無底鎖口套箱圍堰在八里湖大橋的應(yīng)用

閔平

摘要：講述鎖口套箱圍堰進行水中橋梁墩臺施工的方法，施工技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：橋梁；套箱圍堰；應(yīng)用；技術(shù)

0 引 言

隨著橋梁施工技術(shù)的發(fā)展，水中橋梁墩臺圍堰的施工方法也在發(fā)生著變化，從傳統(tǒng)的筑島施工發(fā)展到鋼板樁施工，到整體套箱施工等，這些施工方法的實現(xiàn)無不凝聚著橋梁建設(shè)者們的智慧，鎖口套箱圍堰也應(yīng)運而生。它主要是結(jié)合了鋼板樁圍堰與整體套箱圍堰的優(yōu)點應(yīng)用于橋梁工程，整體套箱圍堰主要的缺點是重量大，需要特大型的吊裝設(shè)備，且拆除回收不方便；鋼板樁的主要缺點是板塊小，現(xiàn)場施工時間長，且在深水區(qū)難以實現(xiàn)；鎖口套箱圍堰是將整體套箱分解的方法，將圍堰側(cè)板分解成小板塊（比鋼板樁寬，以加快施工進度）。在深水區(qū)，承臺設(shè)計底高程大大高出地面，圍堰板不入土，套箱設(shè)置底板，自成體系；在淺水區(qū)，承臺設(shè)計底高程低于地面，圍堰板入土，套箱不設(shè)置底板，利用清理后的地面及封底砼代替底板。即本文要介紹的無底鎖口套箱圍堰。

1 工程結(jié)構(gòu)特點

代表性承臺長5.6米、寬5.4米、高2.2米；底高程11.9米；承臺下直徑1.2米樁4根，間距3.4米；湖面最高水位16.5米；湖床面高程11.2米。

2 鎖口套箱圍堰結(jié)構(gòu)

整個圍堰體系結(jié)構(gòu)由以下幾部分組成（如下圖）：

（1）圍堰側(cè)板：是整個圍堰的圍護結(jié)構(gòu)，按施工過程中各種工況進行設(shè)計，需要保證足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和扭曲強度，并根據(jù)結(jié)構(gòu)特點分成若干個小塊，以方便承臺之間的倒用，套箱側(cè)板的尺寸一般分為：2m、1.5m、1m、0.9m（鎖口）、0.4m、0.3m。

（2）內(nèi)支架：圍堰側(cè)板的支撐構(gòu)件，包括導(dǎo)梁、斜撐、橫撐（必要時），同時也是圍堰側(cè)板下沉施工時的導(dǎo)向構(gòu)件。

（3）鎖口：是圍堰設(shè)計的關(guān)鍵部位。鎖口的剛度、強度、防水功能及施工便捷程度是圍堰能否成功的關(guān)鍵，鎖口材料選擇了兩種型號的無縫鋼管作子母扣。

（4）封底砼：圍堰的底板結(jié)構(gòu)，作為圍堰側(cè)板的支撐構(gòu)件，同時起到圍堰底部止水的作用。

（5）拉桿：當(dāng)計算工況在支撐位置出現(xiàn)拉力時，則需要設(shè)置拉桿。

3 施工流程及要求

（1）初步清基。

若承臺底高程入土較深，為避免圍堰形成后，圍堰內(nèi)挖土方工作量過大（不方便），可在圍堰形成前先挖出大部分的土方。

（2）利用樁基施工時的鋼護筒，在其周邊焊牛腿，做為內(nèi)支架的臨時支撐構(gòu)件，并放線。

同一平面上焊接8個牛腿（每個鋼護筒2個），要求8個牛腿平面高差少于5mm。牛腿上要求按設(shè)計圍堰尺寸測量放線，割除多余的部分，確保圍堰的定位與尺寸。

（3）安裝上導(dǎo)梁及內(nèi)支撐。

對上導(dǎo)梁牛腿抄平，安裝上導(dǎo)梁（按已有放線）并與牛腿焊接定位，安裝內(nèi)斜撐及橫撐，內(nèi)斜撐與鋼護筒相抵觸，割除多余鋼護筒。導(dǎo)梁按設(shè)計圖與內(nèi)斜撐焊接成一整體。

（4）安裝下導(dǎo)梁及內(nèi)支撐。

當(dāng)湖水位低于下導(dǎo)梁的高程時，下導(dǎo)梁及內(nèi)支撐的安裝與上導(dǎo)梁及支撐相同；當(dāng)湖水位高于下導(dǎo)梁高程時，則下導(dǎo)梁在湖水位以上安裝，然后限位下放至設(shè)計高程。

（5）下插側(cè)板并合攏

在側(cè)板插放前，在導(dǎo)梁上先放出每塊側(cè)板的位置，避免在側(cè)板安插過程中出現(xiàn)累積負誤差，允許出現(xiàn)20mm以內(nèi)的允許正誤差，以保證合龍的精度。側(cè)板插放前的一切工作準備就緒后，應(yīng)首先把4個角上的8塊側(cè)板按設(shè)計圖兩塊一組組拼好，角上螺栓必須上緊，以防漏水。

側(cè)板插放順序應(yīng)根據(jù)水位及流速的具體實際情況來決定，其關(guān)鍵是第一塊側(cè)板下放必須保證其水平位置及垂直度符合設(shè)計要求，且必須緊貼導(dǎo)梁。因此，第一塊側(cè)板下放時，如水流速較大，擬先下放上游的第一塊直面?zhèn)劝濉?/p>

第一塊側(cè)板選定后，在保證其精度下放到位后，宜先插放上游側(cè)板，待上游插完后，再從兩側(cè)交叉地從上游往下游插放，其合龍位置應(yīng)設(shè)在下游側(cè)板處，（對于大承臺：為便于最后一塊側(cè)板的合龍，下側(cè)的導(dǎo)梁可留一段不預(yù)先焊牢，以便調(diào)節(jié)導(dǎo)梁的周長，而最后合龍）。下插后的側(cè)板底口標高達到設(shè)計高程后，此時模板需與上、下層導(dǎo)梁焊連。若因水位過高而使模板與下導(dǎo)梁無法焊接，可將側(cè)板焊拉在護筒上，以使側(cè)板與下導(dǎo)梁貼緊。

（6）清基

按設(shè)計高程，將圍堰內(nèi)基底高程清至封底砼及墊層以下。需嚴格用測錘檢查。

（7）安裝拉桿。

上導(dǎo)梁處當(dāng)水位較低時易產(chǎn)生拉力，若出現(xiàn)此工況則應(yīng)設(shè)置拉桿；在灌注水下砼時，側(cè)板下端易產(chǎn)生向外的推力，應(yīng)設(shè)置水下拉桿，以防止產(chǎn)生位移；拉桿采用φ25mm精扎螺紋鋼。

（8）拋填砂袋及碎石維護。

在套箱外拋填部分砂袋作為側(cè)板的護腳，并起到防止沖刷的作用。在套箱內(nèi)拋砂袋，再鋪一層碎石，以確保澆注水下砼的質(zhì)量。

（9）布置導(dǎo)管，準備水下砼封底。

按設(shè)計的面積及砼方量，在圍堰內(nèi)布設(shè)水下砼灌注導(dǎo)管，布設(shè)的數(shù)量及位置應(yīng)經(jīng)過計算確定，確保砼的灌注質(zhì)量。

（10）水下封底砼的灌注

1）每斗砼需檢查質(zhì)量是否良好，其主要包括如下幾個方面：坍落度、和易性、泌水性。坍落度須控制在18～22.0cm之間，但應(yīng)根據(jù)砼的泌水情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2）灌注順序是根據(jù)導(dǎo)管的布置順序進行，并且應(yīng)對稱、交錯灌注。

3）整個砼灌注過程中，須避免砼的任何一個接頭面出現(xiàn)初凝現(xiàn)象，以確保砼的整體性。

4）為確保砼的灌注質(zhì)量，試驗室應(yīng)提前做好配合比試驗，以便給施工提供依據(jù)。

5）砼灌注過程中，應(yīng)加強測量工作，以確保整個圍堰內(nèi)的封底砼標高滿足施工設(shè)計要求。

（11）套箱止水

在側(cè)板鎖口部位使用瓜米石混凝土（或砂漿）灌注在鎖口部位的2[14內(nèi)，灌注標高至水位上0.5米，為了方便拔除，最好先套用彩條布編成的長袋子，里面用PVC管澆注低標號砼，這樣既可以止水，又可以在拔除時節(jié)省人力和機械設(shè)備。

（12）抽水及封底處理

待封底砼達到設(shè)計強度90%后，抽干圍堰內(nèi)的水，將高出承臺底高程的封底砼鑿除，布置排水溝及匯水井。

（13）將上下導(dǎo)梁與側(cè)板焊接聯(lián)系后，割除設(shè)計樁頭標高以上的鋼護筒。

（14）承臺及墩身施工。

（15）拆除圍堰

1）切除圍堰側(cè)板與內(nèi)支架及拉桿的聯(lián)系。

2）重新將圍堰內(nèi)注水，水位可適當(dāng)高于外側(cè)水位，有利于側(cè)板的拔除。

3）拔除側(cè)板、拆除圍堰，用抓泥斗抓除圍堰周圍拋填物。

3 使用效果

（1）圍堰止水效果良好，為承臺作業(yè)提供了良好的工作面。

（2）施工快速，整人圍堰自初步清基至水下砼封底只需兩天時間。

（3）可周轉(zhuǎn)使用，節(jié)省投資，一般情況下可在15天內(nèi)進行一次周轉(zhuǎn)使用。

4 結(jié)束語

建設(shè)工程的施工方法多種多樣，在這些施工方法中不能說那一種最好，如何根據(jù)工程實際情況選擇最適合的方法才是最重要的；每種工法的實現(xiàn)也不是一成不變的，在原有工法的基礎(chǔ)上加以適當(dāng)改進或創(chuàng)新，以達到更適合的效果是我們在工程實施過程中應(yīng)該思考的問題。