通明閘導流墩專項施工技術研究

谷啟征

摘? ? 要：通明閘位于通明船閘的右岸，現狀通明閘閘址處。通明閘改造包括閘室、上游護底和鋪蓋、下游消力池、部分上下游翼墻的拆除重建，以及新增上下游航道隔墩。通明閘原有平板閘門改為一孔弧形鋼閘門，孔口凈寬10m，閘底檻高程0.68m，改建閘室盡量利用老閘基礎原有鋼筋砼灌注樁。對閘室與通明船閘之間的上游航道的靠船墩進行封堵，封堵總長度50m。船閘與通明閘下游隔墻末端增設砼隔墩，總長105m（含銜接段），采用C30砼預制空箱式擋墻結構。

水閘水工建筑物級別為3級，設計洪水標準為重現期20年，校核洪水標準重現期為50年。

關鍵詞：通明閘;導流墩;施工技術

1? 前言

通明閘改造工程下游新增導流墩共計105m，與下游現狀船閘導流墩末端連接。連接段采用鉆孔灌注樁基礎，鋼筋混凝土梁連接。新增導流墩主要采用混凝土預制空箱式擋墻結構，預制方樁基礎。預制空箱擋墻兩側拋石填筑，末端采用金屬網兜護底。

預制空箱擋墻自下而上依次為預制方樁基礎、碎石墊層，砼預制底板、四層砼預制空箱式墻體、現澆混凝土板。最地層預制空箱墻體采用水下混凝土澆筑，其它空箱墻體采用石渣進行回填。

全段共計預制件126塊，單塊最大重量約為40t左右。

2? 施工方案研究

2.1? 鋼板樁圍堰法

本方案主要采用鋼板樁圍堰，現澆混凝土空箱式擋墻結構形式。施工主要包括35cm×35cm預制方樁基礎處理、鋼板樁圍堰施工及基坑排水、混凝土澆筑、導流墩兩側1m厚拋石回填及端部石籠護底施工。空箱式擋墻施工前，首先在外圍打設兩排止水鋼板樁圍堰，形成封閉式工作空間，然后對圍堰內河水進行排除，形成干地作業(yè)面，然后進行后續(xù)施工。施工全部完成并通過驗收后，拆除鋼板樁圍堰。

2.2? 鋼管樁施工法

本方案對原有設計方案進行局部變更，主要為取消原有預制底板及下方方樁基礎，改為直接在墻體下部打設鋼管樁基礎，石渣回填下方基礎仍采用打預制方樁處理，預制方樁改為梅花型布置，同時對結構分縫進行調整。詳見附圖。工藝流程如下：航道清淤→打設方樁→打設鋼管樁→鋼管樁內混凝土澆筑→碎石墊層→側墻水下混凝土澆筑→石渣回填→兩側拋石回填→端部合金網兜護底→現澆梁→現澆鋼筋混凝土→石渣回填→鋼筋砼現澆板。

2.3? 混凝土灌注樁法

本方案與鋼管樁方案類似，將鋼管樁基礎改為混凝土基礎即可。施工時搭設水上作業(yè)排架平臺，完成全部灌注樁施工，其它施工與鋼管樁施工法類似。

3? 方案選擇說明

針對鋼板樁圍堰法、鋼管樁施工法、混凝土灌注樁法三種方案的可行性進行分析，具體見表1。

通過上表對3種方案進行綜合比較分析，鋼板樁圍堰法施工成本高，施工期圍堰影響因素較多，安全性能較低，對通航影響較大;混凝土灌注樁法施工工序多，成本高，施工工期長，質量控制難度較大;鋼管樁施工法施工成本相對較低，施工工期短，施工難度較小，質量控制難度適中，施工期安全性較高，對通航基本無影響，相對前兩種方案可行性較高，故考慮采用鋼管樁施工法進行施工。

4? 選擇方案的施工方法

導流墩位于通明閘下游，與原船閘導流墩連接向下游延伸。全長105m，導流墩頂寬4m。首先采用定位樁船，對基礎底部進行水下開挖。基礎開挖驗收合格后，進行預制方樁施工，預制方樁尺寸為35×35cm，長10m，采用梅花形布置，間距3m，排距1.5m。預制方樁施工完成后進行鋼管樁施工，鋼管樁直徑60cm，鋼管樁長20m，鋼管樁沿導流墩兩側各一排，鋼管樁排距3.3m，間距3m。鋼管樁采用30t吊機船進行水上作業(yè)，鋼管樁內灌注自密實混凝土。鋼管樁完成后兩側安裝鋼模板，進行水下混凝土澆筑，水下底部兩側澆筑0.8m厚水下素混凝土空心擋墻。完成水下混凝土澆筑后，水上部分按照原設計進行水上鋼筋混凝土現澆空箱擋墻施工，水上和水下混凝土澆筑均按照15m一段分倉澆筑，混凝土采用混凝土泵車入倉，上部常態(tài)混凝土軟軸振搗棒振搗密實。最后進行導流墩兩側底部采用1m厚拋石回填及端部石籠護底施工，空箱擋墻內碎石回填，頂部0.3m厚現澆鋼筋混凝土板封頂。

4.1? 水下基礎開挖

水下基礎開挖采用挖掘機在定位樁船上作業(yè)的方法，開挖寬度10m，深度1m。主要施工流程為：

定位樁船定位→測量放線→基礎水下開挖→開挖驗收→下一施工循環(huán)。

4.2? 預制方樁施工

基礎開挖驗收合格后，進行預制方樁施工，預制方樁布置在石渣回填區(qū)下方基礎，預制方樁尺寸為35×35cm，長10m，采用梅花形布置，樁間距3m，排距1.5m。預制方樁施工采用30t吊機船震動打入，具體施工流程為：

方樁預制→吊機船定位→樁基測量放線→預制方樁打入

4.3? 鋼管樁施工

鋼管樁采用D600鋼管樁，長20m，打入基礎13m，間距3m，排距3.3m，鋼管樁內灌注自密實混凝土。鋼管樁施工采用30t吊機船震動打入。鋼管樁內灌注自密實混凝土，自密實混凝土采用商品混凝土，混凝土罐車運至作業(yè)面后采用鋼導管下料，有效防止混凝土離析。具體施工流程為：

吊機船定位→樁基測量放線→鋼管樁打入→灌注自密實混凝土

4.4? 水下混凝土澆筑

水下混凝土澆筑按照15m一段分倉澆筑。水下混凝土模板采用5mm厚鋼板制作，尺寸6m×1.5m，背面焊接槽鋼加固，保證混凝土澆筑過程模板不變形。模板安裝采用吊機船吊裝，底部深入基礎底面以下0.5m，外側打鋼板樁固定。水下混凝土澆筑采用商品混凝土，8m3罐車運至作業(yè)面后HBT60泵車入倉。混凝土澆筑采用導管澆筑法，從澆筑倉號一段向另一端逐層澆筑。施工工藝流程為：

測量放線→模板安裝→水下混凝土澆筑→拆模

4.5? 水上鋼筋混凝土澆筑

導流墩水上混凝土澆筑按照15m進行分段，共分7段，混凝土調倉澆筑，首先完成奇數段混凝土澆筑，再進行偶數段混凝土澆筑，最后完成空箱擋墻石渣回填后，進行頂部現澆混凝土蓋板施工。單倉混凝土施工工序如下：

測量放線→鋼筋安裝→模板安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護

4.6? 拋石護底及合金鋼網兜護底

合金鋼網石兜采用平地鋪網、 裝石、 封口，吊放就位的施工方式。擋墻兩側拋石護底施工采用運輸船船運至擋墻，船上吊裝設備配合挖掘機拋石和整平。完成后測量人員對拋石平整度進行檢測，合格后進行下一段施工。