基于橋梁工程的雙壁鋼圍堰施工應(yīng)用

鐵道戰(zhàn)備舟橋處

摘要：雙壁鋼圍堰適用于深水基礎(chǔ)施工，其作用一是作為承臺(tái)施工擋水結(jié)構(gòu)，二是作為鉆孔平臺(tái)的支撐結(jié)構(gòu)。本文主要某工程橋墩雙壁鋼圍堰封底施工方案進(jìn)行論述，通過(guò)詳細(xì)施工步驟工藝和注意事項(xiàng)的介紹，以期類似工程可以借鑒。

關(guān)鍵詞：封底工程；雙壁鋼圍堰；施工步驟；注意事項(xiàng)

一、工程概況

某橋梁工程施工中，設(shè)計(jì)使用雙壁鋼圍堰為外徑50.5m、內(nèi)徑46.5m的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，高度31m，圍堰雙壁艙厚2m，底隔艙高5.726m，設(shè)計(jì)圍堰抽水水位為+26m。在標(biāo)高為+19.1m 處設(shè)置內(nèi)外連通管，管徑為￠273mm，根據(jù)對(duì)承臺(tái)施工過(guò)程中各種工況的計(jì)算，圍堰內(nèi)封底混凝土有效厚度為 3.5m，采用水下 C30混凝土 6204 m3。

二、工程方案總析

圍堰封底前先搭建臨時(shí)封底平臺(tái)，對(duì)圍堰刃腳和底隔艙依次進(jìn)行封堵，然后按照底隔艙→分區(qū)一→分區(qū)二→分區(qū)三的順序進(jìn)行封底混凝土澆筑，采用岸上混凝土拌和站供應(yīng)混凝土，混凝土采用混凝土罐車通過(guò)棧橋運(yùn)輸至 3# 墩（運(yùn)距8km），然后輸送到 3# 墩圍堰封底平臺(tái)上的布料機(jī)內(nèi)，最后向?qū)Ч軆?nèi)灌注混凝土，封底混凝土澆筑均采用垂直導(dǎo)管法進(jìn)行。圍堰底隔艙按照從兩端向中間的順序?qū)ΨQ進(jìn)行澆筑，圍堰單個(gè)區(qū)域的封底混凝土澆注須一次澆筑完成。其工藝流程見(jiàn)右圖2-1。

三、具體施工流程

1.封底前準(zhǔn)備

圍堰定位工作完成情況：圍堰下沉著床完成，精確定位滿足設(shè)計(jì)要求，圍堰刃角封堵完成。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，圍堰中心平面偏差偏上游7.3cm，偏小里程 10.5cm。鋼護(hù)筒下放工作完成情況。

①圍堰內(nèi) 30 個(gè)鋼護(hù)筒下放到位，精確定位滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，護(hù)筒頂口中心與設(shè)計(jì)樁位偏差最大偏差 4.5cm，最大傾斜度 0.88%。

②鋼護(hù)筒與圍堰固定牢固，鋼護(hù)筒之間的兩層連接系采用Φ600mm 的管樁焊接完成。圍堰內(nèi)清理完成情況：圍堰內(nèi)浮泥或巖面殘留物清除，基底與封底混凝土之間不得產(chǎn)生有害夾層。

2.施工布置

①圍堰頂搭建臨時(shí)封底平臺(tái)，采用鉆孔平臺(tái)貝雷梁組進(jìn)行搭建，上面滿鋪腳手板或者鉆孔平臺(tái)面板作為封底臨時(shí)平臺(tái)：

a 分配梁安裝：測(cè)量組配合定位分配梁，按照設(shè)計(jì)位置進(jìn)行定位。

b 貝雷片拼裝：按鉆孔平臺(tái)拼裝的貝雷梁組依次擺放。

②在棧橋前端相對(duì)于 1#、2# 墩的位置配置兩臺(tái)HBT-90 型地泵，混凝土通過(guò)泵管流動(dòng)至布料機(jī)布料。

③采用 2 臺(tái) BLJ18 型手動(dòng)布料桿布料機(jī)，布置在上下游，布料機(jī)的工作半徑為 18m（加上前面接4 米軟管），覆蓋了所有下料點(diǎn)。布料機(jī)底座設(shè)置在灌注平臺(tái)上，底座與澆筑平臺(tái)貝雷梁固定牢固。

④在圍堰的兩側(cè)利用吊機(jī)配合拔球、首盤 15m3總槽吊裝、拆除導(dǎo)管等施工。

3.護(hù)筒及刃腳封堵檢查

在圍堰封底前，安排潛水員下水對(duì)圍堰范圍內(nèi)及內(nèi)壁、刃腳斜面進(jìn)行觸摸，對(duì)平臺(tái)搭設(shè)、底隔艙灌注過(guò)程中可能存在的墜落物進(jìn)行清理，確認(rèn)圍堰范圍內(nèi)無(wú)雜物、泥沙、浮土，且刃腳、圍堰內(nèi)壁、護(hù)筒表面無(wú)附著物等，經(jīng)檢查合格后才可以進(jìn)行水下混凝土的灌注。

4.圍堰封底混凝土澆筑

4.1封底導(dǎo)管安裝。①由于封底巖面有高差，導(dǎo)管懸空按 30-40cm 來(lái)布置。②導(dǎo)管使用前組裝編號(hào)后進(jìn)行水密承壓、接頭抗拉試驗(yàn)，不得漏水，并編號(hào)，按自下而上標(biāo)示尺度。單根導(dǎo)管按頂節(jié) 0.5m，第 2、3 節(jié) 1.0m，第 4、5、6 節(jié) 3m，底節(jié) 16m。③導(dǎo)管現(xiàn)場(chǎng)安裝位置根據(jù)貝雷片、連接系、鋼護(hù)筒的位置及混凝土的擴(kuò)散半徑確定。

4.2 封底混凝土澆筑。

①單一圍堰分區(qū)一共設(shè)置 12 個(gè)下料點(diǎn)，將 12 個(gè)導(dǎo)管按照1-12 進(jìn)行編號(hào)，施工過(guò)程中及時(shí)測(cè)量混凝土面高度。撥球時(shí)，對(duì)應(yīng)導(dǎo)管底口附近無(wú)混凝土，懸空高度為 30-40cm。

②拔球及混凝土澆筑詳細(xì)步驟：第一步：1、2# 下料點(diǎn)拔球，1# 下料點(diǎn)澆筑混凝土至1.5m，2# 下料點(diǎn)混凝土澆筑至 2m。第二步：3、4# 下料點(diǎn)拔球，澆筑混凝土至 2m，1、2#下料點(diǎn)過(guò)程中補(bǔ)澆混凝土。第三步：5、6# 下料點(diǎn)拔球，澆筑混凝土至 1.5m，1、4#下料澆筑混凝土至 3m，2、3# 下料點(diǎn)澆筑混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。第四步：1、4、5# 下料點(diǎn)繼續(xù)澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，7、8、9下料點(diǎn)依次拔球，6# 下料點(diǎn)過(guò)程中補(bǔ)澆混凝土至 2m。第五步：10# 下料點(diǎn)拔球，澆筑混凝土 1.5m，7、8# 混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高。6、9、10# 下料點(diǎn)過(guò)程中補(bǔ)澆混凝土。第六步：11# 下料點(diǎn)拔球澆筑混凝土至 1.5m，6、9#下料點(diǎn)過(guò)程中補(bǔ)澆混凝土。10# 下料點(diǎn)澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高。第七步：12# 下料點(diǎn)根據(jù)實(shí)測(cè)混凝土深度保證導(dǎo)管懸空 30-40cm 拔球，6、9、11# 下料點(diǎn)澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，12# 最后澆筑完成。

③各導(dǎo)管混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后撥除導(dǎo)管，過(guò)程根據(jù)導(dǎo)管的埋深及時(shí)拆卸導(dǎo)管，分區(qū)二導(dǎo)管布置同分區(qū)一。封底混凝土灌注速度不宜小于 60m3/h，頂面理論標(biāo)高為+7.0m，現(xiàn)場(chǎng)施工誤差按照 10cm 控制。圍堰底隔倉(cāng)，采用分塊、對(duì)稱澆筑，按照從兩端向中間澆筑順序進(jìn)行施工。底隔艙混凝土由岸上混凝土拌合站供應(yīng)。封底混凝土頂面理論標(biāo)高為 +7.0m，現(xiàn)場(chǎng)施工誤差按照 10cm 控制。

5.封底施工要求：①混凝土灌注前，根據(jù)撥球范圍，合理布置混凝土總儲(chǔ)槽，保證能夠覆蓋所有灌注點(diǎn)。混凝土開(kāi)盤前嚴(yán)格檢查各環(huán)節(jié)是否按擬定方案落實(shí)，否則不準(zhǔn)開(kāi)盤。②灌注過(guò)程中導(dǎo)管埋深控制在 0.5m～1.0m 之間，每次布料機(jī)轉(zhuǎn)點(diǎn)或者拆導(dǎo)管要迅速，保證每套導(dǎo)管轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)間不能超過(guò)30min。③封底混凝土標(biāo)高測(cè)定采用平底測(cè)砣，測(cè)量繩必須復(fù)核后才能使用。④在移動(dòng)導(dǎo)管之前必須加密測(cè)量混凝土面標(biāo)高，特別是對(duì)混凝土不易流到的邊角處要加密測(cè)量，保證封底混凝土面達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。⑤灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，并注意測(cè)量混凝土面；混凝土灌注應(yīng)在各點(diǎn)之間經(jīng)常交替進(jìn)行，任一點(diǎn)混凝土灌注間隔時(shí)間不宜超過(guò) 30min；當(dāng)某一導(dǎo)管周圍混凝土面與其他點(diǎn)高差達(dá)到 10cm 以上，此時(shí)需移動(dòng)布料機(jī)對(duì)其他點(diǎn)進(jìn)行灌注，保證混凝土面整體均勻上升。⑥封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求前，鋼圍堰不得受到?jīng)_擊、干擾和承受額外荷載，以免影響混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)，確保混凝土的強(qiáng)度、整體性和水密性。

四、保證措施及注意事項(xiàng)

安全保證措施及注意事項(xiàng)認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全方針，落實(shí)各級(jí)管理人員和操作人員的安全生產(chǎn)責(zé)任。具體管理措施有：1.定期檢查平臺(tái)鋼管樁、連接系、分配梁、貝雷梁、支撐架、螺栓、焊縫情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)并處理。平臺(tái)上安排專人 24 小時(shí)值班。2.圍堰封底施工為水上作業(yè)，進(jìn)場(chǎng)人員必須穿救生衣戴安全帽，高空作業(yè)人員必須系安全帶。3.配備施工經(jīng)驗(yàn)豐富的裝吊人員，吊機(jī)指揮要由專人負(fù)責(zé)，信號(hào)要明確，起吊重物要捆綁牢固，嚴(yán)防起吊物墜落傷人。4.夜間施工時(shí)必須保證照明充足且安全可靠，以防漏電、觸電事故發(fā)生。

另外，積極做好施工環(huán)境保護(hù)工作：1.施工過(guò)程中產(chǎn)生的生活垃圾不得隨便丟入湖中，運(yùn)輸至指定位置集中處理。2.采取措施防止機(jī)械、船只停放、維修以及油品存放時(shí)的油品泄、滲漏；產(chǎn)生的垃圾不得向湖內(nèi)排放。3.湖中運(yùn)輸建筑材料的船只性能可靠，對(duì)材料采取必要的遮擋措施，建筑材料不得漏入洞庭湖。4.降低噪聲，控制在允許分貝范圍之內(nèi)。5.避免機(jī)械污水、廢油排入湖中，污染環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》.（鐵建設(shè)[2010]241 號(hào)）

[2]《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》.（TB10424-2010）

作者簡(jiǎn)介：

劉榮剛；出生年月：1980.05；性別：男；民族：漢；職稱：工程師；供職單位：鐵道戰(zhàn)備舟橋處。