新型鋼混組合圍堰施工技術研究

肖 同，羅慎杰

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

海域承臺施工是橋梁施工常見的問題，傳統的施工方法有土圍堰、混凝土圍堰、鋼板樁圍堰、鋼套箱圍堰等施工工藝。杭甬高速復線海域承臺施工過程中，因絕大多數承臺海床高程均高于承臺設計底標高，套箱底安裝及拆除都比較困難，根據地質、水文情況及承臺設計標高，且綜合考慮材料成本、加工及安裝難易程度等因素后，確定采用一種新型圍堰施工工法，即無封底鋼混組合鋼圍堰施工（以下簡稱鋼混組合圍堰）。

1 鋼混組合圍堰

1.1 技術特點

（1）鋼混組合圍堰施工過程中，底板采用預制形式，而承臺封底采用現澆形式。底板預制，可以大批量進行，且易控制底板施工質量。同時，底板預制使得現場施工點局限性大大降低，施工過程更為靈活。該工法顯著減少了承臺施工所需要的時間。

（2）套箱的側壁既作為臨時阻水結構，又可作為承臺模板。套箱的重復利用及功能多樣性，不僅節省了材料成本投入，又提高了作業效率、縮短了施工工期。

1.2 適用范圍

本工法適用于海域灘涂區承臺施工，也適用于公路、鐵路等其他類似海域工程施工。

1.3 工藝原理

鋼混組合圍堰，分為底板和側壁，其中底板采用梁板式鋼筋混凝土結構，采用分塊預制、現場吊裝、后澆濕接縫的方式完成整個底板的安裝，便于施工操作；側壁為單壁結構，采用型材和鋼板分塊加工、現場組拼方式完成整套壁板的安裝，側壁充當承臺模板，達到節約施工造價、縮短工期，確保工程質量的目的。

2 施工工藝流程（圖1）

圖1 鋼混組合圍堰施工工藝流程

3 施工操作要點

3.1 鉆孔平臺拆除

鉆孔樁樁基無損檢測合格后，拆除該墩位鉆孔平臺，拆除前先檢查確認鉆孔平臺是否穩定，拆除順序由上至下依次進行，最后拔除鉆孔平臺承重鋼管樁，進行下一階段的施工。

3.2 基底處理、牛腿焊接

部分承臺底高程低于泥面，為保證承臺吊箱下沉著床后頂口標高一致，吊箱下沉前由作業人員根據吊箱底口邊線位置處海床面進行找平。在低潮位期間，使用長臂挖機對承臺范圍內的海床，清理至支撐牛腿設計標高以下0.3～0.5 m，在護筒上吊箱底口焊接定位型鋼采用承重牛腿，每護筒設置3 處，牛腿高31 cm、長45 cm，同時將接長的鋼護筒進行切割回收利用（圖2）。

圖2 承重牛腿焊接

承重牛腿與鋼護筒焊接采用手工焊接，焊接采用三面圍焊，分別對翼緣板位置、腹板位置施焊，焊縫形式為角焊縫，焊縫高度為10 mm，焊縫長度翼緣位置處13 cm（滿焊），腹板位置處26 cm。施焊時按從左至右，從上至下的方向進行，焊接必須飽滿，分層施焊，層與層之間必須去除藥渣等雜質。

3.3 預制底板預制及安裝

承臺鋼混吊箱底板采用混凝土結構，混凝土標號為C50，厚度為15 cm，總體尺寸為8.9 m×8.9 m。每個承臺預制底板分為4 塊，每塊尺寸為4.3 m×4.3 m（圖3）。底板在預制場地進行預制，預制板預制過程中，各項尺寸須嚴格按照圖紙進行預制加工。混凝土澆筑過程中，控制好振搗時間，對每一振動部位必須振動到該部位混凝土密實為止。澆筑完成須及時進行養護，待養護期滿即可用平板車運輸到承臺施工現場，使用汽車吊進行安裝。

圖3 底板安裝

3.4 濕接縫鋼筋綁扎及混凝土澆筑

將預制底板分塊吊裝到位后，對相鄰底板接縫的鋼筋采用單面焊接施工，焊接長度為10 倍鋼筋直徑，并在底板接縫部位安裝需要的濕接縫底板及底板與護筒間的封堵抱箍，完成后進行混凝土澆筑（圖4）。

圖4 濕接縫澆筑

3.5 吊箱安裝與加固

吊箱壁板在模板廠分塊加工好后先運輸至工地現場，再運至墩位處進行拼裝。吊箱壁板安裝前，先對安裝和濕接縫澆筑好的底板進行測量放樣，要求底板的邊緣尺寸和形狀與承臺一致。在吊箱壁板底部鋪設止水膠條，保證底板與吊箱壁板的密封性。

壁板安裝前清刷干凈壁板內壁，并涂刷脫模劑，已涂刷脫模劑的壁板如不能及時吊裝，則要用彩條布覆蓋好，防止灰塵污染。壁板接縫用橡膠皮填塞，拼接后壁板對接接縫處再涂玻璃膠防滲處理。吊箱壁板的底標高和安裝好的底板環向主梁頂標高一致。

壁板吊裝、安裝在每日退潮時進行，作業人員在海床面人工配合組裝壁板。安裝吊運過程中，拉緊纜風繩防止擺動。作業人員根據底板的承臺輪廓線在海床面上調整吊箱底口平面位置。待壁板內壁與承臺邊線對齊后，利用支撐梁固定壁板，松開吊車吊鉤完成壁板受力轉換，吊裝下一塊壁板，重復以上過程直至吊箱側板組拼完畢（圖5）。

圖5 吊箱安裝加固

分塊壁板間采用M20×60 mm 螺栓通過豎向法蘭鋼板連接，分塊壁板間拼縫設置橡膠止水帶以防漏水。吊箱壁板組拼完畢后，由測量人員復測壁板軸線、標高及平面尺寸，確認無誤后在壁板后部采用Φ25 mm 精軋螺紋鋼角拉桿將底層吊箱加固成整體，如平面位置有誤，通過支撐梁上千斤頂調整壁板平面位置。為防止外部荷載導致吊箱壁板變形，在吊箱壁板安裝完成后立即安裝內支撐，在承臺4 角處設置Φ325 mm×8 mm 的鋼管內支撐，與壁板相接處設置柱腳鋼板，與壁板處的法蘭盤固定。柱腳鋼板與吊箱壁板密貼，以保證壁板向內支撐體系傳力均勻。

3.6 模板復測與檢驗

模板安裝后應通過測量對模板頂面的平面位置和高程進行復測，出現偏位時應對模板進行調整，直到滿足設計和規范要求為止。檢驗主要內容包括平面位置、頂部標高、節點聯系及穩定性檢查。模板拼裝完成后，利用全站儀檢查調整模板的垂直度、平面尺寸、頂部標高、節點聯系及縱橫向穩定性，誤差≤3 mm。

3.7 剪力板及混凝土墊層施工

接縫部位混凝土達到設計強度后進行鋼混吊箱內積水抽水，在底板的梁板間澆筑15 cm 厚素混凝土墊層，使底板平整。沿各鋼護筒四周分別焊接6 個剪力板，剪力板一端與護筒焊接，另一端與預制底板上的對應預埋件焊接成整體。

3.8 樁頭處理

由測量人員定出鉆孔樁鋼護筒割除標高，作業人員根據護筒標高線利用氧炔焰割炬割除上部護筒，履帶吊配合振動錘拔出護筒。護筒割除完畢后，進行樁頭處理施工。由測量人員通過測量標出樁頭截斷處位置標高，采取人工環切方法切割樁頭混凝土，環切深度5 cm 且必須嚴格控制以免割傷樁基主筋。用風鎬鑿斷樁頭混凝土，剝離出樁頭主筋及聲測管，樁頭在鑿除過程中不得傷及設計樁頭高度以下部分的混凝土，將伸入承臺內的樁頂部分鑿毛、清洗干凈，保證樁頂混凝土體堅硬。樁頭處理完成后，將伸入承臺的樁身鋼筋清理整修成設計形狀，復測樁頂高程。整理樁頭鋼筋采取冷彎處理，禁止熱彎。

4 結語

該種海域淺灘新型鋼混組合圍堰，底板采用工廠預制、現場拼裝后澆濕接縫，鋼側壁與預制混凝土底板采用承插式連接，操作簡單，節省材料。有效解決了淤泥地質環境施工無平臺、套箱安裝難度大、施工安全隱患大的問題，提高了安裝精度和功效。該技術在杭甬高速復線寧波一期工程承臺施工過程中得到應用，取得了較好的經濟、社會和環保效益，具有推廣應用價值。