取排水箱涵水下基床整平及安裝對接施工技術

吳開銳

（中交二航局第三工程有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

取排水箱涵水下基床整平及安裝對接施工技術

吳開銳

（中交二航局第三工程有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

以某工程取排水施工為例，介紹取排水箱涵水下基床整平及安裝對接施工技術，保證了基床的平整度和密實度，箱梁的對接精度、橡膠止水帶的密封性，可為類似工程提供參考。

水下工程；箱涵；基床；整平；安裝；對接

1 工程概況

某工程取排水箱涵分為現(xiàn)澆段和預制段，陸上部分為現(xiàn)澆，水上部分為預制安裝，預制箱涵為雙孔鋼筋砼結構，取水箱涵預制段總長297 m，單節(jié)箱涵長15 m，截面尺寸為5.6 m×3 m，單節(jié)箱涵重280 t；排水箱涵總長220 m，單節(jié)箱涵長均為15 m，截面尺寸為6.2 m×3.3 m，單節(jié)排水箱涵重320 t，安裝水深6～19 m?；矠楹５组_挖基槽，然后拋填塊石或碎石整平。設計要求箱涵水下對接安裝，達到止水效果。如圖1所示。

圖1　 水下箱涵安裝工藝流程圖

2 施工工藝

水下箱梁安裝工藝流程如圖2所示。

2.1 基床夯實及整平

基床整平使用整平船，一般用帶錨平板駁，將塊石或碎石等材料在臨時碼頭裝到平板駁上，平板駁上停放一臺小型挖機用于拋填，將裝有整平材料的平板駁拋錨在整平區(qū)域，根據(jù)取排水線路和方向進行移船作業(yè)，將平板車移至整平位置上方。因為本地質為強風化集塊巖，地質堅硬，密實度較大，開挖標高基本達到設計標高的，無需進行夯實，通過測量，對于開挖超深大于50 cm的部位，先拋填少量的塊石，用沖孔樁錘進行夯實，然后進行整平［1-2］。

圖2　 水下箱涵安裝工藝流程圖

2.1.1 測量標桿制作

由于水下無法直接測量，需要制作測量標桿，通過測量標桿轉換為水面以上測量，根據(jù)所測部位的水深情況，一般情況下，測量標桿頂端高出水面1～2 m為宜，標桿采用Φ70、Φ60、Φ50無縫鋼管焊接而成，兩端封閉，在測桿下端約1 m處焊兩個手柄，在浮力作用下，測量標桿變輕，潛水員可在水下抓住手柄移動標桿，在制作和沉放測量標桿時，要保證標桿的直線度，防止其變形。在測量標桿頂端安裝棱鏡，并在水面以上側壁安裝水準泡。測量時，水下潛水員將測桿底端擱置在測點上，水面駁船上施工人員移動標桿，使水準泡居中，表示測桿垂直，方可進行準確測量。在標桿較長的情況下，標桿的垂直度對測點的平面位置的影響較大，因此，一定要使水準泡居中，以保證測點的準確性。墊塊位置及標高、箱涵安裝位置及標高等所有水下測量都需要依托測量標桿來實現(xiàn)［3-5］。

2.1.2 粗平

因為基槽開挖采用抓斗式挖泥船施工，開挖表面呈現(xiàn)凹凸不平，且表面高差可能較大，故先進行粗平。通過初步測量摸底，基本確定基槽標高情況，對于比較低洼的部位拋填塊石，然后拋填碎石，基本達到設計整平標高，但不超過設計標高，拋填時注意拋填物拋灑均勻，因為在水下，成堆石料很難攤開。

2.1.3 精平

精平就是在粗平后，通過一系列細致工作，對基床精確整平，使之達到設計標高，便于箱涵安裝。

（1）找點

為了最終整平工作，需要在基床安裝整平導軌，導軌的標高和位置也需要定位，而這個定位則通過支撐在導軌兩端的墊塊來確定，找點就是確定墊塊的標高和位置。所以每個墊塊所在位置的標高需要通過準確計算。

墊塊使用20 cm×30 cm的空心磚，將空心磚放置在粗平碎石面上，測量空心磚的頂面標高和斷面位置，空心磚頂面標高=箱涵安裝底標高-導軌高度，墊塊在斷面的位置應在箱涵的安裝斷面內，一般設為箱涵安裝的兩條邊線?？招拇u的頂面沿軸線傾斜程度等同箱涵安裝的設計傾斜程度，每根導軌兩端各放置一個墊塊，如果一次性放置多根導軌，且為同一坡度情況下，連續(xù)兩根導軌接頭處可共用一個墊塊。找點完成后，安裝導軌，為了防止導軌變形，需要在導軌下方加密墊塊，但加密墊塊不需要測量，直接塞入導軌下方即可，最終墊塊間距控制在2～3 m。

整平定位測量示意圖如圖3所示。

（2）刮平

安裝導軌后，繼續(xù)均勻拋灑碎石，使基槽碎石略高于導軌頂面，對于堆積過高的部位，潛水員先使用鐵鍬大致扒開。然后將刮尺垂直于導軌方向放置在同一斷面的兩根導軌上方，刮尺兩端各一個潛水員手握刮尺，沿箱涵軸線方向來回挪動刮尺，將高出導軌的碎石刮開，注意刮尺不能離開導軌頂面。對于不到標高的低洼部位，再拋灑少量碎石，直到與導軌齊平。

圖3　 整平定位測量示意圖

導軌用100 mm×100 mm×3 mm的空心方鋼，單根方鋼長度為6 m，刮尺用雙拼［14對扣。整平分段進行，當一段基槽整平完成后，將導軌取出移至下一段，為了減少周轉次數(shù)，一次可鋪設多根導軌，必須將空心磚墊塊下方墊實，整平碎石宜用2～4 cm粒徑。

取排水箱涵導軌平面布置圖如圖4所示。刮平示意圖如圖5所示。

圖5　 刮平示意圖

2.2 箱涵安裝

箱涵安裝使用起重船，本工程使用500 t浮吊，箱涵的起吊完全依靠起重船自身的起重能力完成［6］。

2.2.1 拉緊裝置制作

拉緊裝置用于安裝箱涵時將兩節(jié)箱涵拉緊、擠壓，使兩節(jié)箱涵接頭嚴密。拉緊裝置的錨固點為箱涵兩端的預埋吊耳。

用4塊鋼板加工成一個方盒，一端鋼板中心位置開孔，方盒的長度能放入50 t千斤頂，加工一根Φ40的烙鋼穿過千斤頂，烙鋼一端固定在鋼絲繩上，方盒的另一端也固定在鋼絲繩上，鋼絲繩設置成環(huán)狀，使用時將鋼絲環(huán)套入箱涵兩端的預埋吊耳上，開啟千斤頂，張拉烙鋼，使兩節(jié)箱涵擠壓，實現(xiàn)箱涵對接嚴密如圖6所示。

圖6　 拉緊裝置示意圖

2.2.2 安裝

安裝箱涵前，由潛水員到海底進行最后一次基床平整度檢查，排除回淤物及散落物，取出導軌和刮尺。由起重船將箱涵吊起通過測量定位，測量定位主要依據(jù)事先樹立在上一節(jié)箱涵端頭的測量標桿為測量參照點，箱涵兩端系風纜，由人工拽風纜調節(jié)箱涵方向，基本對準安裝位置時，開始下沉箱涵，安裝時，隨著箱涵的下沉，潛水員到海底進行探摸，并指揮水面上的操作人員。箱涵安裝起吊時，使箱涵對接端略低，另一端略高，當箱涵底板離基床大約30 cm時，停止下放，精確平移箱涵至安裝位置，逐漸將箱涵的對接端靠近上一節(jié)箱涵，當完全靠攏時，使用千斤頂拉緊裝置將兩個箱涵拉緊，拉緊裝置共兩個，分別放置在箱涵的兩邊，每個拉緊裝置使用20 t的拉力，使兩個箱涵擠壓箱涵端面的預埋橡膠止水帶，使止水帶被壓扁并填充兩節(jié)箱涵之間的縫隙，其左右位置由潛水員指揮船上人員進行控制，拉緊裝置保持20 t的拉力，將箱涵慢慢完全下沉至基床，通過利用箱涵自重圍繞箱涵端頭頂邊轉動擠壓下部橡膠止水帶來實現(xiàn)兩節(jié)箱涵的嚴密接觸。為了使箱涵接頭牢固可靠，在接頭外側使用模袋砼進行保護，如圖7所示。

2.3 質量控制點

（1）箱涵預制質量滿足設計及規(guī)范要求，由于斷面面積較大，故斷面平整度對安裝對接的影響較大。

（2）基床整平的平整度滿足要求，箱涵安裝后不懸空，避免箱涵沉降。

（3）箱涵接縫在允許范圍內，充分擠壓橡膠止水帶。

圖7　 箱梁安裝流程圖

3 結語

影響箱涵安裝質量的因素很多，在施工中要把握好每一個施工環(huán)節(jié)，尤其注意要充分擠壓止水帶，使其產(chǎn)生變形，完全填充兩節(jié)箱涵之間的縫隙。本工程施工取得了較好的效果。

［1］JTS257—2008水運工程質量檢驗評定標準［S］.

［2］交通部令第4號.中華人民共和國水上水下施工作業(yè)通航安全管理規(guī)定［S］.1999.

［3］中港四航局.工程船舶安全技術操作規(guī)程［R］.1984.

［4］交通部第一航務工程局.港口工程施工手冊［M］.北京：人民交通出版社，1994：620.

［5］GB50026—2007工程測量規(guī)范［S］.

［6］顓孫偉恩，楊基亮，吳鋒箭.預制橫梁水下安裝的定位方法及其裝置：中國，201210063557.0［P］.2012-07-18.

Construction Technology of Foundation Bed Leveling and Installation for Intake and Outfall Box Culvert

Wu Kairui
（China Communications 2nd Navigational Bureau 3rd Engineering Co., Ltd., Zhenjiang 212003, China）

Based on the intake and outfall engineering construction, this paper introduced construction technology of the foundation bed leveling and installation for intake and outfall box culvert. The smoothness and density of the foundation bed, the butt joint precision of box culvert and sealing of rubber water-proof strip were guaranteed.

underwater engineering; box culvert; foundation bed; leveling; installation; butt joint

U445.54+3

A

1672-9889（2016）04-0050-03

吳開銳（1983-），男，江蘇常州人，工程師，主要從事施工技術管理工作。

2015-09-23）