超大型双壁钢围堰下水控制课件.ppt
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- 超大型 双壁钢 围堰 下水 控制 课件
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1、超大型双壁钢围堰下河控制超大型双壁钢围堰下河控制一、工程概况一、工程概况 南京大胜关长江大桥是京沪高速铁路的重南京大胜关长江大桥是京沪高速铁路的重点控制性工程,也是沪汉蓉铁路及南京枢点控制性工程,也是沪汉蓉铁路及南京枢纽的重要组成部分,同时搭载南京市双线纽的重要组成部分,同时搭载南京市双线地铁。大桥全长地铁。大桥全长9.273公里,主桥及合建段公里,主桥及合建段引桥按六线(即京沪高速双线、沪汉蓉双引桥按六线(即京沪高速双线、沪汉蓉双线、南京地铁双线)标准设计。主跨为线、南京地铁双线)标准设计。主跨为(108192336336192108)m六六跨连续钢桁拱。跨连续钢桁拱。南京大胜关长江大桥主桥
2、效果图南京大胜关长江大桥主桥效果图 8#主墩位于主河槽深水区的主航道上。其基础施主墩位于主河槽深水区的主航道上。其基础施工采用双壁钢吊箱围堰作为水上施工平台和承台工采用双壁钢吊箱围堰作为水上施工平台和承台施工挡水结构。钢吊箱平面为圆端形,尺寸施工挡水结构。钢吊箱平面为圆端形,尺寸8038,吊箱高度,吊箱高度26.5m,壁厚,壁厚2,重约,重约6000吨。钢吊箱分底、中、顶三节制造安装,其中底吨。钢吊箱分底、中、顶三节制造安装,其中底节高节高14.5,重约,重约2900t。钢吊箱由龙骨底板、侧。钢吊箱由龙骨底板、侧板、主隔舱、吊杆、内支撑桁架及上、下导环组板、主隔舱、吊杆、内支撑桁架及上、下导环
3、组成。底板龙骨为格构式结构,顶面布置肋板,为成。底板龙骨为格构式结构,顶面布置肋板,为满足吊箱下水过程底板刚度要求,在底板上沿长满足吊箱下水过程底板刚度要求,在底板上沿长度方向设置两组加强桁架,增加底板纵向刚度度方向设置两组加强桁架,增加底板纵向刚度。图1:主墩围堰布置示意图二、二、QC小组简介及活动计划小组简介及活动计划小组名称小组名称中铁大桥局南京大胜关长江大桥主墩钢围堰下河中铁大桥局南京大胜关长江大桥主墩钢围堰下河QC小组小组课题名称课题名称超大型双壁钢围堰下河控制超大型双壁钢围堰下河控制课题类型课题类型创创 新新 型型活动时间活动时间2006.2.12006.3.30成立时间成立时间2
4、006.2.1序号序号姓名姓名年龄年龄文化程度文化程度职务(职称)职务(职称)组内职务组内职务142大学大学局指总工局指总工组长组长239大学大学局指副总局指副总副组长副组长339大学大学局指副总局指副总副组长副组长436大学大学局指工程部长局指工程部长组员组员536大学大学 局指质量部长局指质量部长组员组员633大学大学高工高工组员组员733大学大学高工高工组员组员841大学大学工程师工程师组员组员930大学大学工程师工程师组员组员1026大学大学助工助工组员组员三、选题理由三、选题理由1 1、下、下河难度大河难度大 南京大胜关长江大桥南京大胜关长江大桥主墩围堰底节长主墩围堰底节长80,宽,
5、宽38,高度,高度14.5m,平面面积约,平面面积约2800m2,总重量,总重量为为2900t。如此超大重量、超大体积的。如此超大重量、超大体积的围堰下水能否成功,关系到大胜关长围堰下水能否成功,关系到大胜关长江大桥基础施工的成败。江大桥基础施工的成败。2 2、选择范围小、选择范围小 由于围堰体积、重量由于围堰体积、重量 大,不可能进行长距离的水上浮运,只大,不可能进行长距离的水上浮运,只能选择在桥址附近的小型船厂进行制造能选择在桥址附近的小型船厂进行制造加工(大型船厂均在南京长江大桥下加工(大型船厂均在南京长江大桥下游),常规的气囊下水法对下水滑道的游),常规的气囊下水法对下水滑道的长度、坡
6、度及河床的深度要求高,而小长度、坡度及河床的深度要求高,而小型船厂的下水滑道和河床深度如何满足型船厂的下水滑道和河床深度如何满足如此大的围堰下水需要,是本桥围堰下如此大的围堰下水需要,是本桥围堰下河控制的关键。河控制的关键。3、工期要求紧 大胜关长江大桥主墩必大胜关长江大桥主墩必须在须在20062006年洪水期(年洪水期(6 6月月2525日)前完成日)前完成8 8根以上渡洪钻孔桩施工才能确保围堰根以上渡洪钻孔桩施工才能确保围堰渡洪安全。渡洪安全。选定课题:超大型双壁钢围堰下河控制选定课题:超大型双壁钢围堰下河控制四、设定目标四、设定目标 质量目标:质量目标:确保围堰在下河过程中不漏水、不搁浅
7、。工期目标:工期目标:确保 3月底前将围堰顺利下水。五、提出方案和选择最佳方案五、提出方案和选择最佳方案 方案一:方案一:先建立钻孔平台进行钻孔桩施工,钻孔先建立钻孔平台进行钻孔桩施工,钻孔完成后拆除钻孔平台,钢围堰水上分块拼装。完成后拆除钻孔平台,钢围堰水上分块拼装。方案二:方案二:在南京附近寻找有滑移下水的码头,将在南京附近寻找有滑移下水的码头,将钢围堰单元块运到码头拼装成整体,然后滑移下钢围堰单元块运到码头拼装成整体,然后滑移下河。河。方案三:方案三:底节钢吊箱在加工厂加工制作,在工厂底节钢吊箱在加工厂加工制作,在工厂附近江边滩地上整理出一个坡道,利用围堰自身附近江边滩地上整理出一个坡道
8、,利用围堰自身重力和拖轮牵引力的共同作用下在坡道上下滑,重力和拖轮牵引力的共同作用下在坡道上下滑,快速冲入深水中,实现自浮。快速冲入深水中,实现自浮。下水滑道滑道小车围堰图2:方案二示意图当前水位1:40吊箱拼装位置拖轮气囊图3:方案三示意图方案方案方案简介方案简介可行性研究可行性研究经济比较经济比较方案一方案一先施工钻孔平台钻孔,先施工钻孔平台钻孔,钻孔完成后拆除钻孔钻孔完成后拆除钻孔平台,钢围堰水上分平台,钢围堰水上分块拼装。块拼装。技术可行,有成熟技术可行,有成熟经验。但平台的建经验。但平台的建立和拆除及围堰分立和拆除及围堰分块拼装时间长,工块拼装时间长,工序多,费用高。序多,费用高。1
9、000万元以上万元以上方案二方案二在南京附近寻找有滑移在南京附近寻找有滑移下水的码头,将钢围堰下水的码头,将钢围堰底节单元块运到码头拼底节单元块运到码头拼装成整体,然后滑移下装成整体,然后滑移下河。河。下河方案可行,但下河方案可行,但长时间占用码头,长时间占用码头,费用高,而且水上费用高,而且水上长距离浮运安全风长距离浮运安全风险很大险很大。码头占用、下河码头占用、下河费:费:100万元拼万元拼装措施增加费:装措施增加费:30万元长距离浮运万元长距离浮运增加费用:增加费用:20万元万元=150万万方案三方案三底节在加工厂加工制作,底节在加工厂加工制作,在附近滩地上整理坡道,在附近滩地上整理坡道
10、,利用围堰自身重力和拖利用围堰自身重力和拖轮牵引力的共同作用下轮牵引力的共同作用下下滑,快速冲入深水中,下滑,快速冲入深水中,实现自浮。实现自浮。技术上可行,我单技术上可行,我单位从未实施过如此位从未实施过如此大型的围堰,时间大型的围堰,时间省,费用少,但有省,费用少,但有一定风险。一定风险。场地平整、加固场地平整、加固5万下水费用万下水费用40万万其它配合费用其它配合费用25万万=70万万方案方案工期比较工期比较质量比较质量比较综合分析综合分析方案一搭设钻孔平台:搭设钻孔平台:4545天天钻孔桩施工:钻孔桩施工:185185天天围堰水上拼装:围堰水上拼装:5050天天共计:共计:280280
11、天天工艺成熟,质量控工艺成熟,质量控制相对容易制相对容易工艺成熟,工工艺成熟,工序多,费用高,序多,费用高,工期长工期长方案二围堰岸上拼装:围堰岸上拼装:4040天天滑滑 移移 下下 河:河:1010天天共计:共计:5050天天受滑道坡度和滑道受滑道坡度和滑道长度的影响较大质长度的影响较大质量控制较难量控制较难同类型小构造同类型小构造物下水工艺成物下水工艺成熟,但是浮运熟,但是浮运风险大,费用风险大,费用高。高。方案三围堰岸上拼装:围堰岸上拼装:4040天天气囊法下河:气囊法下河:1 1天天入水口地基处理:入水口地基处理:1010天天围堰拼装和地基处理可围堰拼装和地基处理可同时进行。共计:同时
12、进行。共计:4040天天受入水口地基和受入水口地基和岸边水深的影响,岸边水深的影响,但是容易达到下水但是容易达到下水要求要求未有先例,但未有先例,但因地制宜,容因地制宜,容易实施,费用易实施,费用少、工期短。少、工期短。3、选择最佳方案选择最佳方案 根据对提出方案的进一步研究,考虑各个方根据对提出方案的进一步研究,考虑各个方面的因素,最后决定面的因素,最后决定采用第三种方案采用第三种方案,底节在桥,底节在桥位处工厂整体制作,就地气囊法下水,再整体浮位处工厂整体制作,就地气囊法下水,再整体浮运至墩位定位的施工方案。运至墩位定位的施工方案。虽然首次采用此种方案,无成熟经验和工艺,虽然首次采用此种方
13、案,无成熟经验和工艺,但施工技术力量雄厚,专业施工队伍有类似小型但施工技术力量雄厚,专业施工队伍有类似小型结构物下水经验,通过技术攻关,完善各项技术结构物下水经验,通过技术攻关,完善各项技术措施,完全可以达到预定目标,同时可以简化施措施,完全可以达到预定目标,同时可以简化施工工序,节约施工时间,带来巨大经济效益,满工工序,节约施工时间,带来巨大经济效益,满足全桥工期要求。足全桥工期要求。七、制定对策七、制定对策 小组针对分析出的要因以及要达到的目标,小组针对分析出的要因以及要达到的目标,对可能出现的问题采取了相应的措施,对对可能出现的问题采取了相应的措施,对责任人、计划完成的日期等进行了细致的
14、责任人、计划完成的日期等进行了细致的安排,真正做到目标明确、措施得力、责安排,真正做到目标明确、措施得力、责任到人。具体的对策表如下:任到人。具体的对策表如下:序序号号问题问题对策方案对策方案目标目标地点地点责任人责任人实施实施时间时间1围堰下围堰下水后水水后水深不足深不足而搁浅而搁浅围堰吃水深度计算及下河处围堰吃水深度计算及下河处地形及河床断面、水深、水地形及河床断面、水深、水位测量,如水深不满足自浮位测量,如水深不满足自浮条件,应进行清基。条件,应进行清基。确保围堰确保围堰全部入水全部入水后,水深后,水深超过吃水超过吃水要求。要求。现场现场邓加华邓加华潘潘 军军于祥君于祥君下河下河前一前一
15、周周2下水滑下水滑道长度道长度、坡度、坡度及地基及地基承载力承载力不满足不满足要求要求对下水场地进行清淤,换填对下水场地进行清淤,换填并碾压夯实,表面进行硬化并碾压夯实,表面进行硬化处理或铺设钢板;在处理或铺设钢板;在55m55m长长度范围内调整吊箱入水坡度范围内调整吊箱入水坡度,分为度,分为3 3个调节段,前两个调节段,前两段长度均为段长度均为25m25m,最后一段,最后一段长度为长度为5 5米,每段调坡米,每段调坡3.0%3.0%最后一段调坡为最后一段调坡为1.6%1.6%,最后,最后入水坡度调整为入水坡度调整为1 1:1010。原地面进原地面进行修正后行修正后坡度修整坡度修整为为1 1:
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