对焊缝认真检查,对壁板和隔舱板焊缝进行煤油渗透检查,不合格的应予以补焊。
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图6.水中平台平面布置
图7.拼装平台及吊点立面图
P4#利用卷扬起吊下水:在墩位上游100m处搭设临时支架用以拼装钢围堰,利用临时胎架上的8个门吊架同时起吊底节围堰,割除底部支撑型钢,将底节围堰下放入水,入水后在原位焊接第一层内支撑和护筒导向架。
P5#用气囊法下水:围堰在12个50cm高的坐墩上拼装,焊接完成后(包括第一层内支撑和护筒导向架)在围堰底口临时焊接12根Ф630mm的钢管(主要用以增加气囊和围堰的接触面
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积同时增强围堰的刚度,防止围堰在下水过程中变形)。气囊选用CL-VIФ1.8m×14m专用高强度尼龙橡胶承载气囊。钢管焊接完成后,将24个气囊分两排平行插入围堰底部(布置见图8),充气顶起围堰,然后抽走坐墩。围堰下水前,在河中抛两口5吨的八字锚,作双壁钢围堰的下水的牵引力,牵引钢围堰在气囊上向江边滚动;同时,钢围堰的后面同样设置上三个能满足80吨拉力的地锚,地锚要求长3米、宽2﹒5米、深3﹒5米。利用10吨卷扬机、100吨级的滑车组组成制动牵引力,后面的卷扬机慢慢地放松钢丝绳,使双壁钢围堰在卷扬机控的制下慢慢地使入江中。入水稳定后水下割除底口临时钢管。
图8.临时钢管及气囊布置图
5)、围堰接高、下沉
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围堰下水后,用牵引船将围堰拖到桩位处,开始注水下沉。围堰的横桥向由导向船的主锚和尾锚调节,围堰的顺桥向定位由导向船上的边锚及岸上的地锚来实现。
围堰底节在水中保持稳定后,准备接高第二节围堰,在首节围堰顶向下150cm左右位置制作焊接平台。围堰接高利用浮吊逐块对称安装来实现。在钢围堰拼装第二节的同时进行各锚的抛置,并为钢围堰进行粗定位,第二节围堰拼装完成后,继续向围堰井壁内均匀灌水,使之下沉。随时调节围堰柔性支撑,始终使围堰和导向船处干相对稳定状态。将围堰接高着落河床。接高时必须保证上下节钢围堰的竖直。
6)、围堰着床
双壁钢围堰精确定位着落河床是围堰施工中重要而关键的工序,围堰定位是一项受较多因素制约的细致工作,与流速、水位、河床岩面高差、气象条件、围堰位置等因素有关。对这些相关因素在围堰着床前和着床中必须随时充分掌握其实测数据,才能做出正确的决策,以使围堰顺利着床到设计位置上。
首先在围堰所处位置的水底利用潜水员和标尺进行探查,根据河床底与围堰接触面实际情况,采用袋装水泥和砂的混合干料找平(围堰位置爆破控制平面标高在30cm内)。
在着床前围堰一般定位在设计位置偏下游10~15cm处。围堰着床前,必须绞紧锚缆,使导向船和围堰处于稳定状态,其飘移量要求在 10cm内。
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