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1雙壁鋼圍堰設計

靜水壓力（三角形分布）最大值為：103kpa。計算斷面流速為2.7m/s，流水壓力為：3.72kpa。年平均風速為2m/s，風壓力為：1.76kpa。計算中，同時考慮靜水壓力、流水壓力、風壓力及其他施工荷載。設計荷載組合水平荷載：靜水壓力+流水壓力+風壓力+其他。垂直荷載：圍堰自重+艙壁砼+封底砼+浮力+其他。設計工況最不利的工況為封底砼完成后，圍堰內抽干水至封底砼頂面時，圍堰內外形成水位差的狀態。本設計以此狀態來驗算鋼圍堰結構是否安全。結構檢算經鋼圍堰抗浮檢算，抗浮安全系數為3.22；在圍堰內部從封底砼頂面開始，每隔2.5米設置內撐一道，每道內撐設置為橫橋向2道、順橋向3道φ325鋼管。

2雙壁鋼圍堰施工

水下基坑開挖與炸礁水下基坑開挖選用反鏟船一艘和開底自航運泥駁兩艘，反鏟船長18m，寬8m，型深2m，配備加長臂400鉤機一臺；每艘運泥駁倉容70m3/150×2匹馬力。水下炸礁為300t漂浮式炸礁船，滿載排水量300t，配6臺地質鉆機。水下鉆孔孔位成梅花狀布置，孔距2.5m，排距2m，孔徑125mm，采用非電毫秒塑料導爆管微差起爆網路。鋼圍堰的制作與拼裝單個鋼圍堰塊件在現場進行加工制作。鋼圍堰制作平臺用鋼管和型鋼制作，尺寸為20×8m。在制作過程中，須進行以下檢驗：焊前檢驗、焊接過程中的檢驗、焊縫外觀檢查、水密性試驗。雙壁鋼圍堰的制作著重控制尺寸和焊縫質量，保證圍堰的拼接側板有良好的水密性。吊架與吊放系統吊架采用樁護筒接長作為支撐，護筒頂架設縱橫向雙層貝雷片桁架作為承重構件，貝雷片上部安裝14臺電動卷揚機及滑輪組組成吊放系統，電動卷揚機通過電動控制開關柜進行控制。鋼圍堰的升降系統由14臺5T電動卷揚機及32T滑輪組組成（1臺JK-5電動卷揚機配備一個定滑輪、動滑輪組成一個起吊單元）。一個雙壁鋼圍堰的最大重量為280t，每個滑輪組承受的重量為280/14=20t，卷揚機承受的牽引力為2.2t。卷揚機的安全系數為5/2.2=2.27。整體下水在正式吊裝前一周，觀察東江水位的漲退潮情況，確認東江水流速最低時的時間點。在拆除全部底部支撐型鋼后，鋼圍堰通過總控制柜控制依靠自重進行整體下放，時間約20min，實際整個過程順利，有效地保證了下放過程的安全，達到了預定目的和效果。經定位測量，整體鋼圍堰的偏差為3cm。水下砼封底鋼圍堰堵漏和清底：鋼圍堰就位后，通過潛水員在水下對圍堰底部的外側進行砂包堵漏，檢查基坑底的平整度和泥漿堆積等情況，保證封底的完整性。填充內艙：在鋼圍堰內艙里填充5米高的C25砼，將底節鋼圍堰及接縫填充密實，增加鋼圍堰的剛度和減少接縫滲水。優化水下封底砼配合比：C25水下砼配合比水泥用量增至500kg/m3，粉煤灰單方增至70kg/m3，砼初凝時間控制在10小時。由于水下砼的流動性較好，水下流動半徑達到8m左右。導管布置：整個水下砼封底共設置導管14根，其中由于頂部吊裝平臺的阻礙，靠棧橋平臺較遠的7根導管頂部接口設置在吊裝平臺頂面，其余7根導管口設置在鋼圍堰頂部平臺位置。水下砼灌注：整個水下砼灌注時間約16小時，總砼方量為420m3，采用一臺臂長60m的砼泵車進行連續供料。在灌注過程中，技術人員及時測量砼面的高度，保證砼封底厚度及高程滿足設計要求。

3鋼圍堰的抽水及支撐

在鋼圍堰抽水時，要隨時觀察變形情況，確保鋼圍堰的整體完好性，不變形、不大量滲水，同時根據設計圖對鋼圍堰逐節進行加固支撐，加固支撐高度為2.5m。圍堰抽水完成后，檢查封底砼效果（包括平整度、滲水情況）和鋼圍堰的接縫抗滲效果。經現場檢查，封底砼無裂縫和滲水，平整度符合設計要求。鋼圍堰接縫抗滲效果良好。結語通過計算與實際施工過程的對比，雙壁鋼圍堰的設計與施工是完全相符，滿足了承臺與墩身施工的需求。在吊放過程中，節省了大量的人工和施工成本，保證了施工安全。

作者：余建林單位：鐵科院工程咨詢有限公司深圳分公司