瀘州市茜草長(zhǎng)江大橋14#主墩“V”形槽施工處治技術(shù)

四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 四川省成都市 610000

摘要：14號(hào)墩墩位處河床地形復(fù)雜，基巖裸露。巖面在高度方向，呈“V”形深溝槽狀，“V”形槽從承臺(tái)上游墩軸線附近穿入，在承臺(tái)內(nèi)轉(zhuǎn)90°從河心側(cè)穿出，在水下鋼圍堰平面內(nèi)，形成一個(gè)呈“L”形分布的貫通溝壑。我們調(diào)整的常規(guī)的施工方法，于“V”形槽側(cè)安裝鎖扣鋼管，增加鋼圍堰對(duì)河床的附著力；利于封堵“V”形槽及澆筑水下填槽混凝土。

關(guān)鍵詞：主墩；“V”形槽；處治；技術(shù)

一、工程概況

瀘州茜草長(zhǎng)江大橋位于瀘州中心半島及茜草組團(tuán)中部，沱江匯入長(zhǎng)江口上游約2.0km處，西岸沿三星街接江陽(yáng)中路，跨江后主線接繞城路，東岸同沙茜路形成全互通立交，是瀘州市城區(qū)綜合交通規(guī)劃中茜草組團(tuán)進(jìn)入中心半島組團(tuán)的跨江通道，是瀘州市城市總體規(guī)劃中的城市東西向交通主干道中跨越長(zhǎng)江的重要節(jié)點(diǎn)工程。

瀘州茜草長(zhǎng)江大橋工程主線由跨江主橋、西岸引橋和東岸沙茜立交組成。大橋主線橋梁總長(zhǎng)1189m，其中跨越長(zhǎng)江主橋?yàn)?28+248+128m=504m雙塔雙索面矮塔斜拉橋。14#主墩位于茜草岸，基礎(chǔ)為16根φ2.5m鉆孔樁，承臺(tái)為24m×21m×6.5m矩形，承臺(tái)底高程為216.50m，封底混凝土底高程為214.50m。

墩位處河床地形復(fù)雜，基巖裸露。巖面在高度方向，傾斜呈“V”形深溝狀，施工水位為225.0m，巖面標(biāo)高從200.6m至217.0m不等，溝槽深度達(dá)16m，水深最深處達(dá)24.6m，鋼圍堰嵌巖2.5m。

二、“V”形槽處治方案

導(dǎo)向船精確定位后，通過(guò)對(duì)承臺(tái)范圍內(nèi)的全斷面測(cè)量，確定“V”形槽從承臺(tái)上游墩軸線附近穿入，在承臺(tái)內(nèi)轉(zhuǎn)90°從河心側(cè)穿出，在水下鋼圍堰平面內(nèi)，形成一個(gè)呈“L”形分布的貫通溝壑。

如下圖所示：

圖1 河床地形圖

由于河床地形非常復(fù)雜，如果加工異形鋼圍堰須精確測(cè)量河床地形，但主墩基礎(chǔ)位于河道主航道上，水流湍急，水下、水上測(cè)量的工作量很大且誤差也較大。若按常規(guī)方法施工，需待鋼圍堰拼裝完成及導(dǎo)向船調(diào)整誤差就位后，才能進(jìn)行精確的鋼圍堰定位測(cè)量工作。

根據(jù)實(shí)際情況，我們調(diào)整了思路。在墩位處一邊進(jìn)行導(dǎo)向船定位，一邊進(jìn)行鋼圍堰拼裝，兩部分同步進(jìn)行。待鋼圍堰拼裝完成后使其自浮，并基本固定牢固后，進(jìn)行水下爆破。爆破時(shí)只清除掉高出封底混凝土底面高程的河床基巖部分。再調(diào)整導(dǎo)向船，使鋼圍堰精確定位然后著床，接著再在鋼圍堰上游側(cè)及河心側(cè)安插鎖扣鋼管，再由潛水工在水下堆碼C30混凝土麻袋，最后分層澆筑水下混凝土填充“V”形槽。

1、處治工藝流程

2、鎖扣鋼管總體布置

安裝鎖扣鋼管的目的：第一是為了增加鋼圍堰對(duì)河床的附著力；第二是為了封堵“V”形槽在河心及上游側(cè)形成的空洞，利于澆筑水下填槽混凝土。

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，鎖扣鋼管布置在鋼圍堰河心側(cè)和上游側(cè)河床距離鋼圍堰以外2m的地方，河心側(cè)總共布置22根φ720*8mm鋼管，上游側(cè)總共布置12根φ720*8mm鋼管，鎖扣鋼管長(zhǎng)度在14m～26m之間。

鎖扣鋼管的布置，如以下兩圖所示：

圖2 鎖扣鋼管平面布置圖

圖3 河心側(cè)鎖扣鋼管布置圖

3、鎖扣鋼管施工

（1）、鎖扣鋼管的加工

鎖扣鋼管由Φ720mm鋼管上焊接∠75×75×8mm角鋼形成鎖扣，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)每根鋼管進(jìn)行編號(hào)，計(jì)算出每個(gè)位置上的鎖扣鋼管長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)加工。由于每根鎖扣鋼管即要和鋼圍堰相扣，也要和相鄰的兩根鎖扣鋼管相扣，對(duì)加工精度要求很高。為保證安裝時(shí)能順利的將每根鋼管插入指定的位置，Φ720mm鋼管全部采用新鋼管，并平整一塊場(chǎng)地進(jìn)行加工。鎖扣為拉通布置，即鋼管有多長(zhǎng)，扣鎖就有多長(zhǎng)，在鋼圍堰上也同樣是從刃角布置至頂部。加工時(shí)要保證精度，鋼管的對(duì)接和鎖扣的焊接要直，不得出現(xiàn)彎曲，錯(cuò)臺(tái)的情況，避免施工時(shí)無(wú)法插入。

圖4 鎖扣鋼管示意圖

（2）、鎖扣鋼管的安裝

在鋼圍堰著床后開始安裝鎖扣鋼管。焊接在鋼圍堰上的鎖扣在拼裝時(shí)必須完成，根據(jù)圖紙?zhí)峁┑某叽纾诩庸?chǎng)完成鎖扣的制作，再運(yùn)至拼裝現(xiàn)場(chǎng)將其焊接在鋼圍堰上。按編號(hào)將加工好的鎖扣鋼管插入對(duì)應(yīng)位置，安裝時(shí)將鎖扣鋼管垂直吊起，對(duì)齊鎖扣后緩慢下降。受起吊高度的限制，每根鎖扣鋼管要分2～3段才能安裝到位。將第1段鎖扣鋼管順鋼圍堰上的鎖扣插入，使鋼管頂面低過(guò)鋼圍堰頂面1m左右，用手動(dòng)葫蘆做臨時(shí)固定；吊第2段順鋼圍堰上的鎖扣插入，與第1段對(duì)接，對(duì)接時(shí)同樣注意精度，完成對(duì)接后解除臨時(shí)固定，繼續(xù)下降，同樣方法完成第3段的安裝。安裝完成一根鎖扣鋼管后，在其頂面焊接一個(gè)反牛腿，使其與鋼圍堰連接成一個(gè)整體。按相同方法安裝剩余的鎖扣鋼管，使鋼圍堰下方形成一個(gè)相對(duì)封閉的區(qū)域，為潛水工潛水作業(yè)提供條件。

圖5 鎖扣鋼管安裝施工 圖6 完成安裝的鎖扣鋼管

4、“V”形槽填筑施工

為減少鉆孔深度，在進(jìn)行“V”形槽填筑施工前應(yīng)完成鋼護(hù)筒的安裝工作，并將鋼護(hù)筒焊接牢固，使其在澆筑混凝土?xí)r不會(huì)發(fā)生偏移。

鋼管與河床間的縫隙用麻袋混凝土進(jìn)行封閉，將打好包的麻袋混凝土運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，在指定地方順鋼圍堰內(nèi)壁拋入水中，最后由潛水工水下作業(yè)，將麻袋混凝土堆碼好。麻袋混凝土堆碼高度控制在1.0m～2.0m之間，完成一層麻袋混凝土堆碼工作立即進(jìn)行水下混凝土澆筑施工。如遇較大的縫隙，可將20～30包麻袋混凝土堆碼整齊，用安全網(wǎng)打包，用麻繩系好，拋入水中，等待在水中的潛水工在麻袋混凝土著床前將其推至須要的地點(diǎn)堆碼好，如此反復(fù)，可將縫隙堵住。堵縫選擇在最深地方開始，即在河心側(cè)“V”形槽最低點(diǎn)開始，由于底部范圍不寬，堆碼很快完成。然后安裝導(dǎo)管，澆筑水下混凝土。澆筑時(shí)注意測(cè)量高度，根據(jù)麻袋混凝土堆碼的高度計(jì)算水下混凝土澆筑高度，如澆筑過(guò)程中發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間混凝土高度無(wú)變化，可派潛水工探查情況，如發(fā)現(xiàn)有小縫口，能很快處理好，可將其堵住后繼續(xù)澆筑；如發(fā)現(xiàn)有不好處理的地方，可停止?jié)仓炷粒炷列纬蓮?qiáng)度后再進(jìn)行處理。

堵漏和澆筑混凝土是處理“V”形槽的關(guān)鍵工序，我部組織潛水工10人，裝麻袋混凝土30人，拋麻袋混凝土及澆筑水下混凝土50人，分兩班作業(yè)，平均2天可澆筑一層，分10層完成“V”形槽的封堵和混凝土澆筑工作。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)上述方案的順利實(shí)施，瀘州茜草長(zhǎng)江大橋14#主墩的“V”形槽的處治得到了較好的解決，并產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益。但也有一些不足之處，值得我們繼續(xù)去完善和總結(jié)。

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掃，并且在焊接一段之后，立即進(jìn)行殘留物的清除，這樣可以最大程度的減少管道封閉之后的清掃工作。在將雜物清理完成之后，應(yīng)當(dāng)對(duì)管線進(jìn)行加壓，對(duì)管道的密閉性進(jìn)行檢測(cè)。在進(jìn)行加壓檢測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意周圍環(huán)境的溫度，并根據(jù)不同的溫度來(lái)選擇合適的壓力，以確保檢查時(shí)的安全性。

人工頂管技術(shù)的質(zhì)量控制措施分析

工作井內(nèi)設(shè)備安裝完畢，經(jīng)檢查各部處于良好正常狀態(tài)，即可進(jìn)行開挖和頂進(jìn)。首先將管子下到導(dǎo)軌上，就位以后，裝好頂鐵，校測(cè)管中心和管底標(biāo)高以便符合設(shè)計(jì)要求，即可進(jìn)行管前端挖土。

1、挖土與運(yùn)土

管前挖土是保證頂進(jìn)質(zhì)量及地上構(gòu)筑物安全的關(guān)鍵，管前挖土的方向和開挖形狀，直接影響頂進(jìn)管位的準(zhǔn)確性，因此管前周圍挖土應(yīng)嚴(yán)格控制。

管前挖出的土應(yīng)及時(shí)外運(yùn)，大管徑可采用手推車推運(yùn)，管徑較小時(shí)，采用雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引小車出土。土運(yùn)至管外，再用工作平臺(tái)上的搖頭扒桿吊到平臺(tái)上，然后運(yùn)出坑外。

2、頂進(jìn)

頂進(jìn)利用千斤頂頂出鎬在后背不動(dòng)的情況下將頂進(jìn)管子推向前進(jìn)，其操作過(guò)程如下：

（1）安裝好頂鐵、擠牢，管前端已挖一定長(zhǎng)度土后，啟動(dòng)油泵，千斤頂進(jìn)油，活塞伸出一個(gè)工作行程，將管子推向一定距離；

（2）停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞縮回；

（3）添加頂鐵，重復(fù)上述操作，直至需要安裝下一節(jié)管子為止；

3、頂進(jìn)注意事項(xiàng)：

（1）頂進(jìn)時(shí)應(yīng)遵照“先挖后頂，隨挖隨頂”的原則。應(yīng)連續(xù)作業(yè)，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂進(jìn)困難。

（2）首節(jié)管子頂進(jìn)的方向和高程關(guān)系到整段頂進(jìn)質(zhì)量，應(yīng)勤測(cè)量，勤檢查及時(shí)校正偏差。

（3）安裝頂鐵應(yīng)平順，無(wú)歪斜扭曲現(xiàn)象，每次回收活塞加放頂鐵時(shí)，應(yīng)換用可能安放的最長(zhǎng)頂鐵，使連接的頂鐵數(shù)目為最少。

（4）頂進(jìn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)管前土方坍塌或油泵壓力表指針驟然增大等情況，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，查明原因，排除故障后再繼續(xù)頂進(jìn)。

結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，城市建設(shè)不斷向前推進(jìn)，頂管技術(shù)越發(fā)顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)點(diǎn)。而巧妙的利用人工頂管技術(shù)配合機(jī)械頂管，將會(huì)完美的彌補(bǔ)機(jī)械頂管技術(shù)的在某些特殊地段無(wú)法實(shí)施或?qū)嵤┐鷥r(jià)過(guò)高的問(wèn)題，減少對(duì)道路以及各種管線的破壞，減少不必要的工程消耗，避免對(duì)于城市環(huán)境的破壞，為城市建設(shè)取得了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。而人工頂管的安全問(wèn)題、作業(yè)環(huán)境問(wèn)題應(yīng)是我們工程技術(shù)人員需要不斷的探索和不斷的完善，作為我們工程從業(yè)人員職業(yè)修養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任的體現(xiàn)。

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