CT型鎖口鋼管樁圍堰在基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

張 坤 劉世禮 張超凡

(中建交通建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 100142)

CT型鎖口鋼管樁圍堰在基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

張 坤 劉世禮 張超凡

(中建交通建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 100142)

以朝陽溝水庫特大橋P3橋墩基礎(chǔ)的鎖口鋼管樁圍堰支護(hù)為分析對(duì)象，對(duì)施工過程中鎖口鋼管樁圍堰制作、插打、封堵等工序進(jìn)行了技術(shù)總結(jié)，闡述了鎖口鋼管樁圍堰的施工技術(shù)要點(diǎn)，為類似工程的施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

基礎(chǔ)工程，圍堰，鎖口鋼管樁，承臺(tái)

1 概述

1.1 工程概況

朝陽溝大橋(如圖1所示)橫跨登封市朝陽溝水庫，是鄭州至登封快速通道上的重點(diǎn)工程。該橋是目前世界上已建項(xiàng)目中跨度最大的波形鋼腹板PC箱梁部分斜拉橋，跨徑布置采用58 m+118 m+188 m+108 m。平面位于半徑3 900 m圓曲線上，橋面總寬35.0 m。

P2，P3主墩(下塔柱)均采用變寬度矩形雙肢實(shí)心薄壁墩，橫橋向左右兩側(cè)各設(shè)置一對(duì)，縱向雙肢中心間距4.8 m，壁厚1.6 m，橋墩橫向?qū)拸亩盏?.4 m變化至墩頂?shù)?1.25 m；墩高分別為26.5 m和30 m。承臺(tái)頂設(shè)2 m高塔座，承臺(tái)采用14.0 m×38.2 m矩形承臺(tái)，厚4.0 m，下設(shè)19根直徑2.2 m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，呈矩形排列，按嵌巖樁設(shè)計(jì)，樁長(zhǎng)40 m。

管徑的選擇主要以近期為主，同時(shí)根據(jù)管道性質(zhì)決定是否適當(dāng)考慮礦山遠(yuǎn)期發(fā)展要求。以項(xiàng)目為例，水源取水設(shè)施一般一次性建成，水源輸水管線管徑滿足遠(yuǎn)期發(fā)展要求。礦區(qū)其他給排水管道管徑以近期礦山規(guī)模計(jì)算的用水量來選擇，無特殊要求時(shí)，一般再考慮1.1的生產(chǎn)波動(dòng)系數(shù)即可。

1.2 地質(zhì)資料

2 圍堰方案的選擇

5)搭設(shè)鉆孔平臺(tái)樁基施工。鉆孔平臺(tái)由貝雷梁和橋面板組成。搭設(shè)高度與兩側(cè)的輔助平臺(tái)相同，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算出插打鋼護(hù)筒的位置以便錯(cuò)開，把貝雷梁在現(xiàn)場(chǎng)拼裝做成雙拼形式，長(zhǎng)度要能超出兩側(cè)的鋼管樁圍堰，把鋼管樁頂部切平，兩端搭在鋼管樁上，貝雷梁下部緊挨圍囹上部。橋面板是由Ⅰ25和10 mm鋼板組成，外形尺寸做成6 m×1.5 m，在場(chǎng)外把加工好的橋面板用履帶吊擺放，錯(cuò)開插打護(hù)筒位置。

3 鎖口鋼管樁圍堰的施工工藝

領(lǐng)導(dǎo)同意他換崗位的時(shí)候，看了看他，寬慰他說，你放心，在哪個(gè)崗位都可以進(jìn)步的，行行出狀元嘛。馮一余謝過領(lǐng)導(dǎo)，就到新的崗位上去了。

3.2 工藝步驟

鎖口鋼管樁圍堰的施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→搭設(shè)輔助平臺(tái)→鋼管樁制作→鋼管樁運(yùn)輸存放→測(cè)量控制檢查→插打鋼管樁→圍堰合龍→安裝內(nèi)支撐體系→搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)→鎖口止水→插打鋼護(hù)筒→鉆孔灌注樁→基坑清理→破樁頭→封底混凝土→承臺(tái)施工→墩身施工出水面→拆除圍堰。

6)基坑清理。朝陽溝大橋P3橋墩的施工現(xiàn)場(chǎng)情況是圍堰外水位比承臺(tái)底低1.5 m，圍堰內(nèi)沉渣和水位高度比承臺(tái)底高出2 m，待樁基施工完畢后必須采取開挖措施。

鎖口鋼管樁圍堰施工現(xiàn)場(chǎng)如圖4所示。

3.1 工藝流程

當(dāng)前，我國(guó)醫(yī)療事業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，人們生活水平和社會(huì)服務(wù)條件進(jìn)一步提高。在這樣的大背景下，醫(yī)療衛(wèi)生的要求也提升，各大醫(yī)院必須不斷提高服務(wù)水平與服務(wù)質(zhì)量，才能滿足民眾的需求。加強(qiáng)內(nèi)部控制是提高醫(yī)院競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措，但在當(dāng)前醫(yī)院財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)內(nèi)部控制的工作中依舊存在不少問題，直接對(duì)財(cái)務(wù)控制效果產(chǎn)生影響，因此必須得到越來越多工作人員的高度重視。

2)鎖口鋼管樁插打與合龍。a.吊裝。吊機(jī)的主鉤吊住鎖口鋼管樁上口、副鉤吊住下口，同時(shí)提升使鋼管樁懸空，然后主鉤繼續(xù)提升直至鋼管樁垂直，最后松脫副鉤。b.插打。將鋼管樁運(yùn)至樁位后，按照如圖3所示的咬合方式定位，從定位架放下至鋼管樁自穩(wěn)定；用振動(dòng)錘進(jìn)行錘擊沉樁，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度停止。下沉過程中要同步松放吊機(jī)的起重繩，控制錘身與樁身保持垂直狀態(tài)。c.糾偏。首根鋼管樁的沉樁深度為設(shè)計(jì)深度的1/2時(shí)，垂直度要求在0.5%L以內(nèi)，否則進(jìn)行處理；之后每15根～20根檢查一次，要求垂直度在1%L以內(nèi)。d.合龍。鎖口鋼管樁合龍按由接近棧橋的一端到遠(yuǎn)離棧橋的一端的順序進(jìn)行。為避免異形樁合龍，當(dāng)兩側(cè)相距4倍～5倍樁距時(shí)，依據(jù)實(shí)測(cè)距離，計(jì)算加工大小合適的鋼管樁。

3)鎖口止水。本橋采用鎖口內(nèi)填筑摻有麻繩與黏土混合物的方式，該填堵方法比較嚴(yán)密，不容易漏水。a.原料加工。原料采用的是黏土和麻繩。先將麻繩切成小段，散開成為棉絮狀態(tài)，再用滾筒攪拌機(jī)將其與黏土拌合均勻，保證拌合物的濕度達(dá)到在手里攥壓后能成塊的要求。b.填筑堵漏。堵漏的位置是φ219 mm×8 mm與Ⅰ20陰陽交合部位，即向φ219 mm鋼管樁內(nèi)填筑，邊填筑邊搗實(shí)。搗實(shí)的具體方法是用3根Φ28鋼筋焊在一起，長(zhǎng)度為4 m～6 m，用三角架吊一個(gè)滑輪架在鋼管樁旁邊，用繩子通過滑輪來回拉放來完成搗實(shí)。

4)圍囹與內(nèi)支撐。a.圍囹施工。圍堰合龍后，根據(jù)水位情況確定圍囹的水平位置，同時(shí)確定圍囹下部的標(biāo)高；現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)確定的標(biāo)高在鋼管樁上標(biāo)識(shí)出圍囹下部的水平位置。沿圍囹下部的水平位置，在鋼管樁上焊接牛腿，牛腿按每3 m一個(gè)進(jìn)行布置作為圍囹的托架；在支撐附近將型鋼托架焊接在鋼管樁上，作為圍囹安裝的支撐。圍囹由雙Ⅰ45焊接而成，在岸上進(jìn)行下料、連接后，用履帶吊吊放在支撐上，將圍囹與鋼管樁緊貼、焊接；對(duì)于不能緊貼鋼管樁的圍囹，在空隙中加小鋼板進(jìn)行焊接。b.內(nèi)支撐施工。測(cè)量放線，標(biāo)識(shí)出內(nèi)支撐的安裝位置，準(zhǔn)確測(cè)量出每根內(nèi)支撐兩端圍囹間凈距。根據(jù)凈距對(duì)內(nèi)支撐鋼管進(jìn)行下料，并將兩端切割成企口。用履帶吊將內(nèi)支撐吊放至指定位置進(jìn)行安裝，圍囹與內(nèi)支撐鋼管端頭企口直接焊接牢固，圍囹頂面與內(nèi)支撐鋼管間用連接鋼板焊接連接。最后安裝圍堰轉(zhuǎn)角處三角支撐。圍堰內(nèi)支撐安裝如圖5所示，圍囹安裝施工現(xiàn)場(chǎng)如圖6所示。c.注意事項(xiàng)。內(nèi)支撐鋼管進(jìn)行企口切割時(shí)，為使內(nèi)支撐鋼管合理受力，要保證鋼管軸線和圍囹水平中線重合。

在橋梁建設(shè)過程中，水中承臺(tái)的施工常采用圍堰將水中作業(yè)變?yōu)殛懮献鳂I(yè)。工程中常采用的有鋼板樁圍堰、單壁鋼套箱圍堰等。在諸多圍堰形式中，鎖口鋼管樁圍堰具有加工制作簡(jiǎn)單、施工工期短、整體剛度大、密封性好、材料回收利用率高、平面布置適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于水深20 m以內(nèi)、水流流速小于3 m/s，河床為砂類土、黏性土、碎(卵)石類土和風(fēng)化巖等地層條件下的高樁承臺(tái)和低樁承臺(tái)。根據(jù)朝陽溝大橋的環(huán)保要求及地質(zhì)狀況，需要選擇剛度大、密封性強(qiáng)的圍堰，綜合考慮后，P3橋墩的基礎(chǔ)施工選用鎖口鋼管樁圍堰[1-4]。

1)施工準(zhǔn)備。a.輔助平臺(tái)。在承臺(tái)周圍搭設(shè)輔助平臺(tái)，其高度與棧橋相同，寬度為6 m，距離承臺(tái)邊緣1.5 m(保留鋼管樁及安裝承臺(tái)模板的空間)，用φ630 mm×10 mm的鋼管樁，鋼管樁上部用雙Ⅰ40相連，鄰跨之間用貝雷梁連接，上部鋪橋面板。b.鎖口鋼管樁的加工。鎖口鋼管樁的材質(zhì)一般采用Q235A，鋼管優(yōu)先選用螺旋鋼管，也可采用直縫焊接鋼管。每組鋼管樁由位于中間的一根φ630 mm×10 mm的鋼管，和分別位于兩側(cè)的φ219 mm×8 mm的鋼管和Ⅰ20鋼組成，連接均采用滿焊，各組成構(gòu)件的中心在一條直線上，拐角處的鋼管樁則是將φ219 mm×8 mm與工字鋼按90°形勢(shì)焊接。鎖口鋼管樁的結(jié)構(gòu)如圖2所示。鎖口管樁的加工制作可在一般鋼結(jié)構(gòu)加工廠內(nèi)，也可在施工工地進(jìn)行。在平整的場(chǎng)地上制作鋼管樁加工胎架，先將鋼管對(duì)接成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，把φ219 mm×8 mm的鋼管切一道10 mm切口，然后將鎖口鋼管與鋼管、工字鋼定位焊接。鎖口須對(duì)稱。對(duì)接焊縫按照Ⅱ級(jí)焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查驗(yàn)收；其余的焊縫按照Ⅲ級(jí)焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作外觀檢查，要求飽滿、無裂紋、不漏水。鋼管樁順直、不折、不彎。朝陽溝大橋所使用的鎖口鋼管樁是源于其他工地的回收利用，價(jià)格低廉，同時(shí)也省去了加工環(huán)節(jié)，且后期可用于主梁0號(hào)塊施工中的下部托架。c.測(cè)量定位。在圍堰上下游一定距離的河岸陸地上設(shè)置控制測(cè)量點(diǎn)。在導(dǎo)向梁安裝之前，用全站儀測(cè)放出圍堰的內(nèi)輪廓線；在鋼管樁插打過程中，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀前方交匯法控制鎖口鋼管樁的垂直度。d.振動(dòng)錘及起吊設(shè)備選型配套。振動(dòng)錘選型。為了保證施工時(shí)鎖口鋼管樁能夠打入到設(shè)計(jì)入土深度，事先要對(duì)用于沉樁的振動(dòng)錘規(guī)格進(jìn)行計(jì)算選擇，要求振動(dòng)錘的激振力大于鋼管樁的貫入摩阻力。經(jīng)計(jì)算分析，本橋選用DZ60型振動(dòng)錘。起吊設(shè)備選型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況，利用棧橋和輔助平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，本橋選用50 t的履帶吊與DZ60型振動(dòng)錘配套使用。

開挖時(shí)選用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)開挖、運(yùn)輸車配合外運(yùn)的方法出碴。開挖基本完成時(shí)測(cè)量基底標(biāo)高，保持基底平整。

在2018年12月15-16日，中華龍舟大賽總決賽將再次劃向碧海藍(lán)天，在充滿詩情畫意的海南陵水黎族自治縣繼續(xù)書寫龍舟歸鄉(xiāng)的故事，讓我們一同期待！

企業(yè)最初施行環(huán)境行為及相關(guān)決策改進(jìn)就是在政府環(huán)境規(guī)制的壓力之下，使得企業(yè)管理層不得不在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)考慮到企業(yè)給社會(huì)帶來的環(huán)境污染問題，并采取一定的措施改善企業(yè)排污問題，最大程度上減少企業(yè)在環(huán)境行為方面承擔(dān)的罰款。政府實(shí)施的環(huán)境規(guī)制力度越大，重污染企業(yè)的環(huán)境行為成本越高，企業(yè)就會(huì)越傾向于將資金投入到增加綠色生產(chǎn)技術(shù)、使用可再生能源等一系列改善自身環(huán)境行為的經(jīng)營(yíng)計(jì)劃中以降低成本，而不是一味地接受高昂的罰款。

7)圍堰內(nèi)封底。由于樁基施工尚未完成，對(duì)后期水庫水位高度無法預(yù)測(cè)，對(duì)圍堰內(nèi)封底施工將采取兩個(gè)方案。a.若圍堰外水位低于承臺(tái)墊層底高度，抽水開挖后破除樁頭、整平基坑底，采用普通混凝土澆筑方法封底，封底混凝土厚度0.5 m左右。b.若水位上漲超過承臺(tái)底以上，在抽水無法抽干的情況下，將采用水下混凝土封底，施工方法同沉井封底，采用導(dǎo)管，封底混凝土的厚度在設(shè)計(jì)圖紙中為2 m。

8)堰內(nèi)基礎(chǔ)施工。堰內(nèi)承臺(tái)、墩身施工的各工序施工方法同陸上橋墩基礎(chǔ)施工。

9)拆除圍堰。在墩身出水面后，按照從拆除內(nèi)支撐、圍囹至拔除鋼管樁的順序拆除圍堰。

種子質(zhì)量包括純度、凈度、發(fā)芽率、水分等，其中種子純度是最重要，也是最容易引起生產(chǎn)糾紛的質(zhì)量指標(biāo)。我國(guó)是雜交水稻研究最早、種植面積最大的國(guó)家。在我國(guó)廣泛推廣的兩系雜交水稻由于其母本為光、溫敏核不育系，制種過程中受氣候變化影響較大，如低溫天氣，易引起不育系的育性轉(zhuǎn)換，直接影響到雜交種子純度[1]。雜交水稻純度影響著雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)弱和產(chǎn)量高低。種植純度不合格的雜交水稻種子不僅阻礙優(yōu)良品種優(yōu)良遺傳性能的充分發(fā)揮，還會(huì)導(dǎo)致大面積減產(chǎn)，給國(guó)家、種子企業(yè)和農(nóng)民帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。因此，種子純度是雜交稻種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中最突出、種子企業(yè)最關(guān)心的核心問題之一。

4 結(jié)語

基于施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)文件、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面的分析，朝陽溝大橋P3橋墩的基礎(chǔ)施工采用了鎖口鋼管樁圍堰方案，實(shí)施效果明顯，得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1)鎖口鋼管樁圍堰改善工人的作業(yè)環(huán)境，減少工人的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。2)朝陽溝大橋的鎖口鋼管樁在后期的施工過程中可用做主梁0號(hào)塊的下部托架，有效的降低了施工成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。3)朝陽溝大橋的鎖口鋼管樁圍堰施工過程中，無管涌、滲水等現(xiàn)象，未對(duì)水資源產(chǎn)生污染，產(chǎn)生較大的社會(huì)效益。

[1] 周述芳,孫 飛.復(fù)雜地質(zhì)條件下鎖扣鋼管樁深水圍堰施工[J].鐵道建筑技術(shù),2012(10):66-69.

[2] 王立平.鎖扣鋼管樁圍堰施工在泰州大橋中的應(yīng)用[J].建筑遺產(chǎn),2013(14):177-178.

[3] 吳帶民.鎖扣鋼管樁圍堰施工[J].科技信息,2010(3):235-236.

[4] 宋 斌.大橋基坑工程中鎖口鋼管樁支護(hù)施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究,2012(34)：52-53.

The application of CT locked steel pipe pile cofferdam in foundation construction

Zhang Kun Liu Shili Zhang Chaofan

(ChinaConstructionTransportationConstructionGroupLimitedCompany,Beijing100142,China)

Taking the locked steel pipe pile cofferdam support of Chaoyanggou reservoir super bridge P3 bridge pier foundation as the analysis object, this paper made technology summary on locked steel pipe pile cofferdam production, sprigging, sealing and other process in construction process, elaborated the construction technology key points of locked steel pipe pile cofferdam, accumulated experience for similar engineering construction.

foundation engineering, cofferdam, locked steel pipe pile, pile cap

1009-6825(2017)01-0180-03

2016-10-27

張 坤(1987- )，女，工程師； 劉世禮(1964- )，男，高級(jí)工程師； 張超凡(1980- )，男，高級(jí)工程師

U443.15

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