關于雙壁鋼圍堰與雙壁鋼吊箱施工的對比

王陳

摘要：通過對重慶三環高速公路合川至長壽段龍溪嘉陵江特大橋主橋8#墩以及9號墩承臺采用的兩種不同施工方法的對比，為以后如何在相同地質情況以及環境條件下選擇更為合理、更為經濟的施工方法提供依據。經過對兩種施工方案現場實施過程中的記錄、調查研究、分析效果后總結得出在相同地質情況以及環境條件下，鋼吊箱比鋼圍堰更容易節約施工成本，工期更短，現場施工更簡便、更可控。

Abstract： By comparing the two different construction methods adopted for the 8# pier and the pier of the 9# pier of the Longxi Jialingjiang Extra Large Bridge on the Hechuan-Changshou section of the Chongqing Third Ring Expressway， it provides a basis for choosing a more reasonable and economical construction method at the same geological conditions and environmental conditions in the future. After recording， investigating and analyzing the effects of the two construction schemes on-site， it is concluded that under the same geological conditions and environmental conditions， the steel hanging box is easier to save construction costs than the steel cofferdam， the construction period is shorter， and the site construction is easier and more controllable.

關鍵詞：雙壁鋼圍堰;雙壁鋼吊箱;對比;分析;依據

Key words： double-walled steel cofferdam;double-walled steel hanging box;comparison;analysis;basis

中圖分類號：U445? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）02-0153-02

0? 引言

8#墩鋼圍堰平面尺寸（47.8×17.8）m，壁厚1.5m，鋼圍堰高25m，豎向分為4節，自下向上分塊高為7.5m+6m+6m+5.5m，每節側板平面分8塊。9#墩鋼圍堰平面尺寸（47.8×17.8）m，壁厚1.5m。高度方向分2節，鋼圍堰高度16.8m，鋼圍堰側板自下向上分塊高為9m+7.8m，每節段側板平面分44小塊，共計88小塊。

龍溪嘉陵江特大橋主橋8#主墩采用整體基礎，承臺為圓端形，平面尺寸44.5m×14.5m×5m，承臺頂標高為+187.5m，承臺厚5m，混凝土強度為C35，設計方量為3000.5m3，樁基采用19根直徑2.8m、長度35m的鉆孔灌注樁，按嵌巖樁設計。承臺采用雙壁鋼圍堰鋼圍堰施工（鋼圍堰無底施工），封底混凝土強度為C30，厚度為3.5m，方量為1705m3，壁板內混凝土強度為C20，高度為8.9m，方量為1367m3。龍溪嘉陵江特大橋主橋9#主墩采用整體基礎，承臺為圓端形，平面尺寸（44.5×14.5×5）m，承臺頂標高為+194.2m，承臺厚5m，混凝土強度為C35，方量為3000.5m3，樁基采用19根直徑2.8m、長度48m的鉆孔灌注樁，按嵌巖樁設計。9#墩承臺采用雙壁鋼吊箱圍堰施工（鋼圍堰有底施工），封底混凝土強度為C30，厚度為2.5m，方量為1158m3，隔艙板內混凝土強度為C20，高度為7.5m，方量為1251m3。

1? 地質與水文情況

8#主墩處于嘉陵江河床主河道合川側，河床砂卵石覆蓋層約4～7m，在承臺中部隆起，承臺兩側河床地勢較低，承臺范圍內最大高差約為4.15m。9#主墩承臺位于裸露巖石河床上，在承臺右側-江心處巖石傾斜，傾角約為45°，承臺范圍內最大高差約為4.0m。8號墩和9號墩橋位位于嘉陵江與涪江匯合口下游約10.8km處，橋位區橫跨嘉陵江，該江段為合川草街航電樞紐工程庫區段。二墩相距200m沿線路走向，水位地質情況基本一致。

2? 鋼圍堰主要工程量及施工工期

從表1-表2可以看出，8號墩圍堰比9號墩圍堰所采用的鋼材與封底混凝土都要多，同時還需要用鵝卵石拋填刃腳外側，防止圍堰在澆筑封底混凝土施工時，發生移動以及刃腳局部破壞。

以表3、表4不難看出8#墩圍堰施工比9#墩圍堰施工多一道鋼圍堰拋填、河床整平工序施工，且該道工序施工對潛水員業務要求特別高，需對圍堰內每個角落水平、標高進行嚴格控制與檢驗，以保證封底混凝土厚度。

2.1 圍堰下放前工作

8號墩在鋼圍堰下放前對河床標高進行測量，確保河床標高不能太高。如果標高太高則需要對河床提前進行清表工作，保證圍堰下放位置。清理完畢后則需對圍堰內河床進行整平工作。河床整平工作需潛水員獨自下去用人工對河床進行整平。由于圍堰尺寸大，工作量也異常大;施工區域水深達25m左右，水壓非常大，潛水員不能長期在水下施工。因此多出的此項河床整平工作就比9號墩延長了施工工期和設備、人員投入。

9號墩在鋼圍堰下放前對河床標高進行測量，必須確保河床標高低于鋼圍堰底部設計標高。如果設計標高高于鋼圍堰底部設計標高，則僅需在鋼圍堰下放之前利用設備對鋼圍堰范圍內河床進行清理工作，保證河床標高低于鋼圍堰底部設計標高即可。

2.2 鋼圍堰下放過程對比

8號墩鋼圍堰第二節與頂節焊接完畢，組織相關單位于2019年9月23日驗收通過，并于2019年9月24日開始注水下放鋼圍堰，于2019年11月9日鋼圍堰下放到位。施工工期為46天，造成8號鋼圍堰下放工期如此長的原因主要有以下幾點：

①由于在鋼圍堰注水下放過程中，對隔艙板注水不平衡，導致鋼圍堰傾斜跑偏。為了調整圍堰姿態，重新調整隔艙內水位以及鋼圍堰姿態。

②提升下放系統在使用過程中，由于人為操作原因，下放過多。導致圍堰姿態跑偏，重新調整鋼圍堰姿態。

③后期鋼圍堰即將下放到位的時候，由于河床底部局部吸泥不均勻，導致河床底部高低不平，鋼圍堰不能下放到位。又直接導致鋼圍堰上下游傾斜，空間位置不符合鋼圍堰設計要求。故重新對河床高處重新吸泥，調整鋼圍堰姿，重新下放。

9號墩鋼圍堰底節與頂節焊接完畢，組織相關單位于2019年11月4日驗收通過，并于2019年9月5日開始注水下放鋼圍堰，于2019年11月5日鋼圍堰下放到位。

對比以上兩個墩鋼圍堰下放時間可以明顯看出，9號墩大大節約了下放時間，現場鋼圍堰下放過程全程可控。

2.3 鋼圍堰下放完畢后施工

8號墩鋼圍堰于2019年11月9日下放到位。下放到位后，經測量員對圍堰標高，空間位置進行復核，符合設計要求，進行下一道工序施工：在鋼圍堰內外側拋填砂袋，有效寬度≥5m，有效高度1.5m;底部河床整平，完畢后潛水員水下鋪設鋼筋網片。于2019年11月30日施工完畢，施工工期21天。

9號墩鋼圍堰于2019年11月5日下放到位。下放到位后，經測量員對圍堰標高，空間位置進行復核，符合設計要求，進行下一道工序施工：安裝拉壓桿件。于2019年11月13日施工完畢，施工工期8天。

3? 二種鋼圍堰施工過程難易對比

8號墩施工過程中主要施工難點：

①鋼圍堰下放過程中，吸泥快慢決定下放過程快慢。吸泥過程中標高控制非常重要。標高過低對以后圍堰拋填增加工程量，標高不到設計標高，鋼圍堰也不能下放到位，容易造成鋼圍堰跑偏。8#墩圍堰由于小里程下游側刃腳位置標高過高，導致鋼圍堰在下放過程中，圍堰上下游（大小里程）傾斜，圍堰不能下放到設計位置。導致對隔艙內水重新抽排使圍堰上浮，重新吸泥。

②鋼圍堰隔艙不能注水太多，否則容易造成鋼圍堰刃腳損壞，一旦損壞將重新加工圍堰刃腳。必須同步、均勻注水，否則容易造成圍堰位置發生位移。8#墩在施工過程中，由于施工經驗不足，注水不均勻，致使鋼圍堰跑偏，導致重新返工。

③鋼圍堰內側底部找平施工靠潛水員水下作業。因水深，施工難度大，潛水員日作業時間短，施工工期長。鋼圍堰內找平施工工期10天。

④圍堰拋填施工工期15天。由于前期抽排施工和上游水流沖刷現象使河床標高局部過低，8#鋼圍堰刃腳局部懸空2m多。按照設計要求，為了防止圍堰發生位移，上游側拋填范圍需拋填5m高，4m寬的區域，這就使得拋填工程量特別大，8#鋼圍堰共拋填鵝卵石2000噸左右，材料成本25W。

9號墩施工過程中主要施工難點：

①鋼圍堰下放前對圍堰范圍內河床清表，標高控制，標高高于鋼圍堰設計底部即可。

②鋼圍堰下放到位后，對圍堰進行受力體系轉換。嚴格保證精軋螺紋鋼螺栓安裝質量與牛腿焊接質量。

4? 二種鋼圍堰施工過程難易對比

綜上所述，通過對龍溪嘉陵江特大橋主橋8#墩以及9號墩承臺采用的兩種不同鋼圍堰施工方法的研究分析，主要從材料設備通入，施工工期，現場施工過程的難易、施工可控程度的對比中不難看出雙壁鋼吊箱比雙壁鋼圍堰材料通入更少，施工工期更短，現場施工過程更可控。因此本人覺得，在相同地質、水文環境情況、相同的施工條件下，優先選擇鋼吊箱施工。同時希望此次分析能為大家在以后的鋼圍堰施工中提供一些經驗和指導。

參考文獻：

[1]GB/T51295-2018，鋼圍堰工程技術標準.

[2]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術規范.

[3]陸衛平.傾斜硬巖條件下深水墩異形雙壁鋼圍堰施工技術研究[J].價值工程，2017，36（03）：122-124.