双壁钢围堰方案

湘桂铁路扩能改造工程永州湘江1#特大桥3#墩双壁钢围堰施工组织设计方案

一．概况

永州湘江1#特大桥全桥孔跨布置为：1-31.5m简支梁（组合梁）＋（48+4x80+48）m预应力混凝土连续梁＋4-31.5m简支梁组合梁，全桥长593.40m。线路资料：双线，线间距D=4.6m；平面：位于直线；立面：5.2‰。中心里程:DK111+715.56。

3#墩中心里程为DK111+586.500，该墩共有桩基10根，桩长均为9.5米，承台尺寸为9.6m×3.5m×16.2m，墩身高24.85米。该墩炸礁基岩面标高为73.0米，承台底标高为74.589米，1月26日实测湘江水位为84.8米。

双壁钢围堰按圆形设计，钢围堰外径为22.8m，壁厚为1.0m，高度为14m。内围壁面板为直径20.8米5mmＱ235的钢板，外围壁面板为直径22.8米5mmＱ235的钢板。中间通过环向纵向骨肋及角钢连接支撑，分二节：每节之间焊接。每节沿圆周方向又分为8块，各块大拼时焊联。竖向骨为75×50×6的角钢。内外护筒用50×50×5角钢连接，主体总重约156吨。

二、总体施工方案

3#墩双壁钢围堰，在专业钢结构工厂加工制造，在4#～5#墩上游设置拼装平台，在拼装平台上拼装底节围堰，用拖轮配合运至墩位处，利用底节浮于水面、接高上节，然后围堰壁内灌水下沉到位。清基完成后安装钢护筒进行封底。

2.1、加工工艺

制造流程如下：

下料→钢板对接、骨肋对接、角钢截断→单片桁架内组拼→内外壁标准段制造（在胎模上焊骨肋）→调焊接变形→脱模、运至大拼平台大拼→焊接。

根据钢围堰的结构特点，工期要求、现场制造场地特点及现场吊装的条件。制造方案如下：

2.1.1、配料方案

围堰分8节段，每段内围壁展开长8089.6毫米，外围壁展开长8875毫米。内和外围壁分别用8090×1500×5、8900×1500×5的钢板沿高度方向对接，因此在购料时定长定宽（双定尺）。

对接前应检查钢料牌号、规格、质量，确认无误方可对接。对接采用手工电弧焊，不需开坡口。焊接方法严格按焊接工艺要求执行，焊接后产生的角变形可用火焰调平。接好的钢板用煤油渗透进行渗透试验，合格后方可进行下料。

2.1.2、下料

①、下料所划的切割线必须准确清晰，下料允许偏差±1mm、对角线偏差±2mm。下料应根据钢板厚度预留切割量。

②、单元件宽度、高度下料时要考虑焊接收缩量，一般控制在1/1000mm。

③、下料宽度允许偏差±1mm。切割后的熔渣予以清除，焰切起始侧（切割面上缘）用砂轮倒棱，倒棱宽度0.5～2mm，对深度不大于2mm的崩坑和缺口用砂轮沿纵向修磨匀顺。

④、对深度大于2mm的崩坑、缺口等缺陷应用砂轮将缺陷处修磨成宽深比大于4的圆弧形坡口补焊，补焊后用砂轮沿纵向修磨匀顺。

2.1.3、骨肋拼装焊接

骨肋拼装方案：

骨肋拼装应做拼装胎模。骨肋按1/20或1/16下料，下料后接长为1/10或1/8，

焊后变形应在工作平台上调形。

骨肋焊接应注意以下几个问题：

①、焊接变形的控制，骨肋与钢板通过大量的连续贴角焊连接，焊接后必然产生焊接变形，可通过焊接顺序和控制焊接电流的方式来控制焊接变形，焊后仍然产生的焊接变形再采用火焰调整。

②、用拼装胎模控制好骨肋的位置尺寸，以及各段的骨肋在同一条直线上，同时各骨肋两端预留约300mm左右不焊，以便骨肋对接时调整。

③、各段制造必须严格控制外形尺寸以确保后续的拼装质量，不允许随意在表面打火焊附件，吊装、翻身时要采取保护措施。

2.1.4．节段内围壁拼装焊接

将外围壁钢板平铺在胎模上横向对接（先焊单面）。钢板必须与胎模密贴，可以在胎模反面设反拉装置。

安装桁架，桁架的间距应控制准确以便节段对接，可在胎模上设桁架定位板。同时桁架横肋骨与面板两端留出200毫米不焊（只针对底节），以便对接焊时调整。

安装纵向肋，纵向肋上的角钢槽口要在拼装前开好，纵向骨肋间距也应控制准确以便节间对接，可在胎模上设纵骨定位装置。

将内围壁壁板吊到桁架上利用周边法兰销定位，在内围壁上设若干可调拉杆调整面板与骨肋密贴，无误后施焊。

焊接横纵骨肋，先焊纵肋，再焊横肋。焊接时应特别注意焊接顺序，防止扭曲变形。可从中间向两边对称焊，绝对不允许对角焊。

焊脱模吊点及翻身吊点。

脱模、翻身，焊面板对接焊缝，焊接时注意焊接顺序，应多人同向焊接，绝对不允许对角焊。

焊后检验、调形。节段各骨肋焊完后必然产生焊接变形，可将焊完后的节段再吊到胎模上检验，详细检查节段与胎形的密贴状况以及由于变形而造成的联结法兰栓孔与定位销孔的错位，根据检测的结果定调形方案。

2.1.5．运输及装卸

钢围堰各节段属大型结构，在吊装时应特别注意吊点的合理布置及强度。

装车卸车时吊点位置须垫胶皮，运输时各件之间用10mm木板隔开，以防止吊装及运输时碰伤。

2.1.6、拼装

①、焊接变形的控制，骨肋与钢板通过大量的连续贴角焊连接，焊接后必然产生焊接变形，可通过焊接顺序和控制焊接电流的方式来控制焊接变形，焊后仍然产生的焊接变形再采用火焰调整。

②、用拼装胎模控制好骨肋的位置尺寸，以及各段的骨肋在同一条直线上，同时各骨肋两端预留约300mm左右不焊，以便骨肋对接时调整。

③、各段制造必须严格控制外形尺寸以确保后续的拼装质量，不允许随意在表面打火焊附件，吊装、翻身时要采取保护措施。

2.1.7、焊接

内围壁及外围壁在胎模上组拼无误后开始施焊，首件要求在胎模上焊接，目的是为了发现焊接变形的规律，以便调整胎模的尺寸。胎模一旦调整定型，后面单元件的焊接可不在胎模上进行。由于现场场地有限，可将各单元件运至江边焊接。

2.1.8、预拼

双壁钢围堰底节为顶节接高的基准，底节尺寸的拼装质量直接影响到中间节的拼装质量，因此要求各节必须进行整体预拼。预拼在江边靠近大拼的地方进行，预拼前搭建临时支撑点平台，用水平仪抄平后作为大拼基础，在支撑平台上设置若干内围壁