1、1、工程概況紹興*公路，全線全長(zhǎng)為22.5KM,該標(biāo)段為三標(biāo)，線路長(zhǎng)度為2.22KM沿線在跨越杭甬運(yùn)河時(shí)有兩個(gè)水上墩柱，圍場(chǎng)河常水位標(biāo)高為+2.0m,河床底標(biāo)高-1.0m,兩個(gè)水上承臺(tái)底標(biāo)高為-3.700m,承臺(tái)位于水面以下近6nl由于施工時(shí)圍場(chǎng)河必須滿(mǎn)足通航和泄洪的要求， 因此兩個(gè)承臺(tái)施工時(shí)采用鋼套箱圍堰施工。2、鋼套箱施工2.1鋼套箱設(shè)計(jì)鋼套箱設(shè)計(jì)主要考慮鋼套箱抽水后承擔(dān)的土壓力和水壓力的合力，另外要考慮施工起吊、定位及混凝土澆筑壓力等因素， 鋼套箱內(nèi)徑根據(jù)設(shè)計(jì)承臺(tái)的平面尺寸，為矩形6.7Mx6.3m,每側(cè)預(yù)留寬度為0.15m。鋼套箱下沉到位后頂標(biāo)高為+2.4m,底標(biāo)高-5.1m,總高度7

2、.5m,總重量約為35t,鋼套箱內(nèi)外壁距離23.2cm。為方便運(yùn)輸和吊裝下沉，鋼套箱分成三節(jié)制作，第一節(jié)高度3.5m,第二節(jié)高度2.0m,第三節(jié)高度為2.0m。 鋼套箱每塊鋼構(gòu)件外層選用5mm內(nèi)層選用6mm#的鋼板制作，工廠分塊制作，每節(jié)由現(xiàn)場(chǎng)岸上拼裝完畢后，采用50t履帶吊整體吊裝就位。鋼構(gòu)件之間當(dāng)采用螺栓連接，聯(lián)接處用2CM水膨脹橡膠條。2.2鋼套箱制作(1)材料：所用的鋼材和焊接材料符合設(shè)計(jì)規(guī)定，并且由廠家質(zhì)量保證書(shū)。(2)放樣、下料：按照?qǐng)D紙尺寸，對(duì)面板及其它構(gòu)件進(jìn)行放樣、下料，對(duì)于內(nèi)外壁面板在加工圖中必須考慮錯(cuò)開(kāi)縱縫，防止應(yīng)力集中。(3)坡口加工：面板坡口采用刨邊機(jī)加工，保證拼裝和焊

3、接質(zhì)量。(4)單塊組裝：?jiǎn)螇K構(gòu)件的組裝在平臺(tái)上進(jìn)行。將外面板、內(nèi)面板和其他構(gòu)件按圖紙進(jìn)行組裝點(diǎn)焊固定。(5)單塊焊接：將組裝好的單塊鋼構(gòu)件進(jìn)行焊接，焊接時(shí)采用合理的順序和工藝，減少應(yīng)力和變形，對(duì)于連接與面板(井壁)的焊接，兩端留250mm寺工地整體組裝后再焊接。(6)加固：為防止單塊鋼構(gòu)件在運(yùn)輸和吊裝過(guò)程中變形，對(duì)單塊鋼構(gòu)件的開(kāi)口用型鋼進(jìn)行加固。2.3鋼套箱運(yùn)輸鋼套箱單塊鋼構(gòu)件重量5t左右。用履帶吊吊裝，每個(gè)鋼套箱的第一節(jié)鋼構(gòu)件均運(yùn)至岸邊場(chǎng)地上進(jìn)行整體拼裝。第二節(jié)、 第三節(jié)單塊鋼構(gòu)件直接用岸邊履帶吊運(yùn)至水上進(jìn)行拼裝。2.4鋼套箱拼裝(1)測(cè)量復(fù)核：拼裝以前，在平臺(tái)上預(yù)先測(cè)放出鋼套箱打樣，對(duì)單塊

4、的編號(hào)進(jìn)行復(fù)核，防止誤拼影響鋼套箱精度。(2)拼裝順序：現(xiàn)將一節(jié)的第一塊鋼構(gòu)件吊放在平臺(tái)上，將內(nèi)、外井壁(面板)支撐牢固，并保持垂直狀態(tài)，然后將第二塊鋼構(gòu)件吊放在平臺(tái)上，與第一塊鋼構(gòu)件連接，調(diào)整好位置后點(diǎn)焊固定，并做好支撐。用同樣的方法依次將剩余的鋼構(gòu)件吊放在平臺(tái)上，使其組成一節(jié)整圈的鋼套箱。(3)整體焊接：調(diào)整其垂直、水平等各項(xiàng)數(shù)據(jù)使其符合標(biāo)準(zhǔn)。焊接采用合理的工序和工藝進(jìn)行，每節(jié)先焊分塊立縫， 然后再焊節(jié)間環(huán)縫以減少焊接變形和壓力。2.5鋼套箱安裝2.5.1定位樁(見(jiàn)圖1)利用已經(jīng)施打的中630鋼管樁作為定位樁對(duì)鋼套箱位置進(jìn)行控制，定位樁與鋼套箱之間的工作距離為15cmi是鋼套箱順著定位樁就

5、位和下沉。定位樁頂標(biāo)高+2.85,樁底標(biāo)高-14m。鋼套箱下沉到位底標(biāo)高為-5、3m確保定位樁在鋼套箱下沉到位后入土深度大于8.5m。2.5.2鋼套箱起吊、就位鋼套箱第一節(jié)重量小于20t,整體起吊就位是關(guān)系到鋼套箱能否順利下沉的關(guān)鍵。采用50t履帶吊起吊就位。履帶吊作于幅度6m臂長(zhǎng)16m能夠滿(mǎn)足起吊要求。為確保鋼套箱在吊運(yùn)及下沉過(guò)程中不變形，在鋼套箱內(nèi)部勇20#H型鋼安裝斜撐、縱向加強(qiáng)撐及橫向加強(qiáng)撐，每節(jié)設(shè)兩道支撐，第一節(jié)兩道之城分別設(shè)置為承臺(tái)頂及承臺(tái)墊層底位置，避免影響混凝土結(jié)構(gòu)施工O2.6鋼套箱下沉施工工藝流程簡(jiǎn)圖2所示2.6.1第一節(jié)鋼套箱著床在鋼套箱就位前，鋼套箱位置已清除障礙物， 鋼

6、套箱第一節(jié)吊裝進(jìn)入定位樁范圍后，盡量調(diào)整其位置誤差到最小，使其刃腳穩(wěn)固落于河床。2.6.2第二節(jié)第三節(jié)鋼套箱連接第二節(jié)鋼套箱拼裝連接時(shí)， 應(yīng)確保在每天的低水位進(jìn)行，且第一節(jié)鋼套箱頂部應(yīng)路出水面。2.6.3鋼套箱下沉計(jì)算土與鋼套箱外壁摩擦阻力計(jì)算：T=UXh0Xf公式中：U為鋼套箱外壁周長(zhǎng)，m取27m;h為鋼套箱入土深度，m取4.3m;穿越3層為2.4m,穿越i層為1.4m,2層為0.5m;f為土與鋼套箱壁摩阻系數(shù)，KN/m232層取砂土11.8kn/m2,1層取粘土層24.5JN/m2,按照下沉5m的摩擦三角形分布，則平均摩阻系數(shù)為土層摩阻系數(shù)的1/2。可得：摩擦力：T=UXhoXf=27X(

7、1.4X12.25+2.9X5.9)=925(KN)(2)浮力計(jì)算：B=VXp公式中：V為鋼套箱入水的體積，水位去+2.0m,水深3m第一節(jié)、第二節(jié)雙壁鋼套箱完全入水，第三節(jié)下沉后水面外露0.7m,下沉過(guò)程中內(nèi)外水位高度保持一致；ps為水密度，該工程為1t/m3.(3)鋼套箱下沉需要壓重：X=KXT+B-Q公式中：K為鋼套箱下沉系數(shù)，取1.15;T為土與鋼套箱外壁摩擦阻力，為92.5t;B為鋼套箱下沉過(guò)程中所受最大浮力， 為18.63;Q為鋼套箱重量， 為50t。需要壓重：X=KxT+B-Q=1.15x92.5+18.63-50=75(t)鋼 套 箱 第 一 節(jié)3.3m通 過(guò) 灌 注 混 凝

8、土 壓 重 下 沉 ， 混 凝 土 重 量27x0.23x3,3x2,4=59.6(t),第二節(jié)、 第三節(jié)共4m,通過(guò)分階段灌水壓重下沉。(4)鋼套箱抗浮：套箱沉到設(shè)計(jì)底標(biāo)高-5.3m,封底混凝土澆筑后，套箱所受浮力：6.8x7.2x6.8x1=333(t),套箱自重50t,第一節(jié)灌注混凝土59.6t,封底混凝土：6.3x6.7x1.1x2.4=111.4(t),第二節(jié)、第三節(jié)灌水：27x0.23x4x1=24.84(t)套箱封底后所受浮力：333-50-111-60-25=87，通過(guò)鋼套箱與10根定位樁之間相互焊接，利用入土深度大于8.5m的定位樁來(lái)抗浮。2.6.4鋼套箱下沉(1)每個(gè)鋼套箱

9、配置高壓水泵(揚(yáng)程120m單機(jī)流量130m3/h)臺(tái)、水槍(噴嘴口徑12mm2根，水力吸泥機(jī)(口徑25mm2臺(tái)、高壓輸水管路和低壓輸泥漿管路及調(diào)節(jié)水箱。吸泥機(jī)及水槍布置在鋼套箱中心附近，同時(shí)對(duì)稱(chēng)吸泥。吸泥機(jī)的吸水頭應(yīng)用繩子吊空， 不應(yīng)讓吸水頭埋在集泥坑的浮泥內(nèi)導(dǎo)致土塊堵塞吸泥頭的網(wǎng)罩。為防止鍋底坑中泥沙淤積，要經(jīng)常用水槍在吸水頭處沖刷攪動(dòng)，使排水暢通。(2)水力機(jī)械設(shè)施安裝好后應(yīng)進(jìn)行負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)，要保證設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，水力吸泥機(jī)及水槍均應(yīng)經(jīng)過(guò)水壓檢驗(yàn)，檢驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5倍。(3)水力排土鋼套箱下沉施工應(yīng)按“先中后邊、分層對(duì)稱(chēng)破土、先高后低、及時(shí)糾編“的原則進(jìn)行操作。(4)鋼套箱著床后，先

10、用高壓水槍配合吸泥機(jī)調(diào)平鋼套箱內(nèi)河床，然后進(jìn)行全斷面水沖法吸泥下沉。因此時(shí)鋼套箱入土較淺，自重較大，沉降系數(shù)也較大，鋼套箱下沉不穩(wěn)定，應(yīng)特別注意選擇水沖吸泥的位置。對(duì)此應(yīng)在鋼套箱中心向四周逐漸擴(kuò)大均勻吸泥，避免在刃腳附近水沖吸泥，即在吸泥機(jī)吸水頭處先沖出鍋底坑，泥坑神0.5m左右，然后用水槍在各個(gè)方向沖土連步形成漏斗形土坑， 使泥漿水不斷匯集到集泥坑吸排出鋼套箱外。上述措施可使鋼套箱緩慢平穩(wěn)地下沉， 防止造成鋼套箱傾斜和位移。(5)當(dāng)鋼套箱中心吸泥形成的鍋底坑深度低于刃腳時(shí)，如鋼套箱仍不下沉，應(yīng)停止在中心吸泥，以防鍋底坑過(guò)深，造成鋼套箱突然下沉或翻砂使鋼套箱傾斜。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)向刃腳方向?qū)ΨQ(chēng)移動(dòng)水

11、槍和吸泥機(jī)進(jìn)行水沖吸泥， 擴(kuò)大吸泥范圍，使鋼套箱下沉均勻。在靠近刃腳2m范圍內(nèi)吸泥，要保持吸泥機(jī)下口不低于刃尖，以免吸混過(guò)深，坑深超過(guò)刃尖過(guò)多引起翻砂。(6)在水槍沖泥時(shí)應(yīng)注意控制好鋼套箱內(nèi)泥水?dāng)?shù)量，水槍?xiě)?yīng)直接沖刷土體。當(dāng)泥水過(guò)度時(shí)則可調(diào)整水槍出水量或暫停沖水。 要經(jīng)常檢查吸泥機(jī)工作是否正常。(7)在水洗沖泥下沉過(guò)程中，應(yīng)始終保持鋼套箱內(nèi)外水位一致，防止內(nèi)外水頭差過(guò)大造成翻砂，必要時(shí)應(yīng)用多臺(tái)水泵向鋼套箱內(nèi)補(bǔ)水。(8)鋼套箱下沉前即在外壁用油漆做好標(biāo)高刻度，利用定位樁頂標(biāo)高進(jìn)行下沉標(biāo)高和傾斜度測(cè)量，沒(méi)2h測(cè)量一次，必要時(shí)應(yīng)連續(xù)觀測(cè)，及時(shí)糾編。鋼套箱下沉過(guò)程中，要隨時(shí)測(cè)量記錄鋼套箱刃腳底標(biāo)高，中心

12、偏位、頂面高差、鋼套箱內(nèi)外泥面和變化情況、鋼套箱內(nèi)外水頭差等有關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)分析總結(jié)。(9)整個(gè)沉放過(guò)程，必須要24h隨時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。(10)當(dāng)刃腳至設(shè)計(jì)標(biāo)高河床底還有1m時(shí)，此時(shí)進(jìn)入終沉階段每小時(shí)至少觀測(cè)一次。當(dāng)鋼套箱井下沉離設(shè)計(jì)標(biāo)高30-50cm時(shí)應(yīng)停止吸泥，利用鋼套箱自沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。待8h內(nèi)鋼套箱自沉累計(jì)不大于10mm時(shí)方可進(jìn)行封底，此時(shí)鋼套箱的標(biāo)高位移和傾斜應(yīng)在允許偏差范圍內(nèi)，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。2.8鋼套箱封底鉆孔灌注樁完成后，將采用水下混凝土封底的方案，防止因干封底而造成管涌、上浮的影響。封底混凝土厚度為1.0m,第一次采用水下混凝土灌注厚度為0.8m。第二次抽干水后，

13、對(duì)第一次水下混凝土補(bǔ)漏，檢查后澆筑20cm找平混凝土。封底層混凝土施工順序布置水下混凝土導(dǎo)管，按混凝土導(dǎo)管影響半徑為3m考慮導(dǎo)管的平面布置，導(dǎo)管平面的梅花樁布置。灌注水下混凝土一養(yǎng)護(hù)-布置抗浮設(shè)施一混凝土達(dá)到70%雖度后抽干套向內(nèi)的水井檢查補(bǔ)漏一封底混凝土找平層澆搗一養(yǎng)護(hù)。封底層混凝土施工(1)封底層混凝土總厚度為100cm,分兩次澆筑，第一次澆筑混凝土厚度為80GR1采用水下混凝土灌注法，第二次灌注混凝土是在第一次混凝土達(dá)到70%雖度后，排干水后進(jìn)行的。澆第一次混凝土的目的是為了止水，因混凝土不易澆筑，難免會(huì)出現(xiàn)局部滲水現(xiàn)象。澆第二次混凝土的目的是為了補(bǔ)滲漏及對(duì)封底混凝土層表面進(jìn)行找平，所以

14、采用常規(guī)混凝土澆筑方法。(2)布置導(dǎo)管。布置導(dǎo)管要考慮到混凝土的流動(dòng)度，由于水下混凝土層流動(dòng)性能較差，又要考慮到鋼套箱四周混凝土均靠混凝土自流來(lái)完成。(3)在混凝土澆筑前要盡量滿(mǎn)足水下混凝土的操作原則，混凝土要盡量避免和水直接接觸。所以要制定教導(dǎo)混凝土順序， 同時(shí)要確保第一根導(dǎo)管在完成澆筑任務(wù)時(shí)混凝土應(yīng)把第二根導(dǎo)管包裹住。(4)要經(jīng)常量測(cè)混凝土表面標(biāo)高，以寧高不低為原則，以防起不到止水作用。(5)當(dāng)澆筑完成后，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于3d,在有條件情況下，測(cè)試混凝土強(qiáng)度，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70流計(jì)強(qiáng)度時(shí)方可開(kāi)始排水。(6)當(dāng)排除鋼套箱內(nèi)水后，對(duì)第一次封底層混凝土表面進(jìn)行清掃，并檢查是否滲漏現(xiàn)象，如有則要做好標(biāo)記在第二次封底層混凝土(表面找平層)時(shí)，重點(diǎn)考慮。(7)無(wú)論是第一次還是第二次封底層混凝土均布置集水井，以利排水。(8)封底混凝土與鋼套箱之間的連接需加強(qiáng)，防止漏水，為此在鋼套箱制作時(shí)，在封底混凝土部位加焊U型連接鋼筋。抗浮和抗管涌措施