鋼套箱圍堰專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為某跨江大橋深水承臺(tái)施工項(xiàng)目，主墩承臺(tái)位于河道主航道內(nèi)，施工區(qū)域最大水深12m，水流速度1.5m/s，河床地質(zhì)以黏性土為主，含少量卵石層。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用雙壁鋼套箱圍堰作為承臺(tái)施工的擋水結(jié)構(gòu)，圍堰平面尺寸為15m×10m，高度14m，封底混凝土厚度2.0m，圍堰頂標(biāo)高需高于施工期最高水位0.7m，確保全年施工安全度汛。1.2工程特點(diǎn)與難點(diǎn)水文條件復(fù)雜：水深流急導(dǎo)致鋼套箱定位難度大，需設(shè)置專項(xiàng)導(dǎo)向系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)精度要求高：鋼套箱分塊制作及拼裝誤差需控制在±2mm內(nèi)，焊縫需達(dá)到Ⅰ級(jí)探傷標(biāo)準(zhǔn)；施工風(fēng)險(xiǎn)突出：封底混凝土澆筑、圍堰下沉及抽水過程中易發(fā)生偏位、滲漏等問題，需制定應(yīng)急措施。1.3編制依據(jù)《水利水電工程鋼套箱圍堰施工技術(shù)規(guī)范》（SL44-2018）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50205-2020）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙及地質(zhì)勘察報(bào)告二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審與方案優(yōu)化組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)復(fù)核鋼套箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)驗(yàn)算壁板強(qiáng)度、隔艙穩(wěn)定性及封底混凝土抗浮能力，確保結(jié)構(gòu)在水頭壓力下的安全性。采用BIM技術(shù)模擬鋼套箱分塊拼裝流程，提前規(guī)避空間沖突，優(yōu)化吊點(diǎn)布置及焊接順序。測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)建立高精度施工控制網(wǎng)，采用全站儀按二級(jí)導(dǎo)線精度測(cè)設(shè)墩位軸線，用水準(zhǔn)儀按二等水準(zhǔn)精度控制高程，設(shè)置3個(gè)永久觀測(cè)點(diǎn)用于圍堰下沉過程監(jiān)測(cè)。技術(shù)交底與培訓(xùn)對(duì)焊工、起重工等特殊工種進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，考核合格后方可上崗；針對(duì)鋼套箱水密試驗(yàn)、沉放定位等關(guān)鍵工序，編制作業(yè)指導(dǎo)書并組織現(xiàn)場(chǎng)演練。2.2材料與設(shè)備準(zhǔn)備2.2.1材料要求材料名稱規(guī)格型號(hào)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法鋼板Q355B，δ=8~12mm屈服強(qiáng)度≥345MPa，伸長(zhǎng)率≥20%力學(xué)性能試驗(yàn)+超聲波探傷型鋼H型鋼300×300mm腹板垂直度≤1.5mm/m全站儀檢測(cè)焊接材料E5015焊條焊縫抗拉強(qiáng)度≥490MPa拉伸試驗(yàn)+彎曲試驗(yàn)止水橡膠帶三元乙丙橡膠邵氏硬度60±5，拉伸強(qiáng)度≥15MPa硬度計(jì)+拉力試驗(yàn)機(jī)2.2.2主要設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量用途浮吊250t1臺(tái)鋼套箱分塊吊裝液壓千斤頂50t，行程200mm8臺(tái)圍堰同步下沉控制超聲波探傷儀CTS-90031臺(tái)焊縫質(zhì)量檢測(cè)潛水設(shè)備KM-37Ⅱ2套水下清淤及封底混凝土澆筑輔助混凝土輸送泵HBT80C2臺(tái)封底混凝土及承臺(tái)澆筑2.3場(chǎng)地準(zhǔn)備加工場(chǎng)地：在岸邊設(shè)置30m×20m鋼套箱加工區(qū)，搭設(shè)剛性平臺(tái)（承載力≥15kPa），采用10mm厚鋼板鋪設(shè)臺(tái)面，確保分塊制作精度；臨時(shí)碼頭：修建20m×5m浮碼頭，配備2臺(tái)5t卷揚(yáng)機(jī)用于鋼套箱分塊轉(zhuǎn)運(yùn)；排水系統(tǒng)：在圍堰內(nèi)側(cè)設(shè)置集水井（深1.5m，直徑1m），配置4臺(tái)Φ150mm潛水泵（揚(yáng)程20m）備用。三、施工流程3.1鋼套箱制作與拼裝3.1.1分塊加工壁板制作：采用數(shù)控切割下料，確保板塊尺寸偏差≤±1mm；焊接采用CO?氣體保護(hù)焊，焊后用2m直尺檢查平整度，誤差≤3mm/m；隔艙劃分：將鋼套箱沿縱向分為6個(gè)獨(dú)立隔艙，每個(gè)隔艙設(shè)置2道橫向加勁肋，肋板與壁板采用雙面角焊縫連接，焊腳高度8mm；刃腳處理：底部刃腳采用16mm厚鋼板制作，刃口角度60°，內(nèi)側(cè)焊接50mm×50mm角鋼作為防沖刷保護(hù)。3.1.2現(xiàn)場(chǎng)拼裝平臺(tái)搭設(shè)：利用鉆孔樁施工平臺(tái)（已完成樁基施工）作為拼裝支架，在鋼護(hù)筒上焊接牛腿，鋪設(shè)I45b型鋼作為承重主梁；分塊吊裝：按“先底板后壁板、先內(nèi)側(cè)后外側(cè)”順序拼裝，每塊起吊前需安裝臨時(shí)吊耳（承載力≥1.5倍塊體重力），采用250t浮吊單點(diǎn)吊裝，就位后用全站儀校核平面位置，偏差≤5mm；連接與密封：相鄰板塊采用M24高強(qiáng)螺栓連接（扭矩系數(shù)0.13~0.15），接縫處粘貼20mm厚止水橡膠帶，外側(cè)焊接6mm厚止水鋼板（寬度150mm）；水密試驗(yàn)：拼裝完成后對(duì)每個(gè)隔艙注水至設(shè)計(jì)水頭（12m），持壓30min，滲漏量≤0.5L/(m·h)為合格，否則采用環(huán)氧樹脂膠泥修補(bǔ)。3.2鋼套箱沉放3.2.1沉放系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)向裝置：在鋼護(hù)筒上焊接“井”字形導(dǎo)向架（采用20#槽鋼），導(dǎo)向間隙控制在50mm，確保圍堰下沉過程中順橋向偏位≤20mm；懸吊系統(tǒng)：采用4組貝雷梁（321型）作為主梁，配置8臺(tái)50t液壓千斤頂同步控制下沉，千斤頂行程差≤5mm，防止圍堰傾斜。3.2.2下沉施工首次下沉：向隔艙對(duì)稱注水（注水速率≤0.5m/h），使圍堰緩慢下沉至吃水深度3m，檢查隔艙密封性，確認(rèn)無滲漏后繼續(xù)注水；著床與清基：當(dāng)刃腳距河床2m時(shí)，采用抓斗配合潛水員清除河底淤泥（清基深度≥500mm），確保刃腳著床面平整度≤100mm；最終下沉：通過調(diào)整各隔艙注水量控制下沉姿態(tài)，每下沉50cm復(fù)測(cè)一次偏位，當(dāng)圍堰頂標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，立即向隔艙注入砂袋（充盈度80%）固定。3.3封底混凝土施工導(dǎo)管布置：采用“梅花形”布置6根Φ300mm澆筑導(dǎo)管，導(dǎo)管間距≤3m，底口距河床300mm，導(dǎo)管頂部設(shè)置儲(chǔ)料斗（容量≥1.5m3）；混凝土澆筑：采用C30水下混凝土（坍落度200±20mm），初凝時(shí)間≥8h，通過攪拌船連續(xù)供應(yīng)，澆筑速度≥0.5m3/min；按“從周邊向中心、分層推進(jìn)”原則澆筑，每層厚度500mm，導(dǎo)管埋深控制在2~6m，相鄰導(dǎo)管澆筑高差≤300mm；質(zhì)量檢測(cè)：澆筑完成7d后，采用超聲波檢測(cè)封底混凝土密實(shí)度，缺陷面積≤5%為合格，否則進(jìn)行壓漿處理。3.4圍堰抽水與承臺(tái)施工抽水作業(yè)：分3級(jí)抽水，首次抽至封底混凝土頂面以上1m，檢查滲漏點(diǎn)并采用速凝混凝土封堵；第二次抽至水位距承臺(tái)底1m，安裝內(nèi)支撐（采用Φ609mm鋼管，間距3m）；第三次抽至無水狀態(tài)，全程監(jiān)測(cè)圍堰變形，最大沉降量不得超過10mm；承臺(tái)施工：按常規(guī)鋼筋綁扎（保護(hù)層厚度50mm）、模板安裝（采用18mm厚竹膠板，對(duì)拉螺栓間距600mm）及混凝土澆筑流程施工，養(yǎng)護(hù)期間保持圍堰內(nèi)濕度≥90%，直至強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%。四、質(zhì)量控制4.1關(guān)鍵工序控制標(biāo)準(zhǔn)工序名稱控制指標(biāo)檢查頻率責(zé)任主體鋼套箱制作平面尺寸偏差≤±10mm，對(duì)角線差≤15mm每塊檢查質(zhì)檢員+監(jiān)理工程師焊縫質(zhì)量Ⅰ級(jí)焊縫比例100%，無氣孔、夾渣100%超聲波探傷第三方檢測(cè)單位下沉定位頂面中心偏位≤20mm，傾斜度≤1/500每下沉1m檢測(cè)一次測(cè)量工程師封底混凝土強(qiáng)度≥30MPa，厚度偏差±50mm每50m3留置試塊1組試驗(yàn)員4.2常見問題處理圍堰偏位：當(dāng)下沉過程中橫向偏位超過30mm時(shí)，通過單側(cè)隔艙排水（另一側(cè)注水）調(diào)整，每次調(diào)整量≤5mm，避免劇烈糾偏導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形；焊縫滲漏：抽水后發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)，采用“引流+封堵”法處理——先在滲漏處鉆孔安裝Φ10mm引流管，再用速凝水泥（初凝時(shí)間≤5min）封堵，最后焊死引流管；混凝土夾層：封底混凝土澆筑后若檢測(cè)發(fā)現(xiàn)夾層，采用高壓旋噴注漿（水泥漿水灰比1:1，壓力20MPa）補(bǔ)強(qiáng)，注漿孔間距≤1.5m。五、安全與環(huán)保措施5.1安全防護(hù)高空作業(yè)：設(shè)置雙層防護(hù)欄桿（高度1.2m）及安全網(wǎng)，作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，掛籃及操作平臺(tái)荷載不得超過2kN/m2；水上作業(yè)：配備2艘救生艇及10套救生衣，設(shè)置防碰撞警示燈（夜間開啟），上下游300m處設(shè)置航標(biāo)；用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s），水下設(shè)備電纜需做防水絕緣處理。5.2應(yīng)急預(yù)案圍堰失穩(wěn)：儲(chǔ)備200個(gè)砂袋及50m3級(jí)配碎石，發(fā)生傾斜時(shí)立即向低側(cè)隔艙拋填；人員落水：現(xiàn)場(chǎng)配備救生圈（每50m設(shè)置1個(gè)），成立3人應(yīng)急救援小組，定期演練水上救援流程；設(shè)備故障：備用2臺(tái)液壓千斤頂及1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，確保沉放過程中動(dòng)力及控制系統(tǒng)不間斷。5.3環(huán)保措施施工廢水：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放；固廢處理：鋼套箱切割廢料回收率≥95%，生活垃圾集中收集后交由環(huán)衛(wèi)部門處理；噪聲控制：夜間22:00至次日6:00禁止進(jìn)行焊接、切割等強(qiáng)噪聲作業(yè)，必要時(shí)設(shè)置聲屏障（降噪量≥25dB）。六、施工進(jìn)度計(jì)劃工序名稱起止時(shí)間工期（天）關(guān)鍵線路資源配置（人數(shù)）鋼套箱加工第1~20天20是焊工15人，鉗工8人現(xiàn)場(chǎng)拼裝第21~30天10是起重工6人，測(cè)量工4人圍堰沉放第31~45天15是潛水員2人，操作工10人封底混凝土澆筑第46~50天5是混凝土工12人承臺(tái)施工第51~70天20是鋼筋工20人，木工15人圍堰拆除第71~80天10否架子工8人注：總工期80天，其中鋼套箱沉放及封底混凝土為關(guān)鍵工序，需確保連續(xù)作業(yè)。七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1驗(yàn)收內(nèi)容分階段驗(yàn)收：鋼套箱制作完成后進(jìn)行工廠驗(yàn)收，沉放到位后進(jìn)行中間驗(yàn)收，承臺(tái)施工完成后進(jìn)行竣工驗(yàn)收；資料核查：包括材