浅水区域钢围堰气囊滑行下水研究
针对深水基础钢围堰施工工艺，结合船舶气囊下水工艺，就下水场地、气囊系统、托盘布置等技术问题进行了分析和探讨， 解决了钢围堰陆上拼装下水技术问题。关键词：钢围堰，气囊，滑行下水，施工工艺
工程简介
某大桥主墩位于河道中，采用双壁钢围堰施工，由于受地形限制，无法布置导向船，从而无法利用导向船提升架下沉底节钢围堰。所以需采用借助气囊滑行方式带动钢围堰下水。钢围堰
为矩形双壁钢围堰，内壁尺寸18 m×18 m，壁厚1．5 m，其中下水底节高3．65 m，总重130 t。钢围堰采用分块加工运输至现场，岸上拼装。
2施工工艺原理
在临近河流位置选择一块场地，进行填筑、夯实、硬化，用方木搭设拼装平台，在拼装平台上制作钢围堰滑动托盘，拼装钢围堰底节；然后将气囊塞入围堰底部；安装后锚绳；气囊均匀充气，顶升钢围堰系统，拆除拼装平台支墩；在后方用挖掘机推动钢围堰系统沿下水滑道前进；待钢围堰滑动出河岸时，前端采用机动驳船绑定提升，防止钢围堰前端掉头；继续顶推钢围堰，直至下水，形成自浮；解除后端保险索；回收气囊及围堰加固钢支撑；整体浮运至墩位，定位下沉。钢围堰气囊下水原理示意图见图1。
3施工工艺流程
3．1
工艺流程
钢围堰气囊下水施工工艺流程见图2。
3．2操作要点
3．2．1
场地布置
第一步：施工准备
第二步．顶推起滑
第四步：围堰自浮
图1钢围堰气囊下水原理示意图
钢围堰下水场地由三个部分组成，分别为钢围堰拼装区、下水滑道区及围堰自浮区。拼装区场地必须平整，地基必须经过碾压夯实或硬化，防止因地基承载力不够，导致地基沉降，引起钢围堰拼装时发生变形。下水滑道区必须平顺，无横坡，宽度必须大于 气囊布置宽度，且沿气囊滑行方向呈1:20的坡度。下水坡道形式 见图3。围堰自浮区的水深大于钢围堰自浮所需的吃水深度，根 据钢围堰的重量及入水后可提供的浮力面积，按每立方米体积承 受 1t荷载的原则，计算出钢围堰自浮的吃水深度。如现场水深不 够时，可用挖掘机进行修整，使自浮区的水深尽可能增大，防止围 堰下水后由于水深较浅导致着床搁浅。
图2 钢围堰气囊下水施工工艺流程
图3钢围堰下水坡道
3.2.2 气囊布置
钢围堰下水采用普通船用橡胶气囊，壁厚为1cm, 长度为5m~
18m, 直径为0.8m,1m,1.2m,1.5m,1.8m,2 m 等几种规格。
1)气囊的选择。采用长8m, 直径1.2 m 气囊，单个φ1.2 m× φ1.2 m气囊承载力见表1。
表1中1.2 m气囊单个承载力技术参数
气囊工作高度H/m
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
1.2
单个气囊承载力/t
151
134
118
100
84
40
注：工作高度日为气囊高度，承载力已考虑2倍安全系数
2)气囊布置。钢围堰底节重量为130t, 考虑其他加固钢板、 工字钢、螺旋钢管总量50t, 则总体下水重量G=180t, 气囊工作高度为1.2m时，单个气囊承载力为40 t, 需要布置气囊的数量 n= 8个，则气囊的安全系数K:K=40n/C=40×8/180=1.78。 考虑围堰底部气囊会存在受力不均匀情况，在计算时，将单个气囊受力 控制到40t, 选用8个气囊仍然是安全可靠的。为确保施工顺利 进行，另需配置2个备用气囊。气囊按间距5 m,分两侧对称布置 于围堰底，每侧布置4个。要求气囊两侧布置均匀，位置水平，且 单个气囊受力点必须作用在气囊中间，详细布置见图4。
3.2.3 附属设置布置
1)钢托盘。托盘采用工字钢纵横骨架结构，在表面覆一块 1 cm 厚的钢板，保证钢围堰在下滑过程中，气囊的工作面平整、传 力均匀。事前需要对托盘进行如下处理：a.在钢围堰托盘钢板边 缘焊接普通钢管，确保托盘边缘平滑，不会切割损坏气囊。b. 托盘与钢围堰之间设置限位板，确保在钢围堰滑行过程中与托盘成 为整体，避免钢围堰与托盘发生相对滑动。c. 托盘与钢围堰之间 必须采用焊接连接，保证钢围堰整体入水后，经切割才能使托盘 整体脱落，且必须保证连接点位于钢围堰自浮的水位线以上。
2)后拉缆及地锚。为控制钢围堰在下滑过程中的速度及方 向，需在钢围堰正后方设置“八字”后拉缆，后拉缆采用地锚、卷扬机控制，另一端与钢围堰锚固耳板绑定。地锚采用埋入式钢筋混凝土地锚，位于钢围堰正后方10m~20m 处 。
3.2.4 钢围堰滑动下水
1)顶推起滑。钢围堰下水所有准备工作就绪后，将气囊进行充气，沿滑行道路对场地进行清理，拆除拼装平台临时支撑。后方采用2台挖掘机顶推使钢围堰沿滑行道路缓慢前行，顶推时， 钢围堰受力点必须对称，且同时受力，防止钢围堰因受力不均偏离原设行径方向。同时，进行过程中，需不断拆除后方脱离气囊，补充至前方。2)船舶绑定。当围堰前端已经悬空，气囊已经无法提供足够支撑力时，且前端入水的部分浮力远远不能承受整个钢围堰的重量，此时采用一只足够吨位(具体吨位根据钢围堰总量决定)的机动驳船靠帮，先将机动驳船船舱内注水压重，然后将钢围堰前端用钢丝绳绑定于机动驳船将军柱上，再抽出舱内水，机动驳船将提供较大浮力，将钢围堰前端完全提起，使钢围堰在前进过程中始终保证前端不会掉头、着床。3)气囊、托盘回收。当钢围堰整体全部入水、形成自浮后，拆除后方地锚保险索，切割钢围堰 与托盘连接点，回收气囊及钢托盘。
4结 语
受现场水深条件及地形限制，钢围堰无法采用常规的导向船 提升下水的方式。因地制宜结合大型船舶下水工艺，采用气囊滚 动滑行下水的工艺，将钢围堰顺利下放到水中，形成自浮。实践 证明该施工工艺是成功的，既满足了施工要求，又节约了时间，降 低了成本，降低了水上施工安全风险。为复杂条件下深水基础建 造技术提供了宝责施工经验，具有重要的借鉴意义。
声明：以上有关船用气囊和橡胶护舷的资料部分会青岛永泰长荣工厂技术资料，也有网络上搜集下载所得，本着气囊护舷行业资料共享的精神，我们拿出来分享，如有侵权，请联系0532-84592888删除，谢谢
页:
[1]