橋梁深水基礎(chǔ)雙壁鋼圍堰施工工藝探討

樊中淮+付超+鄭輝

摘 要：本文分析了橋梁深水基礎(chǔ)雙壁鋼圍堰加工、拼接以及水中下沉施工工藝，針對(duì)雙壁鋼圍堰穿越覆蓋層以及著巖施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，希望可以加強(qiáng)橋梁深水基礎(chǔ)雙壁鋼圍堰在施工過(guò)程的施工工藝，從而達(dá)到施工的目的要求。

關(guān)鍵詞：深水基礎(chǔ)；雙壁鋼圍堰；施工工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.086

隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，對(duì)橋梁工程的建設(shè)有了更高的要求，因?yàn)樯鐣?huì)大眾對(duì)文化交流溝通以及區(qū)域性經(jīng)濟(jì)的要求更為密切，從而促進(jìn)了橋梁工程在建設(shè)時(shí)適應(yīng)能力的增強(qiáng)。在進(jìn)行深水基礎(chǔ)作業(yè)時(shí)，由于作業(yè)環(huán)境為深水，其地質(zhì)勘探、選型以及設(shè)計(jì)等方面與地面普通橋梁的建設(shè)有著很大的區(qū)別。尤其是在橋梁深水基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)時(shí)，更受到多方面因素的影響，雙壁鋼圍堰施工工藝在進(jìn)行橋梁深水的設(shè)計(jì)施工中有著很大的優(yōu)勢(shì)。本文結(jié)合新建南沙港鐵路洪奇瀝水道特大橋主墩深水施工特點(diǎn)，對(duì)雙臂鋼圍堰施工工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。

1 雙壁鋼圍堰加工、拼接以及水中下沉施工工藝

（1）雙壁鋼圍堰的加工。洪奇瀝特大橋在DK53+415～DK54+414處跨越洪奇瀝水道，橋址處水域復(fù)雜，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，主墩承臺(tái)施工采用鋼圍堰作為圍水結(jié)構(gòu)，就主跨墩位深水基礎(chǔ)雙壁鋼圍堰工程的作業(yè)特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，雙壁鋼圍堰在進(jìn)行加工時(shí)，需要從高度上進(jìn)行分節(jié)處理，在平面上進(jìn)行分塊處理。分節(jié)、分塊的數(shù)量需要施工人員根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的施工設(shè)備、施工條件、施工環(huán)境來(lái)確定。在處理時(shí)要保證劃分的均勻、對(duì)稱、平等性。塊件的加工需要采用模具運(yùn)行載體或者專門的加工平臺(tái)進(jìn)行預(yù)先焊接，提前發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題。在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，可以先對(duì)試塊單件進(jìn)行預(yù)先拼接處理，進(jìn)而降低實(shí)際加工、安裝中誤差帶來(lái)的影響。

（2）雙壁鋼圍堰的拼接。就目前的拼接工藝而言，在對(duì)雙壁鋼圍堰進(jìn)行拼接時(shí)，主要有兩種拼接方案。第一種拼接方案是現(xiàn)場(chǎng)施工人員預(yù)先拼裝，在拼裝加工的工作面來(lái)進(jìn)行整節(jié)鋼圍堰結(jié)構(gòu)的拼裝，然后利起重機(jī)將拼接好的圍堰結(jié)構(gòu)吊起，再完成接高工作，這種拼接方法有著良好的穩(wěn)定性，而且拼接的效率可以得到保障，但是要依賴于起重機(jī)，施工成本較大。第二種方案是作業(yè)人員利用分塊吊裝對(duì)稱性分散式拼接法來(lái)完成整節(jié)的拼接以及整體的接高，這種拼接方法不需要起重機(jī)的幫助，可以有效控制施工成本，對(duì)吊裝變形問(wèn)題可以很好地進(jìn)行預(yù)防，但是在進(jìn)行塊體拼接時(shí)，會(huì)有很多的豎向性焊縫，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來(lái)一定的影響。

（3）雙壁鋼圍堰的下沉技術(shù)。雙壁鋼圍堰在入水時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的施工人員需要根據(jù)鋼圍堰的結(jié)構(gòu)對(duì)質(zhì)量進(jìn)行合理的控制，尤其是鋼圍堰的入水速度，一定要重點(diǎn)進(jìn)行控制，鋼圍堰結(jié)構(gòu)在入水之后會(huì)有一定的位移變形。同時(shí)在鋼圍堰入水的過(guò)程中，可以通過(guò)灌注的方式將混凝土等材料向鋼圍堰艙進(jìn)行注入，這種方式可以很好的控制調(diào)節(jié)鋼圍堰的下沉高度，同時(shí)有利于鋼圍堰結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼接以及接高作業(yè)。圍堰著床施工流程如下：施工準(zhǔn)備→鉆孔平臺(tái)拆除→鋼圍堰拼裝平臺(tái)安裝→鋼圍堰下放及導(dǎo)向系統(tǒng)安裝→首節(jié)鋼圍堰現(xiàn)場(chǎng)拼裝→首節(jié)鋼圍堰下沉→第二節(jié)鋼圍堰接高→鋼圍堰整體吸泥下沉→鋼圍堰封底混凝土施工→抽水及內(nèi)支撐施工→承臺(tái)施工。

2 雙壁鋼圍堰穿越覆蓋層施工工藝

（1）雙壁鋼圍堰著床技術(shù)。通過(guò)水中下沉作業(yè)，雙壁鋼圍堰會(huì)下沉到河床面處。雙壁鋼圍堰在著床之前以及著床的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要對(duì)當(dāng)?shù)氐乃馁Y料、氣象條件以及具體的地質(zhì)勘探結(jié)果有具體的了解，進(jìn)而使得河床的穩(wěn)定性以及雙壁鋼圍堰下沉的位置精度得到有效的保障。根據(jù)以往的實(shí)驗(yàn)研究可以得出，在雙壁鋼圍堰著床的整個(gè)過(guò)程，圍堰的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到河床面的影響，當(dāng)河床面較為平穩(wěn)時(shí)，可以較為容易的保證圍堰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在實(shí)際的運(yùn)行時(shí)也不會(huì)輕易偏斜，反之，當(dāng)河床面起伏現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，會(huì)增大整個(gè)施工的難度。影響河床面起伏的原因主要為水流的沖刷，在進(jìn)行水流沖刷力的防治時(shí)，可以提前給著床區(qū)拋灑一定數(shù)量卵石石塊，這些石塊需要大小均勻，可以極大的緩解水流對(duì)河床的沖刷，使得圍堰著床的及時(shí)性以及有效性得到保障。同時(shí)，在進(jìn)行偏移問(wèn)題的解決時(shí)，施工人員可以預(yù)先計(jì)算偏移量，采取局部吸泥或者偏壓載等方式來(lái)降低河床面平整性問(wèn)題對(duì)圍堰的下沉所帶來(lái)的影響。

（2）雙壁鋼圍堰吸泥下沉技術(shù)。 當(dāng)雙壁鋼圍堰著床時(shí)，需要對(duì)圍堰內(nèi)部進(jìn)行吸泥除土處理。在實(shí)際的實(shí)施過(guò)程中，會(huì)有鋼圍堰下沉系數(shù)無(wú)法達(dá)到預(yù)定要求的情況，這時(shí)需要給壁艙內(nèi)部進(jìn)行加水填砂處理，幫助沉降。在進(jìn)行加水填砂處理時(shí)，需要對(duì)注水量進(jìn)行有效的控制，保證整個(gè)著床過(guò)程中圍堰一直處于豎直狀態(tài)。鋼圍堰下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對(duì)圍堰內(nèi)外側(cè)覆蓋層情況進(jìn)行檢查，如滿足不了設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行刃腳外拋砂礫石防護(hù)，保證圍堰的入土深度。為了確保圍堰封底效果，必須將圍堰韌腳部位、鉆孔樁鋼護(hù)筒周邊徹底清理干凈，以防漏水。清基方法采用對(duì)圍堰內(nèi)河床按方格網(wǎng)坐標(biāo)分區(qū)域逐塊吸泥抽砂，采用吸泥泵和抽砂泵配合進(jìn)行，直至封底混凝土設(shè)計(jì)底標(biāo)高。假如下沉系數(shù)依舊無(wú)法滿足預(yù)定要求，還需要灌注混凝土，直到保證符合預(yù)定要求為止，進(jìn)而增強(qiáng)圍堰的強(qiáng)度參數(shù)以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3 雙壁鋼圍堰著巖技術(shù)分析

雙壁鋼圍堰著巖首先需要進(jìn)行水下爆破，爆破后借助清渣以及吸泥設(shè)備將爆破產(chǎn)生的淤泥清除，保證巖石最大程度上的平整，然后將圍堰下沉到巖面底部。其次要注意雙壁鋼圍堰環(huán)形槽的開(kāi)挖施工過(guò)程，施工人員借助船只以及沖擊鉆等設(shè)備對(duì)著巖處巖面開(kāi)挖環(huán)形槽，保持環(huán)形槽處于圍堰著床時(shí)的水平面。

4 結(jié)束語(yǔ)

雙壁鋼圍堰施工方式在橋梁深水基礎(chǔ)工程施工過(guò)程中有著顯著的優(yōu)勢(shì)，也是目前橋梁深水基礎(chǔ)工程施工的關(guān)鍵點(diǎn)。目前的施工過(guò)程要將施工的重點(diǎn)放在對(duì)雙壁鋼圍堰的加工、拼裝以及水中下沉技術(shù)的研究，同時(shí)在雙壁鋼圍堰穿越覆蓋層技術(shù)以及著巖技術(shù)上要有足夠的重視，進(jìn)而保證雙壁鋼圍堰的優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

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