瀘州市茜草長江大橋14#主墩“V”形槽施工處治技術

四川公路橋梁建設集團有限公司 四川省成都市 610000

摘要：14號墩墩位處河床地形復雜，基巖裸露。巖面在高度方向，呈“V”形深溝槽狀，“V”形槽從承臺上游墩軸線附近穿入，在承臺內轉90°從河心側穿出，在水下鋼圍堰平面內，形成一個呈“L”形分布的貫通溝壑。我們調整的常規的施工方法，于“V”形槽側安裝鎖扣鋼管，增加鋼圍堰對河床的附著力；利于封堵“V”形槽及澆筑水下填槽混凝土。

關鍵詞：主墩；“V”形槽；處治；技術

一、工程概況

瀘州茜草長江大橋位于瀘州中心半島及茜草組團中部，沱江匯入長江口上游約2.0km處，西岸沿三星街接江陽中路，跨江后主線接繞城路，東岸同沙茜路形成全互通立交，是瀘州市城區綜合交通規劃中茜草組團進入中心半島組團的跨江通道，是瀘州市城市總體規劃中的城市東西向交通主干道中跨越長江的重要節點工程。

瀘州茜草長江大橋工程主線由跨江主橋、西岸引橋和東岸沙茜立交組成。大橋主線橋梁總長1189m，其中跨越長江主橋為128+248+128m=504m雙塔雙索面矮塔斜拉橋。14#主墩位于茜草岸，基礎為16根φ2.5m鉆孔樁，承臺為24m×21m×6.5m矩形，承臺底高程為216.50m，封底混凝土底高程為214.50m。

墩位處河床地形復雜，基巖裸露。巖面在高度方向，傾斜呈“V”形深溝狀，施工水位為225.0m，巖面標高從200.6m至217.0m不等，溝槽深度達16m，水深最深處達24.6m，鋼圍堰嵌巖2.5m。

二、“V”形槽處治方案

導向船精確定位后，通過對承臺范圍內的全斷面測量，確定“V”形槽從承臺上游墩軸線附近穿入，在承臺內轉90°從河心側穿出，在水下鋼圍堰平面內，形成一個呈“L”形分布的貫通溝壑。

如下圖所示：

圖1 河床地形圖

由于河床地形非常復雜，如果加工異形鋼圍堰須精確測量河床地形，但主墩基礎位于河道主航道上，水流湍急，水下、水上測量的工作量很大且誤差也較大。若按常規方法施工，需待鋼圍堰拼裝完成及導向船調整誤差就位后，才能進行精確的鋼圍堰定位測量工作。

根據實際情況，我們調整了思路。在墩位處一邊進行導向船定位，一邊進行鋼圍堰拼裝，兩部分同步進行。待鋼圍堰拼裝完成后使其自浮，并基本固定牢固后，進行水下爆破。爆破時只清除掉高出封底混凝土底面高程的河床基巖部分。再調整導向船，使鋼圍堰精確定位然后著床，接著再在鋼圍堰上游側及河心側安插鎖扣鋼管，再由潛水工在水下堆碼C30混凝土麻袋，最后分層澆筑水下混凝土填充“V”形槽。

1、處治工藝流程

2、鎖扣鋼管總體布置

安裝鎖扣鋼管的目的：第一是為了增加鋼圍堰對河床的附著力；第二是為了封堵“V”形槽在河心及上游側形成的空洞，利于澆筑水下填槽混凝土。

根據測量數據，鎖扣鋼管布置在鋼圍堰河心側和上游側河床距離鋼圍堰以外2m的地方，河心側總共布置22根φ720*8mm鋼管，上游側總共布置12根φ720*8mm鋼管，鎖扣鋼管長度在14m～26m之間。

鎖扣鋼管的布置，如以下兩圖所示：

圖2 鎖扣鋼管平面布置圖

圖3 河心側鎖扣鋼管布置圖

3、鎖扣鋼管施工

（1）、鎖扣鋼管的加工

鎖扣鋼管由Φ720mm鋼管上焊接∠75×75×8mm角鋼形成鎖扣，根據測量數據，對每根鋼管進行編號，計算出每個位置上的鎖扣鋼管長度，對應加工。由于每根鎖扣鋼管即要和鋼圍堰相扣，也要和相鄰的兩根鎖扣鋼管相扣，對加工精度要求很高。為保證安裝時能順利的將每根鋼管插入指定的位置，Φ720mm鋼管全部采用新鋼管，并平整一塊場地進行加工。鎖扣為拉通布置，即鋼管有多長，扣鎖就有多長，在鋼圍堰上也同樣是從刃角布置至頂部。加工時要保證精度，鋼管的對接和鎖扣的焊接要直，不得出現彎曲，錯臺的情況，避免施工時無法插入。

圖4 鎖扣鋼管示意圖

（2）、鎖扣鋼管的安裝

在鋼圍堰著床后開始安裝鎖扣鋼管。焊接在鋼圍堰上的鎖扣在拼裝時必須完成，根據圖紙提供的尺寸，在加工場完成鎖扣的制作，再運至拼裝現場將其焊接在鋼圍堰上。按編號將加工好的鎖扣鋼管插入對應位置，安裝時將鎖扣鋼管垂直吊起，對齊鎖扣后緩慢下降。受起吊高度的限制，每根鎖扣鋼管要分2～3段才能安裝到位。將第1段鎖扣鋼管順鋼圍堰上的鎖扣插入，使鋼管頂面低過鋼圍堰頂面1m左右，用手動葫蘆做臨時固定；吊第2段順鋼圍堰上的鎖扣插入，與第1段對接，對接時同樣注意精度，完成對接后解除臨時固定，繼續下降，同樣方法完成第3段的安裝。安裝完成一根鎖扣鋼管后，在其頂面焊接一個反牛腿，使其與鋼圍堰連接成一個整體。按相同方法安裝剩余的鎖扣鋼管，使鋼圍堰下方形成一個相對封閉的區域，為潛水工潛水作業提供條件。

圖5 鎖扣鋼管安裝施工 圖6 完成安裝的鎖扣鋼管

4、“V”形槽填筑施工

為減少鉆孔深度，在進行“V”形槽填筑施工前應完成鋼護筒的安裝工作，并將鋼護筒焊接牢固，使其在澆筑混凝土時不會發生偏移。

鋼管與河床間的縫隙用麻袋混凝土進行封閉，將打好包的麻袋混凝土運至施工現場，在指定地方順鋼圍堰內壁拋入水中，最后由潛水工水下作業，將麻袋混凝土堆碼好。麻袋混凝土堆碼高度控制在1.0m～2.0m之間，完成一層麻袋混凝土堆碼工作立即進行水下混凝土澆筑施工。如遇較大的縫隙，可將20～30包麻袋混凝土堆碼整齊，用安全網打包，用麻繩系好，拋入水中，等待在水中的潛水工在麻袋混凝土著床前將其推至須要的地點堆碼好，如此反復，可將縫隙堵住。堵縫選擇在最深地方開始，即在河心側“V”形槽最低點開始，由于底部范圍不寬，堆碼很快完成。然后安裝導管，澆筑水下混凝土。澆筑時注意測量高度，根據麻袋混凝土堆碼的高度計算水下混凝土澆筑高度，如澆筑過程中發現長時間混凝土高度無變化，可派潛水工探查情況，如發現有小縫口，能很快處理好，可將其堵住后繼續澆筑；如發現有不好處理的地方，可停止澆筑混凝土，待混凝土形成強度后再進行處理。

堵漏和澆筑混凝土是處理“V”形槽的關鍵工序，我部組織潛水工10人，裝麻袋混凝土30人，拋麻袋混凝土及澆筑水下混凝土50人，分兩班作業，平均2天可澆筑一層，分10層完成“V”形槽的封堵和混凝土澆筑工作。

三、結語

通過對上述方案的順利實施，瀘州茜草長江大橋14#主墩的“V”形槽的處治得到了較好的解決，并產生了一定的經濟效益。但也有一些不足之處，值得我們繼續去完善和總結。

上接第3頁

掃，并且在焊接一段之后，立即進行殘留物的清除，這樣可以最大程度的減少管道封閉之后的清掃工作。在將雜物清理完成之后，應當對管線進行加壓，對管道的密閉性進行檢測。在進行加壓檢測時應當注意周圍環境的溫度，并根據不同的溫度來選擇合適的壓力，以確保檢查時的安全性。

人工頂管技術的質量控制措施分析

工作井內設備安裝完畢，經檢查各部處于良好正常狀態，即可進行開挖和頂進。首先將管子下到導軌上，就位以后，裝好頂鐵，校測管中心和管底標高以便符合設計要求，即可進行管前端挖土。

1、挖土與運土

管前挖土是保證頂進質量及地上構筑物安全的關鍵，管前挖土的方向和開挖形狀，直接影響頂進管位的準確性，因此管前周圍挖土應嚴格控制。

管前挖出的土應及時外運，大管徑可采用手推車推運，管徑較小時，采用雙筒卷揚機牽引小車出土。土運至管外，再用工作平臺上的搖頭扒桿吊到平臺上，然后運出坑外。

2、頂進

頂進利用千斤頂頂出鎬在后背不動的情況下將頂進管子推向前進，其操作過程如下：

（1）安裝好頂鐵、擠牢，管前端已挖一定長度土后，啟動油泵，千斤頂進油，活塞伸出一個工作行程，將管子推向一定距離；

（2）停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞縮回；

（3）添加頂鐵，重復上述操作，直至需要安裝下一節管子為止；

3、頂進注意事項：

（1）頂進時應遵照“先挖后頂，隨挖隨頂”的原則。應連續作業，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂進困難。

（2）首節管子頂進的方向和高程關系到整段頂進質量，應勤測量，勤檢查及時校正偏差。

（3）安裝頂鐵應平順，無歪斜扭曲現象，每次回收活塞加放頂鐵時，應換用可能安放的最長頂鐵，使連接的頂鐵數目為最少。

（4）頂進過程中，發現管前土方坍塌或油泵壓力表指針驟然增大等情況，應立即停止頂進，查明原因，排除故障后再繼續頂進。

結語

隨著社會的不斷發展，城市建設不斷向前推進，頂管技術越發顯現出巨大的優點。而巧妙的利用人工頂管技術配合機械頂管，將會完美的彌補機械頂管技術的在某些特殊地段無法實施或實施代價過高的問題，減少對道路以及各種管線的破壞，減少不必要的工程消耗，避免對于城市環境的破壞，為城市建設取得了良好的經濟與社會效益。而人工頂管的安全問題、作業環境問題應是我們工程技術人員需要不斷的探索和不斷的完善，作為我們工程從業人員職業修養和社會責任的體現。

參考文獻：

[1]邱妙強.論頂管技術在市政工程管道施工中的應用[J].路橋建設，2012（4）

[2]李瑞峰.淺議頂管技術在市政給排水施工中的運用[J].黑龍江科技信息，2013（15）

[3]楊海紅.談某頂管工程施工方法及注意事項[J].山西建筑，2013，