FWY-宕石大桥钢套箱制造、拼装、起吊、运输、下沉施工工艺.doc

1、宕石大桥钢套箱制造、拼装、起吊、运输、下沉施工工艺一、钢套箱结构情况南主墩承台钢套箱由二个甲套箱、一个乙套箱组成。A、甲套箱平面尺寸：10.420.8m，四角圆半径 R=2.6m；顶面标高：+2m ，底面标高：-29.0m，甲套箱总高：31.0m，其中：设计分七节第一节高 2.5m 重 27.42t；第二节高 4.0m 重 58.36t；第三节高 5.2m 重 67.48t；第四节高 4.3m 重 4.81t ；第五节高 6.0m 重 0.42t ；第六节高 6.5t 重 78.98t；第七节高 2.5t 重 27.89t；滑槽 重 72t ；杆件螺栓 约重 39.0t甲套箱钢料总重： 426

2、.55t刃脚灌水泥砂浆 15.6m3 36.0t甲套箱总重量 462.55tB、乙套箱：平面尺寸：10.410.02m顶面标高：+2m ，底面标高：-14m，总高度：16m其中：设计分四节第四节高 2.5m 重 10.45t；第三高 6.5m 重 28.37t；第二节高 4m 重 14.52t；第一节高 3m 重 15.61t ；杆件螺栓 12308 套 重 6.15t乙套箱钢料总重量 75.1t脚灌水泥砂浆 5.4m3 重 12.4t乙套箱总重量 87.5t钢套箱运输及下沉正遇季风季节，根据出厂及吊装机械设备的能力，为确保安全，套箱分节如下：甲套箱出厂分底节、中节和顶节：底节为设计图中的第一

3、节、第二节和第三节，其高11.7m；中节为设计图中的第四节和第五节，其高 10.3m；顶节为第六节和第七节，其高9.0m，分节高度如图 1 所示。甲箱吊装重量各为：底节 239.0t，中节 106.0t，顶节 124.0t。乙箱出厂全高为 16 米，吊装重量为 87.5t。为确保工期，出厂和吊装租用 300 吨升阳号吊船，600 吨铁驳运输。二、钢套箱制造、拼装、起吊、运输吊装、下沉工序流程图三、钢套箱的制造与拼装南主墩钢套箱按修改后的设计图制造，详见图 9130 一 04（套箱）一 103 的目录表。平面：分甲箱、乙箱和甲箱三个单元。甲箱：10.420.8m，四角圆弧半径 R=2.6m；乙箱

4、：10.410.2m。立面：分两节出厂： 甲箱 乙箱底节出厂高度： h1=11.7m h1=16.00m中节出厂高度： h2=10.3m （无）底节出厂高度： h2=9.00m （无）总高度： H=31.0m H=16.00m注明：底节出厂指设计图中的甲箱第一节、第二节和第三节。中节出厂指设计图中的甲箱第四节和第五节。顶节出厂指设计图中的甲箱第六节和第七节。乙箱按全高出厂。制造出厂顺序：下游甲箱底节、中节、顶节；上游甲箱底节、中节、顶节；乙箱全部。下沉措施设施的厂内制安1、按“三处宕指的通知和图纸”于底节设水平竖向射风通风管路，底节的两层风管路在水平龙骨内应以水泥砂浆埋设。2、按“三处宕指的图

5、纸”制安下沉导向结构。3、按“三处宕指的图纸”制安底节、中节出厂吊点。4、第一节的水泥砂浆在厂内灌注。5、甲和乙箱连接件按设计图制造。材料：1、本钢套箱的原材料全部符合国标及设计要求，手工焊时焊条用结 422 焊条。2、施工中由于各种原因须变更材料规格型号时，须经设计单位同意。3、联结形式按设计图要求，分别采用焊接和普通栓接。4、变形的杆件材料，必须校正后方可采用。制造总体要求：1、严格按设计图纸和要求制造；2、侧面板焊缝要焊透，不漏水；3、节点板连接焊缝要按图纸要求焊牢焊透，无裂纹；4、内支撑杆件、规格要按设计要求配齐，不得错、乱、漏，不得以小代大；5、杆件连接螺栓按设计要求配齐，钉孔偏差

6、1mm，且不得烧孔；6、制造误差：平面长和宽 5mm；平面对角线 6mm；侧面板平整度 5mm/1m；节段高度 20mm；节段倾斜度 1%H水平、竖向加劲肋间距 10mm；内支撑桁架水平、竖向中心距 20mm；桁架节点间距 5mm；四、钢套箱起吊、运输出厂吊装：采用“升阳号”300t 吊船，各箱平面重心距岸边缘 10m 以内。在厂内设相应锚地、锚柱。运输：采用大桥 32#拖轮及 600t(3312m)铁驳分别运送。拖运期间，由汕头港监清理航道 船只并实施封航。1、具体操作步骤对钢套箱吊点、吊具导向结构、风管路进行一次全面检查、验收，并在现场办理有关出厂检验签证手续。在 600t 铁驳上按设计要

7、求进行压重布置，铺放垫木并抄平，拉紧锚栓绳。吊点的布置：根据本套箱的施工措施，甲套箱底节四个吊点不变，每个吊点的起重量为 70t，中节的四个吊点设值在原设的第五节桁架顶部，因底节和中节拼接完成后才能落入河床，所以该吊起重量为底节和中节的共重，即 345.0t。拆除套箱内、外支撑、工作脚手架。300t 吊船、拖轮及 600t 铁驳在汕头船厂的下海码头就位。安装甲套箱底节的吊点、吊具等起吊设备。300t 吊船抛锚定位，其吊钩对中后慢慢收紧起重钢丝绳试吊起吊，不得斜拉。起吊时要有专人负责每个吊点的监控。起吊套箱放置于 600t 铁驳上，为了防止套箱在运输过程中发生倾覆，按设计布置图并拉缆。铁驳底面应

8、平整，套箱的短方向中心线应基本位于铁驳的短方向中心线位置。在套箱的外侧四个角及长方向的中间共设置 6 根缆风绳，然后松钩。套箱装船后停留的时间不得太长，要避免大风。将套箱运至南主墩平台旁边。套箱及 300t 吊船运输时，由汕头港监警戒船开道、护航，并由汕拖 03 拖轮在前主拖，大桥 32#轮在右舷扶舵、控制方向。到位后应立即吊装入水。在主墩处要设置 15t 锚桩备用。 2、钢套箱运输稳定计算见表一。 3、注意事项 套箱在运输过程中，应严格控制拖轮的速度，随时观察周围的船只，以防止意外事故发生。 运输前应与气象部门取得联系，遇大雨天或 5 级以上大风应停止工作。 拖运过程中，严禁驳船搁浅、碰撞、

9、打旋、放漂。 五、钢套箱下沉 1.下沉前的准备工作 首先拆除主墩的桩基施工平台，根据实际需要搭设临时施工平台。测量检查原平台桩平面位置，若影响套箱下沉，则须拔除或处理。 35t 吊船就位，准备好吸泥、抓泥及射水、补水设备。铺设好压风管路。 整平河床，使河床面标高达到-8m，潜水清理河床物件，若有型钢及钢板则必须清除。2、地质构造及套箱下沉过程中的侧面阻力计算：南主墩基础地质覆盖层主要是淤泥层和沙层，在套箱下沉之前，套箱周围处的泥土面标高为-8m。现甲套箱下沉至-29.0m，套箱入土深度为 21m；一个甲套箱的外侧表面周长 57.94m，摩阻面积 1216.74m2。乙套箱下沉至-14m，入土深

10、度为 6m，外侧表面积为124.8m2。当套箱下沉时，套箱内抓泥，仅套箱外侧表面受土摩阻力，如该基础处的砂层及淤泥层的平均摩阻力设定为 6KN/ m2，那么甲套箱的侧面摩阻力为 F=7300.44KN，乙套箱的侧面摩阻力为 748.8KN。甲箱 乙箱自重 4625KN 875KN摩阻力 7300.44KN 748.8KN沉降系数 0.634 1.171、乙套箱沉降系数均小于 1.3 的规范要求，因此要采取特殊措施强制下沉。钢套箱采取不排水下沉，在下沉过程中采用吸泥、射水等办法来清除箱内砂石，减 少阻力，此外需要采用空气幕、压重。压重的办法有两种：一是正面加载法，二是反顶加载法。基于钢套箱下沉比

11、较深，下沉过程中平面位置及竖向倾斜难以控制的原因，以四个角桩作为套箱下沉的定位及导向桩，并分别在四个角桩处的套箱支架上设四个双层导向架，使得套箱能沿定位桩准确下沉。每层导向架的高度为 2.5m，分别设置在第二节和第三节，具体布置详见“宕石一 061”图。通过对钢套箱侧摩阻力的估算，仅靠钢套箱自身的自重及压重很难克服土的摩阻力使之顺利下沉。为了减少套箱下沉过程中的侧面阻力，在采取套箱内取土、射水、吸泥及压重的同时，还需设置压风管路，并在下沉前进行通风测试，管路漏风处应及时补焊。射风管路的布置详见图“宕石一 064”。3、甲套箱下沉套箱下沉前对各桩的实际位置及倾斜进行准确统计，以调整套箱导向结构尺

12、寸。导向木控制尺寸按施工规范偏差调整。载箱铁驳在主墩旁定位，300t 吊船吊转套箱并绞锚到桩群中心定位，调整套箱方向，对准各桩位置，徐徐下降，使得套箱导向沿钢护筒下滑入水。若有偏位，即刻调整套箱。底节钢套箱下沉入水并溜梢锁定，然后建立活动工作平台，准备中节与底节对接。底节与中节精确对位，并在套箱壁的外侧进行点焊。如局部对接困难，则采用千斤顶进行调整。测量人员必须参与套箱接高工作，使用水平仪控制两截套箱的顺直度。点焊后则全面施焊，并在底节和中节对接处外壳焊 200mm4mm57.96m 加强钣。施焊过程中严格控制板面变形。施焊完成后进行一次全面检查，并进行油泌试验，不合格的焊缝重新补焊。拆除工作

13、平台，解除锁定系统，慢慢溜放下沉。在套箱刃脚接触河床后，应测量套箱外河床的冲刷情况，决定是否抛沙包加以防护。首先通过自重下沉至钢套箱处于稳定并不能下沉为止。安装吸泥设备，在井壁内对称均匀地吸泥，并随时观测套箱的倾斜情况。因桁架平面空间较小，吸泥须用 150mm 无风头直管式吸泥机。在吸泥过程中，应向套箱内补足水。任何时候套箱内水位都要高于套箱外水位，以防止翻砂。首先采用在箱内对称吸泥、射水下沉。如下沉比较困难，则首先采取压重措施，即在内支架顶面对称加三个浮箱并灌满水，压重 120T。图 2。通过压重、射风、射水、吸泥使套箱均匀下沉，当刃脚标高达到-19m 时，即停止下沉设备，准备接高顶节，接高

14、要求同上。顶节仅施反顶：在套箱的竖板上设置 8 个反顶点，每个点的压力为 80t。具体布置见图“宕石一 066”。以四个角桩做锚桩，在桩顶布置锚杆、桁架支承梁、150t 千斤顶及顶梁。八台顶同步加压使套箱逐步下沉。同时箱内吸泥使套箱下沉到达设计标高。见图 3。4、乙套箱下沉两个甲套箱均下沉到位后，开始下沉乙套箱。用 300t 吊船起吊乙套箱，沿甲套箱的滑槽慢慢准确平衡地下沉至河床面。首先采用吸泥下沉燕辅以高压射水。如下沉比较困难，可在四个主节点处加重 60t使套臬下沉至设计标高。安装甲乙套箱接缝处的堵漏挡板。挡板结构图详见“宕石一 067”图。在挡板内吸泥、灌注水下混凝土堵水。5、钢套箱下沉注

15、意事项钢套箱在下沉过程中发生不正常倾斜时，应探明原因。如刃脚遇有孤石、树干、铁件等，应派潜水工下水挖除、切割，排除障碍后方可下沉。钢套箱在射风下沉过程中，压风机应具有设计要求的压风和风量。喷气孔的最大风压不得小于 3kg/cm2。为稳定风压，在压风机与送气管之间应设置至少 2 个风包。整个下沉过程中，应先在套箱内吸泥取土，接近刃脚后，开始压气下沉。压气时间应根据套箱下沉的情况确定。停止压气时应缓慢减压，不得将高压空气突然停止，防止造成瞬间负压，使喷气孔内吸入泥沙而被堵塞。及时完成套箱下沉监测、纠偏，并做好工程日志、下沉记录及有关检验手续。6、钢套箱下沉后的允许误差：底面高程：200mm顶、底面

16、瑟设计平面高差：100mm倾斜 H/50扭转 2五、施工机械（见附表 2）六、施工安全注意事项1、钢套箱在制造中，施工平台、支垫、支撑应搭牢靠；2、起吊钢套箱之前应对吊耳、吊具进行认真检查，合格后方可起吊；3、在水中对接的施工平台应稳固牢靠；4、在内、外井壁进行调整和电焊的工作人员必须带安全带和安全帽；5、第一节套箱下水和第二节套箱对接，均应选在天气比较好、风力不大的情况下进行；6、钢套箱起吊下水后应在上、下游设置防护措施，防止过往船只碰撞。附表 1 南主墩钢套箱浮运稳定性计算公式 单位 甲箱底节 甲箱中节 甲箱顶节 乙 箱高度 h m 11.7 10.3 9.0 16重量 W1 t 239.

17、0 106.0 124.0 87.4船重 W2 t 189 189 189 189压重 W3 t 100 100 100 100总重 W1=W1+W2+W3 t 528 395 413 376.4吃水 H0= W/BH t 1.33 1.00 1.04 0.95h=w ihi/w m 4.41 2.83 2.85 3.24重心高度 a=h-h0 m 3.08 1.83 1.81 2.29惯矩 I=BH3/12 m4 35937 4752 35937 4752 35937 4752 35937 4752定倾半径 =I/V m 68.06 9.0 90.98 12.0 87.01 11.51 95

18、.48 12.62（-）0 m 64.98 5.92 89.15 10.2 85.2 9.7 93.19 10.33套箱受风面积A=hB m2 121.68 243.96 107.12 210 93.6 187.2 166.4 166.4风 力 HW=W0A kN 60.84 121.68 53.56 105 46.8 93.6 83.2 83.2船体风力 H0 kN 8.22 22.61 10.2 28.1 9.96 27.39 10.5 28.88风力合计 H= H W+H0 kN 69.06 144.29 63.76 133 56.76 120.99 93.7 112.88力 矩 HL

19、i kN-m 444.25 892.69 373.38 738 295.06 595.2 818.34 830.84tg M/V（- ） 0.0013 0.02896 0.0011 0.02 0.0084 0.00149 0.00233 0.0214倾 角 arctg()5 度 0.0074 1.6359 0.061 1.05 0.048 0.851 0.1336 1.2242附表 2：南钢套箱施工机械表机械名称 单位 数量300t 吊船 艘 1大桥 32#拖轮 艘 1600t 铁驳 艘 1汕拖 03 艘 1警戒艇 艘 1压风机 台 1250mm 吸泥机 台 2150mm 吸泥机 台 29 级高压泵 台 1250mm 水泵 台 1TN112 塔吊 台 1150t 千斤顶 台 12浮箱 40m3 个 3射水设备 套 135t 吊船 艘 1相关工艺沉浮式钢套箱在哈尔滨松花江公路大桥基础施工中的应用.doc返回.承台施工 工艺.doc.施工工 艺资 料库结构及检 索图.doc