張興祥

(浙江鼎盛交通建設(shè)有限公司，浙江紹興 312000)

傳統(tǒng)的防滲墻形式的圍堰主要應(yīng)用在在水利工程中。高仲璞[1]、黃健[2]、王強(qiáng)[3]介紹了水口圍堰防滲墻的設(shè)計(jì)情況及配合比、各種物理力學(xué)指標(biāo)、施工工藝。田明安[4]通過(guò)膜袋圍堰的運(yùn)用施工水中橋梁基礎(chǔ)，改變了使用棧橋平臺(tái)投資大，使用草袋圍堰施工慢、安全性差等缺點(diǎn)。在公路工程中，圍堰結(jié)構(gòu)并不多見(jiàn)，由于地質(zhì)及水文條件的影響，需要在施工前期做好臨時(shí)圍堰結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)起初是由水利圍堰結(jié)構(gòu)發(fā)展而來(lái)，采用土石等重力式承載防滲墻阻斷水流、隔離不良的地質(zhì)影響，而后發(fā)展為鋼結(jié)構(gòu)、土石結(jié)構(gòu)等材料的單一或組合式應(yīng)用[6,7]。潘艷顏等[7]提出用常規(guī)腳手架鋼管設(shè)計(jì)無(wú)土圍堰結(jié)構(gòu)，根據(jù)桿塔基礎(chǔ)開(kāi)挖的方形凈空間和不同水深的情形，建立了正方形無(wú)土圍堰結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。羅天洋等[8]以輸電線路工程某塔位的鋼管式無(wú)土圍堰結(jié)構(gòu)為研究背景，對(duì)該類圍堰結(jié)構(gòu)的選型與設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，同時(shí)對(duì)該圍堰結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了有限元法分析和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。

在公路工程中，橫穿深厚泥漿池開(kāi)展建設(shè)較為罕見(jiàn)，在施工前需對(duì)兩側(cè)泥漿做圍擋處理，以保證施工場(chǎng)地的穩(wěn)定。本文主要針對(duì)泥漿池圍堰施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，提供了樁網(wǎng)式松木樁加固、鋼管腳手架模架體系、限位框板限位、膜袋輕質(zhì)芯體以及預(yù)制板壓頂?shù)纫恍┛梢杂行Ы鉀Q這些問(wèn)題的施工方法。

1 工程概況

本文依托錢(qián)清至濱海工業(yè)區(qū)公路工程，項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，相繼發(fā)現(xiàn)了三處大型泥漿池，為紹興市水利圍墾綜合開(kāi)發(fā)場(chǎng)為柯橋區(qū)建設(shè)的建筑泥漿堆放場(chǎng)(圖1)，泥漿堆放場(chǎng)由低洼塘地帶進(jìn)一步深挖改造而成，泥漿池段在定測(cè)階段仍處于封閉狀態(tài)，現(xiàn)狀為積水水塘。在路基建設(shè)前，需要結(jié)合泥漿池現(xiàn)有圍堰，在路基另一側(cè)作新圍堰，圍堰施工時(shí)將圍堰內(nèi)涌出淤泥吹填至圍堰外側(cè)，圍堰形成后對(duì)圍堰內(nèi)排水，然后進(jìn)行就地固化。

圖1 泥漿池位置

2 圍堰結(jié)構(gòu)

本文主要針對(duì)泥漿池圍堰施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，提供了樁網(wǎng)式松木樁加固、鋼管腳手架模架體系、限位框板限位、膜袋輕質(zhì)芯體以及預(yù)制板壓頂?shù)纫恍┛梢杂行Ы鉀Q這些問(wèn)題的施工方法。如圖2所示，該泥漿池圍堰主要由松木樁與鋼管腳手架搭接而成，具體包括鋼絲加筋網(wǎng)、定網(wǎng)松木樁、加固松木樁、連桿架、連架松木樁、鋼管腳手架立桿、鋼管腳手架橫桿、管袋限位框板、鋼管斜撐、坡面控制腳手架網(wǎng)架、充泥管袋、固化土、混凝土膜袋、氣泡混凝土、抗浮網(wǎng)架、氣泡混凝土、氣泡混凝土、預(yù)制板和擋水管袋側(cè)堰。

圖2 泥漿池圍堰立面

如圖2～圖4所示，鋼管斜撐一端通過(guò)螺栓安裝在鋼管腳手架立桿上，鋼管斜撐另一端通過(guò)撐桿連板統(tǒng)一連接，在每一根鋼管斜撐與撐桿連板連接處設(shè)置防滑槽固定，將撐桿連板通過(guò)頂托以及固定鋼釘連接在固撐松木樁上；管袋限位框板通過(guò)固定螺栓固定于連桿架上，管袋限位框板上平鋪混凝土膜袋，抗浮網(wǎng)架通過(guò)螺栓固定于鋼管腳手架立桿上，預(yù)制板兩側(cè)與鋼管腳手架立桿連接進(jìn)行壓頂，圍堰頂部?jī)蓚?cè)堆放擋水管袋圍堰。

圖3 頂托安裝

圖4 鋼絲加筋網(wǎng)上松木樁布置

3 施工流程

在該圍堰結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，首先施工松木樁形成結(jié)構(gòu)雛形，再用鋼管腳手架搭接在上部，形成完整的結(jié)構(gòu)體系，最后用混凝土膜袋、預(yù)制板壓頂?shù)冗M(jìn)行充填與加固，形成穩(wěn)定的圍堰結(jié)構(gòu)，具體的施工流程包括以下步驟：

(1)樁頂托板安裝與固定：將加固松木樁、定網(wǎng)松木樁以及連架松木樁上均安裝樁頂托板，并將其用U型固定釘固定在各松木樁上。

(2)鋼絲加筋網(wǎng)安放：將定位整理好的鋼絲加筋網(wǎng)下放到指定位置，在其四周打設(shè)定網(wǎng)松木樁對(duì)其進(jìn)行固定。

(3)加固松木樁打設(shè)：在鍍塑鋼筋網(wǎng)中間位置打設(shè)提前準(zhǔn)備的加固松木樁。

(4)樁頂框架式連桿架與其相連松木樁同步沉放：連桿架安裝完成后與連價(jià)松木樁連接固定，固定好后將兩者同步沉放下到指定位置。

(5)豎向鋼管和水平鋼管的安裝：通過(guò)吊車吊運(yùn)豎向鋼管并安裝，之后安裝水平鋼管用來(lái)加固豎向鋼管。

(6)鋼管腳手架立桿與鋼管腳手架橫桿的安裝：安裝鋼管腳手架立桿和鋼管腳手架橫桿，并通過(guò)鉸軸固定于連桿架上。

(7)管袋限位框板安裝：按規(guī)定規(guī)格將管袋限位框板安裝在指定位置并固定。

(8)鋼管斜撐安裝：將鋼管斜撐安裝在鋼管腳手架立桿上，斜撐另一端通過(guò)撐板連桿統(tǒng)一連接，在每一根斜桿處在連桿上設(shè)置連扳搭接防滑槽，將連桿通過(guò)頂托以及固定鋼釘連接在固撐松木樁上，最后一同沉放。

(9)坡面控制腳手架網(wǎng)架安裝：以預(yù)先搭設(shè)在建筑物腳手架上作為搭設(shè)平臺(tái)，進(jìn)行坡面控制腳手架網(wǎng)架安裝。

(10)充泥管袋布放以及管袋充填施工：將充泥的管袋布設(shè)到已經(jīng)安裝好的管袋框架限位板中，未填滿區(qū)域充填固化土。

(11)混凝土膜袋安裝：將設(shè)計(jì)好的膜袋進(jìn)行整平，場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)量并整平后進(jìn)行膜袋鋪設(shè)安裝。

(12)灌注氣泡混凝土：在鋪設(shè)好的混凝土膜袋中灌注氣泡混凝土。

(13)安放抗浮網(wǎng)架：為防止混凝土膜袋上浮，在其上安裝抗浮網(wǎng)架。

(14)氣泡混凝土養(yǎng)護(hù)：氣泡混凝土澆筑完畢后在其上鋪設(shè)麻袋，定時(shí)灑水對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

(15)重復(fù)進(jìn)行(11)和(12)。

(16)安放預(yù)制板壓頂：提前將預(yù)制板制作好，并在其底面安裝防滑嵌合肋，將其安放在圍堰頂進(jìn)行壓頂。

(17)擋水管袋側(cè)堰施工：在圍堰頂部?jī)蓚?cè)用擋水管袋作為側(cè)堰進(jìn)行擋水施工。

4 優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)

本文依托公路工程中并不常見(jiàn)的橫穿深厚大型泥漿池的工程建設(shè)，借鑒了水利工程中的圍堰建設(shè)，開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的泥漿池場(chǎng)地的圍堰結(jié)構(gòu)，利用松木樁與鋼管腳手架搭接成圍堰體系，再應(yīng)用膜袋輕質(zhì)芯體填筑，形成了良好的擋水效果，具有以下優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)：

(1)通過(guò)采用網(wǎng)狀式松木樁加固，能夠有效對(duì)鋼絲加筋網(wǎng)進(jìn)行加固，可以有效確保施工質(zhì)量安全。

(2)該方法通過(guò)限位鋼板限位可以將管袋進(jìn)行準(zhǔn)確布設(shè)，便于管袋充填施工，可以有效提高施工效率，便于施工。

(3)通過(guò)膜袋輕質(zhì)芯體以及預(yù)制板壓頂可以有效的實(shí)現(xiàn)擋水的目的，確保施工順利進(jìn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文借鑒水利工程中鋼管腳手架與土石結(jié)構(gòu)組合形式的 圍堰，針對(duì)泥漿池圍堰施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，創(chuàng)新性地應(yīng)用于橫穿大型泥漿池公路工程的圍堰結(jié)構(gòu)中，提出了因地制宜的樁網(wǎng)式松木樁加固、鋼管腳手架模架體系、限位框板限位、膜袋輕質(zhì)芯體以及預(yù)制板壓頂?shù)纫恍┛梢杂行Ы鉀Q這些問(wèn)題的施工方法，具備良好的擋水效果，保證了施工場(chǎng)地的安全，具有良好的技術(shù)效益和工程實(shí)踐意義。