無便道條件下深水峽谷低位拱座施工技術(shù)

楊春華

摘要：伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)得發(fā)展，也推動了深水峽谷低位拱座施工技術(shù)的發(fā)展，其克服了諸多的難題，提高了施工的水平，同時也推動了整個行業(yè)的發(fā)展。因此，本文主要針對于無便道條件下深水峽谷低位拱座施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析和探討。

關(guān)鍵詞：無便道；深水峽谷低位；拱座施工技術(shù)

前言

在無便道條件下實施深水峽谷低位拱座施工技術(shù)，能夠克服相關(guān)的施工困難，提高施工的質(zhì)量和施工效率，從而滿足工程的后期施工需求，提高整個工程的建設(shè)水平，推動社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與進(jìn)步。

1 概述

洛河大橋一孔跨越國家一級水源地，途經(jīng)西子湖風(fēng)景區(qū)，地勢陡峭，巖石風(fēng)化嚴(yán)重，山體破碎，基巖外露。如修建施工便道勢必會破壞兩岸山體，便道存在塌方隱患，且保養(yǎng)維修費用高。由于環(huán)保、安全和成本等各方面的因素，經(jīng)過現(xiàn)場施工調(diào)查和咨詢各方面的專家，最終決定采用不修建施工便道進(jìn)入橋址各工點。

拱座施工人員步行進(jìn)出施工工點，所需材料、設(shè)備依靠纜索吊進(jìn)行吊運，利用串筒+二次攪拌罐體進(jìn)行混凝土的高陡坡運輸完成拱座混凝土的澆筑施工。

2 硬巖拱座基坑開挖方案

2.1開挖特點和原則

拱座開挖采用松動爆破+挖機(jī)清基方式進(jìn)行。開挖過程中嚴(yán)格執(zhí)行“開挖一級、防護(hù)一級，嚴(yán)禁一挖到底”的原則。

2.2基坑開挖工藝流程

施工準(zhǔn)備→測量放線→鉆眼爆破→ 挖機(jī)清基→測量復(fù)核→邊坡防護(hù) →下一級開挖。

2.3拱座基坑開挖

拱座坡率按1：0.3控制，開挖線放樣復(fù)核無誤后，對工班負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場施工管理人員進(jìn)行現(xiàn)場測量交底，撒上石灰線，做好護(hù)樁維護(hù)，方可進(jìn)行爆破開挖。施工過程中必須嚴(yán)格按開挖線進(jìn)行爆破開挖，每放完一次炮，挖機(jī)清理后，必須對現(xiàn)場進(jìn)行測量復(fù)核，以保證開挖尺寸和坡率符合設(shè)計要求。其中，拱座位置需特別注意坡率及臺階的處理，現(xiàn)場放線頻次必須增大，放線時考慮預(yù)留部分，爆破嚴(yán)格遵循控制爆破基本原則，以保證爆破后巖體的穩(wěn)定性和避免超欠挖問題。

3高陡坡拱座混凝土運輸及防離析技術(shù)

采用傳統(tǒng)施工工藝對高陡坡混凝土運輸存在如下問題：1、采用串筒或滑槽進(jìn)行運輸，190m的高差，易造成混凝土的離析，不能保證混凝土的施工質(zhì)量；2、采用地泵進(jìn)行由上而下的混凝土輸送，特別容易堵管，對基礎(chǔ)混凝土的澆筑存在著非常大的質(zhì)量隱患。3、采用纜索吊進(jìn)行運輸，一個循環(huán)需要3個小時，速度慢且頻繁使用纜索吊運輸存在太多的不確定因素，極易引起混凝土施工的中斷。針對現(xiàn)場實際情況，綜合考慮各方面因素，洛河大橋拱座混凝土施工在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，改進(jìn)串筒細(xì)部構(gòu)造，增設(shè)明槽、二次攪拌罐體和布料滑槽，減少了混凝土的離析，降低了施工風(fēng)險及成本，大大提高了混凝土運輸速度，保證了混凝土的施工質(zhì)量和施工連續(xù)性。

混凝土運輸至兩側(cè)山頂位置，由明槽卸料入串筒，后經(jīng)串筒垂直運輸至混凝土施工工點上方已固定好的攪拌罐內(nèi)，經(jīng)攪拌罐動力二次攪拌消除混凝土的離析后，由罐體出口經(jīng)滑槽輸送至澆筑點進(jìn)行混凝土的澆筑。由于運輸時間短，在混凝土輸送過程中，不改變其配合比，澆筑前經(jīng)二次攪拌后，混合料的性能不發(fā)生改變。

根據(jù)現(xiàn)場地形情況，合理選線，平整、確保線形圓緩，以減少混凝土對串筒的沖擊及磨損，保證澆筑過程中不出現(xiàn)堵管而影響澆筑施工的連續(xù)性及混凝土的質(zhì)量。采用3mm鋼板卷管焊接加工成上口32cm，下口28cm的串筒，并分別在上下口部位設(shè)置扣鏈及插銷以便于安裝時的固定。按照現(xiàn)場踏勘所確定的線形，采用墊高或降低的方法，保證串筒連接平順，不出現(xiàn)高低突變的情況以減少混凝土高速運行時對串筒的破壞。整條串筒采用卡環(huán)與固定在山體的長鋼絲繩連接牢靠。在混凝土罐車生產(chǎn)廠家進(jìn)行加工采購，采用混凝土運輸罐車原理，去掉輪胎底座及懸掛系統(tǒng)，以降低罐體重心便于吊運過程中的平穩(wěn)可靠。加工時外框、鋼絲繩、卡口必須滿足強(qiáng)度及剛度要求。在山頂平地處，將施工平臺、安全防護(hù)、明槽等焊接固定在罐體上加工成二次攪拌設(shè)備。

4 大落差混凝土配合比的設(shè)計與優(yōu)化

由于施工現(xiàn)場無施工便道，混凝土經(jīng)串筒從山頂運輸至拱座基礎(chǔ)位置，垂直高差達(dá)到190m。要保證混凝土到達(dá)現(xiàn)場，滿足高陡坡運輸，混凝土運輸后，還能保證混凝土各個性能符合要求，達(dá)到泵送條件。綜上所述，混凝土必須達(dá)到以下4點要求：1.混凝土需具有很好的和易性，保證運輸。2.增加混凝土粘度，對混凝土擴(kuò)展度進(jìn)行控制，防止混凝土離析。3.保證鋼管拱混凝土密實，添加膨脹劑，同時控制混凝土含氣量。4.混凝土滿足塌落度損失要求。1）混凝土配合比初步配合比。根據(jù)施工要求和實際施工材料，初步配合比：水泥：粉煤灰：砂：5～10mm碎石：10～20mm碎石：減水劑：膨脹劑：水=420：84：731：303：706：11.2：56：190。2）混凝土配合比調(diào)試過程。（1）初步配合比初步配合比經(jīng)過幾次室內(nèi)混凝土調(diào)試，混凝土性能達(dá)到最佳性能，塌落度：250mm，擴(kuò)展度：610mm，含氣量：2.8%，3小時塌落度：245mm，擴(kuò)展度：600mm，滿足施工要求。配合比在拌和站調(diào)試出料，到達(dá)施工現(xiàn)場，經(jīng)過竄筒到達(dá)拱座位置，混凝土狀態(tài)不理想，骨料和漿分離，不能滿足要求。（2）第二次配合比。說明：通過上一次配合比調(diào)試，不能達(dá)到現(xiàn)場要求。經(jīng)理部邀請專家組織開會討論，建議摻入硅灰、粘改等材料。針對粉煤灰的影響，適量的減少粉煤灰摻量。新加材料作用：A.微硅粉：1、顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。B.粘度改性材料：通過調(diào)整混凝土的粘度來改變新拌自密實混凝土的工作性能。（3）配合比設(shè)計：加入新的材料，配合比，水泥：粉煤灰：砂：5～10mm碎石：10～20mm碎石：減水劑：膨脹劑：微硅粉：粘度改性材料：水=431：56：753：312：728：11.2：56：17：28：190。（4）配合比調(diào)試：配合比經(jīng)過幾次室內(nèi)混凝土調(diào)試，混凝土性能達(dá)到最佳性能，塌落度：245mm，擴(kuò)展度：605mm，含氣量：2.7%，3小時塌落度：245mm，擴(kuò)展度：600mm，滿足施工要求。（5）現(xiàn)場試驗：配合比在拌和站調(diào)試出料，到達(dá)施工現(xiàn)場，經(jīng)過竄筒到達(dá)拱座位置，混凝土狀態(tài)效果良好，骨料和漿沒有明顯分離，但是不能達(dá)到泵送要求。

結(jié)論：

在拱座施工過程中，我們克服了無便道進(jìn)入拱座位置所帶來的各種困難，從拱座開挖、材料設(shè)備的吊運、預(yù)埋件安裝到大方量混凝土的運輸和澆筑等各種工序?，F(xiàn)場管理人員綜合現(xiàn)場特殊情況，查閱資料，求證相關(guān)方面專家，精心組織，科學(xué)安排，最后勇于嘗試，成功開創(chuàng)了無便道高陡坡條件下成功澆筑大方量混凝土的先河。拱座混凝土的成功澆筑，為洛河大橋后期鋼管拱的安裝施工奠定了堅實的基礎(chǔ)，更為以后同類工程施工提供了寶貴的施工經(jīng)驗。針對無便道條件下的高陡坡混凝土運輸難題，我們在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，改進(jìn)串筒細(xì)部構(gòu)造，增設(shè)明槽、二次攪拌罐體和布料滑槽，減少了混凝土的離析，保證了混凝土的施工質(zhì)量和施工連續(xù)性，大大提高了混凝土運輸速度，降低了施工風(fēng)險及成本，更保護(hù)了國家的綠水青山。

參考文獻(xiàn)

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[2]王學(xué)彥，譚春騰.大型結(jié)構(gòu)實驗室反力墻及反力臺座施工關(guān)鍵技術(shù)[J].科技資訊，2018，16（34）：66-67.

（作者單位：中鐵五局集團(tuán)機(jī)械化工程有限責(zé)任公司）