摘要:雙壁鋼圍堰越來越廣泛地應(yīng)用于河流、湖泊及海灣大型深水橋梁的基礎(chǔ)施工,特別是在水深較深、河床覆蓋層較薄或無覆蓋層的巖層地質(zhì)條件下,是一種最為經(jīng)濟(jì)合理的施工方法。根據(jù)滬昆客專湖南段沅江大橋的施工,探索與研究在水深26米、河床無覆蓋層的堅(jiān)硬含礫砂巖、地質(zhì)條件復(fù)雜的條件下,采用大直徑圓形雙壁鋼圍堰施工深水橋梁基礎(chǔ)的工藝及方法。
關(guān)鍵詞:深水橋梁;雙壁鋼圍堰;裸露基巖
中圖分類號:U445文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2012)03-0106-06
一、工程概況
(一)橋位
滬昆客專長昆湖南段沅江大橋,位于湖南省懷化市中方縣銅灣鎮(zhèn)鏡內(nèi),橋梁跨越沅江。橋梁總長長404.94m,跨度布置為88+168+88+40m雙線預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)連續(xù)箱梁,主跨168米為目前鐵路橋梁T型鋼構(gòu)連續(xù)箱梁最大跨度。其中1#、2#主墩為雙壁鋼圍堰加鉆孔樁深水基礎(chǔ),承臺尺寸為24.8m×19.6m×5.5m,承臺底標(biāo)高131.749~131.928m,承臺嵌巖最大深度1.5m。樁基2.5m大直徑鉆孔樁,樁長20m。
(二)水文地質(zhì)
橋址處雨水充足,年降雨量大位于銅灣水電站上游1.9km,屬發(fā)電蓄水區(qū)域。常水位152.50m、水深23.5~25.0m,施工最高水位確定為153.5m(五年一遇洪水位),水位及水流流速主要受下游電站控制,根據(jù)進(jìn)場以來水位觀察最高水位未超過153m,洪水期水流流速未超過1m/s。
主墩墩位處地質(zhì)條件復(fù)雜,河床為裸露基巖,無覆蓋層。墩處巖質(zhì)為含礫砂巖、白云質(zhì)灰?guī)r。巖面傾斜最大傾角達(dá)45°,巖石強(qiáng)度均大于100MPa。因鋼圍堰封底厚度5m,最大爆破深度達(dá)到了8m。橋型布置見圖1:
圖1沅江大橋橋梁跨度布置示意圖 (單位m)
二、施工方案比選
根據(jù)工程地質(zhì)及施工水文條件,對承臺施工可以采用雙壁鋼圍堰先樁后堰法施工、雙壁鋼圍堰先堰后樁法施工及鋼圍堰入水方式進(jìn)行比較和論證。
方案一:先樁后堰法施工。
先樁后堰法,先搭設(shè)鋼管樁鉆孔工作平臺;施工完樁基后,再利用樁的護(hù)筒施作圍堰,在墩位完成圍堰的拼裝、下沉、水下混凝土封底,之后施工承臺、墩身。此法的特點(diǎn)是:河床覆蓋厚便于樁基鋼護(hù)筒的打設(shè),樁基施工完成后再進(jìn)行鋼圍堰的施工,常采用形式為棧橋T接法。本橋的河床覆蓋層薄,鉆孔平臺鋼管樁及樁基的護(hù)筒很難固定,且打樁過程中易漏漿,施工比較困難,不適合本橋。
方案二:先堰后樁法施工。
先堰后樁法是先施工鋼圍堰,再施工樁基。該法對河床地質(zhì)條件要求小,尤其適合覆蓋層薄或無覆蓋層、水深較深,該工序相對簡單,可不修筑鋼棧橋,可利用鋼圍堰搭設(shè)施工平臺,不僅節(jié)約了鋼管樁、棧橋鋼材等材料還確保了平臺安全穩(wěn)定,可平行流水作業(yè)進(jìn)行水下爆破施工,與方案一相比可節(jié)約鋼材用量300噸、施工安全性高、節(jié)約工期2個(gè)月有余。適合本工程,決定采用本方案。
鋼圍堰入水方式上選擇:滑道入水、浮運(yùn)平臺入水及升降平臺入水。
滑道法(即岸邊拼裝入水):滑道需伸入一定水深的河內(nèi),以滿足龍門浮吊的吃水要求;滑道設(shè)-0.5%的縱坡,以便圍堰下滑。該法要求岸邊場地足夠大,能夠滿足圍堰的拼裝及滑道的設(shè)置,同時(shí)對設(shè)置龍門浮吊處的水深滿足圍堰的上浮。
浮運(yùn)平臺法:在水中墩上游30m左右處、靠工作場地開闊的一岸修建臨時(shí)碼頭,要滿足底節(jié)鋼圍堰組拼的要求。然后利用租賃的中60浮箱(個(gè)數(shù)由鋼圍堰的大小決定)或自行在工廠焊制浮箱組成一定規(guī)模的浮運(yùn)平臺,組拼完成后浮運(yùn)至墩位處進(jìn)行下一步施工。該法需租賃浮箱或加工浮箱,且浮運(yùn)到墩位處需把鋼圍堰提吊懸空后抽出浮箱方能進(jìn)行下步工序施工,顯然不適合本工程。
升降平臺法:由于工程所處地形狹隘,場地大小有限無法滿足滑道法入水。根據(jù)先堰后樁的思路,開創(chuàng)性的提出在上游約50米靠岸邊水中打設(shè)鋼管樁作為承重柱,貝雷片組拼承重梁,利用精軋鋼作為提吊桿,底節(jié)圍堰拼裝完成后,進(jìn)行平臺的升降圍堰入水自浮。該法能充分利用鉆孔平臺材料,節(jié)省施工用料,施工方便可靠,該法在國內(nèi)屬于首次,實(shí)踐證明比較成功。
三、雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
該橋承臺矩形尺寸長寬均比較大,墩位處沅江水位較深。同時(shí)考慮到河床地質(zhì)條件復(fù)雜,需水下爆破圍堰基槽、清渣后定位下沉鋼圍堰的特點(diǎn)。按照經(jīng)濟(jì)合理及可行的原則,選擇傳統(tǒng)的雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)形式,該形式相比矩形鋼圍堰,雖增加了爆破清渣量,但在如此深得水減少了圍堰內(nèi)部支撐的工程量,圓形鋼圍堰結(jié)構(gòu)受力合理明確。一般來說水深大于10米采用圓形鋼圍堰比較經(jīng)濟(jì)合理,能較好的保證深水基礎(chǔ)施工質(zhì)量和安全,達(dá)到經(jīng)濟(jì)技術(shù)最優(yōu)化施工。
(一)雙壁鋼圍堰基本結(jié)構(gòu)
圖2雙壁鋼圍堰整體結(jié)構(gòu)圖
鋼圍堰為雙壁圓型,內(nèi)徑33m,外徑36m,內(nèi)外壁之間間距設(shè)為1.5m。根據(jù)承臺高程和水文資料計(jì)算鋼圍堰高度取為26m,結(jié)合結(jié)構(gòu)要求和現(xiàn)場起重設(shè)備起重能力要求,鋼圍堰在豎向上設(shè)置為5節(jié),從下至上分別為第一節(jié)至第五節(jié),其高度分別為5.4m、5.4m、5.1m、5m和5.1m。依據(jù)現(xiàn)場水上起重工具起重能力限制在2×10t以內(nèi)的技術(shù)資料,在雙壁鋼套箱平面分塊上,將套箱設(shè)為18塊,最大塊重量基本控制在15t以內(nèi),保證水上作業(yè)安全。雙壁鋼圍堰設(shè)計(jì)構(gòu)造圖如圖2所示。
(二)雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算
利用MIDAS有限元軟件建立封底混凝土以上鋼套箱1/2模型,內(nèi)外壁板采用板單元,水平斜撐采用桁架單元,其余結(jié)構(gòu)采用梁單元,底部施加固定約束,2側(cè)施加位移對稱約束。整體模型如圖3所示:
圖3雙壁鋼圍堰1/2模型圖
根據(jù)根據(jù)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算結(jié)果和經(jīng)濟(jì)性要求:
壁板:鋼套箱內(nèi)外壁板厚度δ=6mm。
水平斜撐:水平斜撐在立面上根據(jù)不同深度內(nèi)受力的不同分為兩種形式:分別為角鋼63×63×6、角鋼75×75×6。
豎肋:鋼套箱在立面上根據(jù)不同深度內(nèi)受力的不同,豎肋分為兩種形式:分別為∠70×50×6、∠90×56×7。
水平加勁肋:在頂部和底部節(jié)段采用TN200×200-8×13,在中部靠上的2個(gè)節(jié)段采用TN275×200-10×16,在受力最大的中部最下節(jié)段采用TN300×200-11×17。
隔倉板:隔倉板壁厚6mm,隔倉板豎肋為角鋼∠70×50×6,橫肋為角鋼∠63×63×6。
四、施工技術(shù)
(一)雙壁鋼圍堰(先堰后樁法)
施工工藝流程圖如圖4所示:
圖4雙壁鋼圍堰施工工藝流程圖
(二)雙壁鋼圍堰加工及首節(jié)下水工藝
1.雙壁鋼圍堰分塊加工。鋼圍堰平面均分為18塊,為提高鋼圍堰加工精度及規(guī)?;魉€作業(yè),在鋼圍堰加工場設(shè)置胎模,每塊鋼圍堰均在胎模上加工。為防止焊接變形過大導(dǎo)致局部或整體尺寸超出設(shè)計(jì)圖紙,在圍堰加工前必須進(jìn)行工藝性試驗(yàn)確定焊接工藝及施焊原則。圍堰節(jié)塊各構(gòu)件加工流程:在胎架上鋪設(shè)內(nèi)圍壁板→安裝水平肋→安裝水平桁架→安裝內(nèi)圍壁板豎肋→安裝隔艙板→鋪設(shè)外圍壁板→安裝外圍壁板豎肋→焊接內(nèi)部構(gòu)件。見圖五鋼圍堰加工圖。
每塊圍堰焊接完成后,對圍堰的焊縫外觀、結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行檢查,還必須進(jìn)行煤油滲透試驗(yàn),不合格的鏟除重焊。每塊圍堰檢查合格后,方準(zhǔn)出場。
圖5雙壁鋼圍堰加工圖
2.底節(jié)鋼圍堰拼裝、入水。底節(jié)鋼圍堰高度5.4米,總重量150t。結(jié)合工程所在地的地形、地貌及施工情況,我們首創(chuàng)性的采用“升降式拼裝平臺法”。在上游約50米靠岸邊施工了升降式拼裝平臺,該平臺平面尺寸為45×42m,通過鋼管樁、貝雷片作為承重構(gòu)件。利用Ф32精軋鋼作為提吊桿,32t千斤頂作為頂升動(dòng)力設(shè)備,頂升精軋鋼上的扁擔(dān)實(shí)現(xiàn)平臺升降,進(jìn)行圍堰入水自浮。該法能充分利用鉆孔平臺材料,節(jié)省施工用料,施工方便可靠,實(shí)踐證明比較成功。見下圖6拼裝平臺上底節(jié)鋼圍堰拼裝圖。
為保證底節(jié)鋼圍堰安全順利的拼裝,對升降式平臺進(jìn)行預(yù)壓獲取平臺變形參數(shù)。拼裝前在平臺上進(jìn)行圍堰放樣,拼裝順序?yàn)橛善脚_變形值小向變形值大對稱拼裝,拼裝一塊點(diǎn)焊一塊并臨時(shí)固定,隨拼裝,隨調(diào)整,待全部合攏成型后,全面焊接并進(jìn)行煤油滲透試驗(yàn)。
圖6升降式拼裝平臺上底節(jié)鋼圍堰拼裝圖
(三)深水堅(jiān)硬巖層水下爆破及清渣技術(shù)
圍堰直徑36m,爆破范圍直徑40m的圓。爆破范圍大,開挖深度深,總爆破開挖量6000多立方米。為減少爆破對周邊影響,采用了微差毫秒爆破技術(shù)。爆破參數(shù)選擇為:炮孔直徑90mm,垂直鉆孔孔距1.5m,排距2.0m,超深1.0m,單孔最大裝藥量30kg,最大單段裝藥量248kg。爆破孔位布置圖見圖7:
圖7深水水下爆破孔位布置圖
爆破網(wǎng)絡(luò)爆破采用單孔單響排間微差,非電力起爆網(wǎng)絡(luò)起爆實(shí)施方案。同孔的同段雷管采用并聯(lián)連接,孔與孔之間采用并聯(lián)連接,然后使用微差毫秒導(dǎo)爆管連接在8#防水金屬電雷管上進(jìn)行起爆。為避免產(chǎn)生盲炮,每個(gè)孔設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)爆管。
1.水下鉆孔。采用3臺CQ-100型潛孔鉆配合一臺中風(fēng)壓空壓機(jī)形成鉆孔系統(tǒng),使用GPS精確定位一次性成孔施工。鉆孔前先對需鉆孔位下130mm套管,套管下設(shè)完畢后下設(shè)鉆桿一次性精確成孔,成孔完畢后,外套管待裝藥堵塞完畢后取出進(jìn)行下一孔作業(yè)。 鉆爆船水下鉆孔圖見圖8:
圖8鉆爆船水下鉆孔圖
2.水下裝藥、塞堵。水下炸藥采用了Φ90防水乳化炸藥。為方便裝藥,使用竹片夾緊、接長藥卷放并安放導(dǎo)爆管,然后使用粗尼龍繩吊放進(jìn)孔內(nèi),并使用Φ50PVC管接長把藥包撐壓至孔底。在護(hù)管口下放沙子、碎石的填塞物塞孔,塞孔完畢后提起套管把導(dǎo)爆索編號整理好。
3.水下爆破。在鉆爆船上把導(dǎo)爆索聯(lián)線,所有導(dǎo)爆索尾線綁扎在漂浮的油桶上。爆破前通知海事部門2艘警戒船并封航,連接8#防水金屬電雷管起爆,爆破完成后對爆破現(xiàn)場進(jìn)行檢查確認(rèn)無盲炮和安全隱患后解除警戒進(jìn)行下排孔位鉆孔施工。
4.水下清渣。水下鉆爆完成后,選用50T履帶吊配3m3抓斗在一艘300t的駁船上進(jìn)行清渣作業(yè),駁船兩側(cè)為增加船體穩(wěn)定性加設(shè)兩封閉鋼護(hù)筒。清渣采用橫移挖寬,縱移挖長的方法進(jìn)行,并用GPS進(jìn)行定位測量。由于本工程爆破巖層較厚,為保證基底清渣平整度,采用分層開挖,以一抓斗的挖深為一層,逐層開挖清渣。開挖完成測量繪出基底標(biāo)高圖并進(jìn)行
驗(yàn)收。
(四)雙壁鋼圍堰浮運(yùn)、接高及下沉技術(shù)
浮運(yùn)日期的選擇應(yīng)與氣象部門聯(lián)系,在3級風(fēng)以下,無雨的白天進(jìn)行,浮運(yùn)時(shí)通過海事部門協(xié)助封航,在上、下游派出防護(hù)巡邏船只保證安全。利用兩條導(dǎo)向船,兩船前后用兩組貝雷梁將套箱夾住,形成井字架,鋼圍堰浮運(yùn)前用木楔子或5噸的手拉葫蘆把鋼圍堰加緊固定好。兩艘導(dǎo)向船均具有向前后行使的能力,動(dòng)力為120馬力,足以浮運(yùn)鋼圍堰,不需要拖輪。浮運(yùn)時(shí)直接后行至墩位處,避免掉頭確保船頭迎水方向布置。
雙壁鋼圍堰就位固定后,利用兩條導(dǎo)向船上50t履帶吊環(huán)向?qū)ΨQ分塊拼裝。吊裝接高時(shí),要隨拼裝,隨調(diào)整,在每條導(dǎo)向船上設(shè)置兩個(gè)5噸倒鏈,通過這四個(gè)倒鏈調(diào)整鋼套箱的位置。拼裝完一塊后需要手拉葫蘆旋轉(zhuǎn)鋼圍堰使待拼的下一塊鋼圍堰進(jìn)入拼裝位置,每對稱拼裝完一塊旋轉(zhuǎn)一次鋼圍堰,直至全部拼裝完成。全部拼裝完成后,方可全面焊接并對焊縫進(jìn)行煤油滲透試驗(yàn)檢驗(yàn)密封性。為保證焊縫的質(zhì)量,還進(jìn)行了超聲波探傷檢測。本節(jié)施工完成后灌水至設(shè)計(jì)標(biāo)高并預(yù)留干弦高度,同樣的方法接高下一節(jié)。雙壁鋼圍堰接高圖如圖9所示:
圖9雙壁鋼圍堰拼裝接高圖
(五)雙壁鋼圍堰定位技術(shù)
河床覆蓋層較薄或無覆蓋層,船只拋錨難度大,對鋼圍堰錨碇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤為重要。多次討論研究最終確定利用定位船進(jìn)行圍堰定位錨固。
1.錨碇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。計(jì)算鋼圍堰的動(dòng)水壓力、鋼圍堰風(fēng)阻力、導(dǎo)向船組水流阻力、定位船水流阻力、導(dǎo)向船組風(fēng)阻力、定位船風(fēng)阻力,在1m/s水流流速下算得主錨承受的拉力為268.8KN。鋼絲繩計(jì)算長度300m。根據(jù)計(jì)算及現(xiàn)場實(shí)際情況選用4個(gè)15t混凝土主錨,邊錨15t混凝土錨各一個(gè),尾錨為15t混凝土八字錨。鋼絲繩選用6×19—28-1670,破斷力432KN的鋼絲繩。其中主錨與定位船間鋼絲繩長度不小于300m,定位船與鋼圍堰間距離不小于100m,尾錨與鋼圍堰距離不小于100m。具體布置見圖10錨定系統(tǒng)布
置圖。
圖10錨碇系統(tǒng)布置圖(單位m)
2.錨碇系統(tǒng)施工及圍堰定位。鋼圍堰浮運(yùn)前,必須按設(shè)計(jì)要求和角度提前放樣拋錨。
(1)前定位船拋錨定位。用纜索把主錨落在拋錨船上,拋錨船把主錨運(yùn)到錨定位置上游10米處后拋錨,然后用拋錨船對錨繩預(yù)拉。用另一艘托船把定位船牽引至錨定位置與主錨相連。
(2)同樣的方法拋設(shè)導(dǎo)向船的邊錨、尾錨。
(3)導(dǎo)向船組及圍堰由江邊碼頭浮運(yùn)到墩位處,錨碇好導(dǎo)向船組調(diào)整收緊各錨繩、拉纜,使錨碇系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
(4)鋼圍堰的著床定位是施工中重要而關(guān)鍵的工序,直接影響到圍堰最終的定位質(zhì)量。通過定位船上拉攬及導(dǎo)向船上設(shè)置的導(dǎo)鏈系統(tǒng)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)套箱的精確定位。圍堰著床前,用全站儀觀測套箱頂上順橫橋向的兩個(gè)點(diǎn),調(diào)整圍堰的傾斜和偏位,直到兩點(diǎn)的坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)基本相符為止,然后立即啟動(dòng)抽水機(jī)間隔向18個(gè)隔倉均衡同時(shí)注水,使圍堰迅速下沉著床。圍堰下沉到位后潛水員下水探明圍堰底部著床情況,對底部刃腳與基底空隙用袋裝水泥賽墊,確保圍堰底部著床良好、穩(wěn)固。
(六)雙壁鋼圍堰大體積水下混凝土封底技術(shù)
1.封底平臺、鋼護(hù)筒安裝。結(jié)合后期鉆孔平臺利用封底平臺,在鋼圍堰著床穩(wěn)固后,開始搭設(shè)平臺。平臺采用貝雷梁頂鋪設(shè)22工鋼,貝雷梁共12道,每道兩片組用90型支撐架連接在一起。鋼護(hù)筒直徑采用Ф2.5m,壁厚1cm,沿護(hù)筒外壁周圈貼焊加強(qiáng)箍,加強(qiáng)箍寬度30cm,厚8mm,間距2~3m一道。每根護(hù)筒總重22.16t,浮吊起重能力無法滿足施工需要。我們設(shè)置了門式吊裝架,吊裝架高4.5m,利用卷揚(yáng)機(jī)和滑輪組實(shí)現(xiàn)護(hù)筒的下放就位。
為確保護(hù)筒下放精確及在混凝土澆筑過程中不發(fā)生偏移,在護(hù)筒頂口設(shè)置了3層定位架,定位架懸掛在貝雷梁上。護(hù)筒內(nèi)底口拋填了5m高的砂袋,保證底口穩(wěn)固。為了讓鋼護(hù)筒更好的參與圍堰抗浮,在底節(jié)護(hù)筒外壁貼焊了22工字鋼,共2層。每層8個(gè),每個(gè)50cm長。
2.大體積水下封底混凝土澆筑。封底混凝土施工前需要進(jìn)一步確定,圍堰刃腳堵漏、鋼圍堰著床穩(wěn)固、鋼護(hù)筒安放位置的準(zhǔn)確。雙壁鋼圍堰封底采用C30混凝土,封底厚度5m,設(shè)計(jì)方量3645m3,混凝土緩凝時(shí)間不小于32h,坍落度200~220mm。本次鋼圍堰封底面積大,封底砼施工難度大,混凝土采用了5#拌合站2臺120型拌合機(jī)拌合,現(xiàn)場采用一臺地泵加臂長17m的布料機(jī)、一臺汽車泵輸送混凝土,選擇了8臺10m3混凝土罐車運(yùn)輸混凝土。現(xiàn)場共布設(shè)了16根導(dǎo)管,每根導(dǎo)管的作用半徑按7m考慮,導(dǎo)管位置不動(dòng)。采用兩點(diǎn)同時(shí)灌注砼配合一次拔球的方法。封底砼的澆筑由小里程河床面低點(diǎn)開始向上游及大里程方向灌注砼即總體上由低處往高處、局部下游側(cè)往上游側(cè)的方向灌注。在澆灌過程中,要隨時(shí)測量灌注高度共布設(shè)59個(gè)測點(diǎn),終測時(shí)加密測量,以防超灌或欠灌。見圖11 2#墩雙壁鋼圍堰封底施工布置圖。
圖112#墩雙壁鋼圍堰封底施工布置圖
(七)雙壁鋼圍堰拆除
在第二節(jié)底端距離底口40cm處,把Ф10mm鋼筋焊接在內(nèi)、外壁板面形成水下切割導(dǎo)盲線。在隔艙內(nèi)混凝土面以上70cm處設(shè)隔水板,在隔水板下沿切割導(dǎo)盲線切割后圍堰整體上浮。根據(jù)設(shè)備的起吊能力,然后逐節(jié)、逐塊切割、并吊裝運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢谩W詈笠还?jié)拆除利用墩身、梁部設(shè)置起吊支點(diǎn)吊裝切割。
五、經(jīng)驗(yàn)與體會
(一)深水基礎(chǔ)圍堰施工方案確定
深水基礎(chǔ)圍堰施工方案的選擇是一個(gè)復(fù)雜的問題,尤其對本橋水深26m,河床無覆蓋層。項(xiàng)目進(jìn)場初期聘請水文局對河床進(jìn)行了地形、地貌掃描,也對河床地質(zhì)進(jìn)行了勘探。為方案的必選提供了有力的依據(jù)。橋位處兩岸山勢陡峭、施工場地狹小,在鋼圍堰入水方式上開創(chuàng)性的提出了升降式拼裝平臺法。
(二)鋼圍堰加工必須精確無誤
分塊加工制作的各單元體時(shí),其結(jié)構(gòu)尺寸必須滿足設(shè)計(jì)要求,符合精度要求,要控制好兩個(gè)工序:一是下料要精確,必須以毫米控制,二是選擇合理的焊接工藝,絕不能將焊縫一次焊完,一次焊完會產(chǎn)生較大的變形,先點(diǎn)焊檢查各部位合格后再全面施焊。鋼圍堰拼裝焊接時(shí)道理相同。
(三)2#墩圍堰著床區(qū)清渣不到位
在2#墩圍堰著床過程中,因河床清渣不徹底,測量不精確,造成了2次反復(fù)對圍堰反抽水處理著床區(qū)基地。最終在最后一次處理中圍堰順利著床,這也說明了圍堰著床基底區(qū)必選一次開挖到位。由于水上測量定位難度較大,開挖平面范圍一般比鋼圍堰直徑大3~4m為宜,同時(shí)加強(qiáng)基底驗(yàn)收,建議深水施工時(shí)雷達(dá)測深儀。
(四)鋼圍堰錨定系統(tǒng)
準(zhǔn)確的鋼圍堰測量定位系統(tǒng)是保證圍堰成功的首要條件,本橋最初錨定系統(tǒng)方案采用交叉8字錨定系統(tǒng),后考慮洪水期電站放水水流速度無法確定,改為了采用抵抗強(qiáng)水流的定位船進(jìn)行錨定。該錨定系統(tǒng)對鋼圍堰精確定位非常有效,調(diào)整方便,造價(jià)較高。若在水流流速不大的情況下,可以采用交叉八字錨錨定系統(tǒng),該錨定系統(tǒng)施工方便,造價(jià)較低。
(五)2#墩圍堰著床后出現(xiàn)傾斜
因2#墩河床面傾斜,圍堰刃腳著床區(qū)靠江心側(cè)與另一測高差1.5m,對該著床區(qū)進(jìn)行了拋填片石處理。拋填頂面與設(shè)計(jì)標(biāo)高基本一致。注水下沉著床后,圍堰頂標(biāo)高基本一致。但在澆筑刃腳混凝土后,拋填片石區(qū)下沉了近30cm。后反抽水重新塞墊和拋填片石,調(diào)平了鋼圍堰。也就是說圍堰刃腳著床區(qū)一邊是硬底區(qū)另一邊需拋填片石找平,拋填片石及賽墊面根據(jù)拋填深度必須高出設(shè)計(jì)標(biāo)高一定數(shù)值。
(六)鋼圍堰封底施工注意事項(xiàng)
鋼圍堰的封底是否成功決定著承臺的施工的成敗。首先必須保證圍堰刃角處的堵漏無遺漏點(diǎn),同時(shí)在圍堰的刃角處的外圍拋填不小于1米高的片石護(hù)腳。再次對封底區(qū)內(nèi)的鋼圍堰內(nèi)壁、護(hù)筒外壁泥巴等清理干凈。要加強(qiáng)潛水員的責(zé)任心,確保刃角堵漏無問題。
六、結(jié)語
在水深26米、河床基本無覆蓋層,河床底巖石強(qiáng)度1000kPa的地質(zhì)條件下,進(jìn)行了大面積的水下爆破、水下清淤清渣。采用36m直徑的圓形雙壁鋼圍堰,鋼圍堰拼裝接高、定位下沉及鋼圍堰封底施工,進(jìn)而開展樁基、承臺施工。如此大直徑鋼圍堰、如此深的水進(jìn)行橋梁基礎(chǔ)施工在國內(nèi)橋梁施工史上比較罕見,其封底混凝土厚度確定、圍堰抗浮穩(wěn)定、樁基參與抵抗浮力等施工工藝、技術(shù)及設(shè)計(jì)原理,還需在實(shí)踐中進(jìn)行探索和研究。
參考文獻(xiàn)
[1]時(shí)天利,任回興,賀茂生.蘇通大橋雙壁鋼圍堰設(shè)計(jì)與施工[J].世界橋梁,2007,(3).
作者簡介:苗永平(1973-),男,山西河曲人,中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司工程師,研究方向:土木工程。
(責(zé)任編輯:劉晶)