陳傳明

(安徽省高等級公路工程監(jiān)理有限公司，安徽 合肥 230051)

大型雙壁鋼圍堰自加工下放施工技術(shù)

陳傳明

(安徽省高等級公路工程監(jiān)理有限公司，安徽 合肥 230051)

橋梁深水基礎(chǔ)施工雙壁鋼圍堰通常委托專業(yè)廠家整體加工成型，浮運至橋位處由大型浮吊整體下放。但浮吊選型受地域條件限制，周邊往往沒有大型浮吊可用，或者受通航凈空限制，浮吊無法到達橋位處。另外，浮運雙壁鋼圍堰通常需要封航，安全風險高，協(xié)調(diào)作業(yè)多，經(jīng)濟投入大。以某長江大橋斜拉橋南主塔深水基礎(chǔ)為例，論述了大型雙壁鋼圍堰自加工、下放的施工技術(shù)。

長江大橋；深水基礎(chǔ)；大型雙壁鋼圍堰；自加工下放

1 工程概況

該斜拉橋南主塔基礎(chǔ)采用36根直徑3 m的鉆孔灌注樁，樁基呈梅花形布置，樁長82 m。承臺為圓端形，厚8 m，外形尺寸為59.3 m(長)×34.8 m(寬)。雙壁鋼圍堰設(shè)計為圓端形的有底鋼圍堰，內(nèi)輪廓尺寸比承臺大5 cm，外形尺寸為61.8 m(長)×37.3 m(寬)×17.0 m(高)，壁厚1.2 m，總重1 342 t。高度方向分兩節(jié)，底節(jié)高13 m為雙壁部分，頂節(jié)高4 m為單壁部分，單壁部分根據(jù)水位情況決定安裝時機。壁板水平方向共分為30塊，底板分為54塊，單塊最大重量約26 t。鋼圍堰設(shè)置3層內(nèi)支撐，采用φ820 mm×10 mm鋼管，每層內(nèi)支撐之間采用φ426 mm×6 mm豎向鋼管連接。

2 雙壁鋼圍堰加工

加工前需進行場地準備，作業(yè)人員交底，焊工考核，鋼材及焊材檢驗，焊接工藝評定，胎架制作，板材預(yù)處理等準備工作[1-4]。

為保證加工質(zhì)量，鋼圍堰加工采用首件制管理辦法，只有首件質(zhì)量滿足要求后方可大面積加工。為保證拼裝質(zhì)量，鋼圍堰采用匹配法加工，即首個分塊完成后作為第二個分塊的基準模，待第二個分塊完成后將首節(jié)吊離，再以第二個分塊為基準模加工第三個分塊，依此類推直至完成所有節(jié)段加工。

分塊加工按照設(shè)計圖紙尺寸進行，還需考慮焊接收縮變形影響，并在適當位置設(shè)置調(diào)節(jié)段，調(diào)節(jié)段分塊尺寸宜比設(shè)計尺寸加放5 cm，待合龍時根據(jù)合龍段實際大小切除多余部分。鋼圍堰加工質(zhì)量需制定驗收標準，每個分塊加工尺寸都要經(jīng)過驗收，對接焊縫均進行無損檢測[5]和水密試驗，檢驗合格后進行防腐涂裝[6]，按照設(shè)計圖紙編號[7]，按順序存放。分塊加工質(zhì)量驗收標準見表1所列[8]。

表1 雙壁鋼圍堰分塊加工質(zhì)量驗收表 mm

3 雙壁鋼圍堰組拼

加工好的鋼圍堰分塊，通過平板車運輸至橋位處組拼成整體，由于單塊最大重量只有26 t，可使用70 t履帶吊配合南主塔鉆孔平臺上的100 t龍門吊完成鋼圍堰的轉(zhuǎn)運。

組拼開始前，需拆除水上鉆孔平臺，并搭設(shè)拼裝平臺。拼裝平臺利用鋼護筒、平臺鋼管樁作為承重基礎(chǔ)，采用工鋼橫穿鋼護筒，在護筒內(nèi)側(cè)焊接承重牛腿的設(shè)計形式。拼裝平臺搭設(shè)以及底板安裝過程中，需嚴格控制拼裝平臺和底板的標高和平整度，以減小鋼圍堰組拼時的錯臺和豎直度偏差。底板組拼完后，根據(jù)底板中心線放樣出壁板內(nèi)外輪廓線，并做好標示。在底板上設(shè)置限位塊，起吊壁板置于限位塊內(nèi)，用手拉葫蘆(或者千斤頂)調(diào)整其位置、垂直度，采取吊垂線、電子水平尺進行雙控檢查復(fù)核，直到滿足要求。在壁板兩端的內(nèi)外側(cè)同時將壁板與底板焊接固定，采取上述方法吊裝第二塊壁板，調(diào)整垂直度及端部焊縫寬度，滿足要求后與底板焊接固定，同時在壁板頂部焊接相鄰壁板之間的環(huán)板。按照上述步驟從兩側(cè)依次拼裝壁板，直至合龍段，安裝合龍段時根據(jù)實際合龍口寬度配切合龍段。最后，再按照設(shè)計標高安裝鋼管內(nèi)支撐。[9]

4 雙壁鋼圍堰下放

鋼圍堰采用32臺定制的100 t千斤頂和1臺控制泵站實現(xiàn)同步頂升、下放。單個下放點由上扁擔梁、精軋螺紋鋼、千斤頂和上、下承重梁組成。下放前需在鋼圍堰和鋼護筒之間設(shè)置導(dǎo)向裝置和液壓調(diào)位裝置，以保證鋼圍堰下放的精度。千斤頂同步頂升、下放系統(tǒng)工作原理，見圖1所示。

圖1 千斤頂同步頂升、下放系統(tǒng)工作原理圖

鋼圍堰下放流程為：千斤頂頂起鋼套箱，使其脫離平臺30 cm→割除底板中心位置平臺→割除四周壁板位置平臺→千斤頂下放鋼圍堰，使其入水自浮→艙內(nèi)注水使其下沉，通過在鋼圍堰壁體內(nèi)注水來調(diào)整頂面高程和壁體的垂直度，直至鋼圍堰下沉至設(shè)計標高→鋼圍堰下沉至設(shè)計標高后在鋼圍堰內(nèi)壁和鋼護筒之間安裝反力牛腿固定[10]。

鋼圍堰下放到位后，進行體系轉(zhuǎn)換，由預(yù)先安裝的304根精軋螺紋鋼組成的懸吊系統(tǒng)和限位系統(tǒng)保證鋼圍堰的穩(wěn)定。經(jīng)測量復(fù)核，鋼圍堰最終位置符合設(shè)計要求。

5 水下封底混凝土施工

南主塔鋼圍堰封底混凝土厚度為3.0 m，其中2.5 m設(shè)計為水下封底，澆筑方量約4 100 m3，一次封底成型，抽水完成后澆筑另外0.5 m高找平層。封底混凝土澆筑方量大，澆筑時間長，對材料儲備、拌和運輸、澆筑方法及初凝時間等的施工組織和控制是封底成敗的關(guān)鍵。為保證封底施工的順利進行，從技術(shù)方案編制到設(shè)備、物資和人員安排，都要做好充分準備、精密布置，明確分工與職責，將工序分解、將責任落實。多次組織研討不斷優(yōu)化技術(shù)方案，并邀請相關(guān)技術(shù)專家評審指導(dǎo)，完善方案，最后對現(xiàn)場施工人員進行詳細的安全、技術(shù)交底。經(jīng)過近70 h的連續(xù)奮戰(zhàn)，完成了南主塔鋼圍堰的封底施工。經(jīng)過5 d等強后開始抽水，直至抽水完成鋼套箱無任何滲漏發(fā)生，南主塔鋼圍堰水下混凝土封底一次性順利完成[11]。

6 結(jié)束語

南主塔雙壁鋼圍堰自加工、下放施工技術(shù)從設(shè)計、制作、安裝、下放到封底是一個大的系統(tǒng)性工程，其中涉及的工作量非常龐大、復(fù)雜，任何一個細節(jié)沒有考慮到或者處理好，都將影響后續(xù)作業(yè)的功效。但同時，該施工技術(shù)的實施，成功突破了大型雙壁鋼圍堰施工的局限性，在沒有大型起吊設(shè)備的情況下成功實施了轉(zhuǎn)運和下放，并且無需封航。另外，該施工技術(shù)不僅安全可行，質(zhì)量可控，其經(jīng)濟效益也很明顯，大大降低了施工成本，豐富了雙壁鋼圍堰施工技術(shù)，值得借鑒與推廣。

[1] 劉自明.橋梁深水基礎(chǔ)[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2] 時天利，任回興，賀茂生.蘇通大橋深水雙壁鋼圍堰設(shè)計與施工[J].世界橋梁，2007(3)：28～31.

[3] GBT 700-2006,碳素結(jié)構(gòu)鋼[S]．

[4] GB 50661-2011,鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范[S]．

[5] GB/T 11345-2013,焊縫無損檢測超聲波檢測技術(shù)、檢測等級和評定[S]．

[6] JT/T 722-2008,公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件[S]．

[7] GB 50017-2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S]．

[8] JTG F80/1-2004,公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].

[9] GB 50755-2012,鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S]．

[10] 中交第二航務(wù)工程局有限公司.公路橋梁施工系列手冊[M].北京：人民交通出版社，2014.

[11] JTG/T F50-2011,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S]．

2016-08-01;修改日期：2016-08-04

陳傳明(1966-)，男，安徽無為人，安徽省高等級公路工程監(jiān)理有限公司高級工程師．

U443.162

A

1673-5781(2016)04-0533-03