某桥梁工程双壁钢围堰施工探讨

党超，罗刚

摘 要：本文结合具体的工程，对桥梁工程双壁钢围堰施工技术进行了分析探讨。

关键词：桥梁工程；双壁钢围堰；施工技术

某桥梁全长3423.2m，孔跨布置：54-32m+4-24m+15-32m+1-24m+2-32m+（40+64+40）m 连续梁+1-32m+2-24m+16-32m+2-24m+5-32m简支梁。全桥墩台基础采用钻孔灌注桩基础，桩径根据不同跨度和地质条分别有 1.0m，1.25m，1.5m。本桥桥墩采用圆端实体墩与圆端空心墩，桥台采用矩型空心台，墩高最大约 13m。大桥墩采用钢板桩围堰。下面谈谈该桥梁工程中双壁钢围堰的施工技术。

1 双壁钢围堰制造

考虑到制造的困难和下沉的需要，钢围堰的壁厚内外壁板间的距离取为 1.2m，分两节下吊，内外壁平面尺寸根据承台平面尺寸及浮运钢围堰、下沉允许误差的规定，拟定钢围堰制作高度。

2 双壁钢围堰拼装

将各基本单元体拼装、焊成一个园端形薄壁钢结构浮体。

底节钢围堰拼装前，事先将两艘200t铁驳船连成一个整体，组成拼装船，连接强度以在可能达到的荷载作用下能保持其基准面不致变动为准。在铁驳面上准确画出各单元体轮廓位置，然后沿周边逐件拼装，操作时要随拼装、随调整，待全部点焊成型后，方可全面焊接，组拼不符合要求的用顶杆撑和 5t 链条葫芦进行校正。

3 设置锚碇，备好导向船及起吊设备

定位布置包括导向船、定位船和全部锚锭系统布置，定位系统主要布置在上游。抛锚测量使用经纬仪，锚位误差在5m以内即可。按设计图纸在岸边组拼导向船，并把导向船和围堰底节拼装船连成一牢固的整体。

围堰起吊设备系指设在导向船上主吊点主塔架，底节钢围堰一次起吊重量较大时，还可考虑在导向船联结梁上设辅助吊点，起吊设备主要包括：吊点塔架、吊点结构、滑车组、卷扬机及电器设备等。起吊设备总起吊能力应大于底节钢围堰及其附加荷载。锚锭设备考虑水流作用力、风的作用力、船只水流作用力等，进行锚锭设备计算，缆绳、也要通过计算来选择。

4 水下深层控制爆破

实测河床基岩面高差较大，射水吸泥下沉不能满足要求，则采用水中深层控制爆破施工，使钢围堰与岩面紧贴，保证钢围堰精确着床和钻孔桩的施工质量。水下爆破施工中，在爆区水面上，采用浮箱组成框架平台。采用 XY-100 地质钻机钻炮孔，并用φ108 钢管跟进护壁，岩层内钻孔孔径为φ91mm。炸药选用 200gTNT 药块，尺寸为 100×50×25mm，电雷管起爆。爆破前警戒半径设定为 350m，预先发布封航通告。并对警戒范围内的人员、船只进行现场戒严。起爆后逐点检查，防止盲炮和拒爆。水下爆碴采用冲抓斗配吸泥机通过运输船运到指定地点。

5 底节钢围堰浮运就位及起吊下水

①底节钢围堰拼装完毕经检查合格后，将拼装船与导向船组用拖轮拖至上游定位船侧，系好锚绳及拉缆，再将导向船组顺流放至墩位初步定位。

②浮位船组的就位，系由桥中线和两个岸边三角网上的二台经纬仪和一台全站仪以前方交会法观测确定。

③系好钢围堰上层拉缆、临时下层拉缆和下层拉缆。绞紧锚绳和收紧上、下定位船与导向船间的拉缆。

④利用导向船上起吊设备将底节钢围堰吊起，使之离开拼装船船面0.1m 左右，觀察10min，如无反常情况则继续提升，至其高度能使拼装船退出时停止提升。之后，迅速将拼装船向下游方向退出。

⑤底节围堰起吊下水后，通过导向船四角之导向架、拉绳、拉缆共同作用，使底节双壁钢围堰像船体一样稳定垂直地自浮于墩位处。

6 钢围堰接高下沉

钢围堰在接高下沉时将每节钢围堰顶部外壁上焊的两个吊耳通过拉缆连接到定位平台上锁住，防止钢围堰在接高、下沉过程中转动。具体方法与步骤如下：

①钢围堰接高时，为方便施焊其上口距平台顶面1.4m，并用两个浮箱拼接内壁施焊工作平台。

②通过计算每节钢围堰自重，分舱灌注混凝土和灌水压重控制下沉时，使每次接头位置距平台顶 1.4m 左右。灌水压重要待灌注混凝土一天后进行。

③接口内、外壁板不吻合的部位进行处理，接缝经油浸试验检查合格，才能往刃脚灌注水加载使钢围堰下沉。吊耳的吊孔焊铁板封堵，防止隔舱互相串通。

④钢围堰灌水压重下沉，刃脚距河床面 0.4m 时， 停止灌水，进行纠偏。通过导向船上调系缆设备控制钢围堰扭转，实现钢围堰的精确定位，经一夜观测未发生变化，河床无大的改变时迅速灌水着床。

⑤在钢围堰刃脚上方水平桁架处设围堰纠偏缆，与纠偏锚上转向滑车和定位平台上卷扬机连结。将两侧纠偏缆同时收紧、放松，或一侧松、一侧紧达到纠偏目的。

⑥钢围堰着床后，要继续灌水压重，使刃脚切入覆盖层中，稳定在河床上。

⑦用空气吸泥机吸泥下沉，用桅杆吊机吊着吸泥管升降或移位，由潜水员在水下指挥。可同时用高压射水冲刷覆盖层，提高吸泥效率，水面上观测围堰四方水位标尺，掌握下沉量和偏移情况，指挥水下作业。覆盖层较厚时，采用空气幕的工艺下沉。

⑧钢围堰下沉一接触岩后，没有最后稳定，随时可能出现倾斜和变位，必须对钢围堰进行稳定。在钢围堰刃脚加工时，预先在内壁刃脚均匀设置16个倒牛腿，并设液压支撑套箍。围堰刃尖被证实着岩后，用麻袋混凝土、钢板凳等在刃脚倒牛腿处进行水下支垫。同时，在围堰外围抛投钢筋石笼，稳定围堰并起挡流作用，然后浇注5m左右的夹壁混凝土，增加钢围堰自重，使围堰最后稳定定位。

⑨围堰初步稳定后，在围堰外抛填钢筋石笼和部分块石。其作用是使潜水员能安全下水工作，减缓围堰内部流速，平衡流态；使锚缆受力减小，水的局部冲刷力受到抑制；使水下封底混凝土的不平衡 压力受到抵抗；封堵刃脚与岩面间较大的空隙。

⑩钢围堰刃脚封堵完成确认合格后，即可进行清基工作。清底采用空气吸泥机清除於泥和杂物，把空气压缩量为 40m3/min 的空 气压缩机放置在导向船上联结两台φ250mm 的直管空气吸泥机，两台吸泥机由浮吊和桅杆吊各起吊一台工作。吸泥的顺序是从钢围堰中部开始到内壁结束。开始吸泥时，两台吸泥同时启动，在吸泥过程中，经常摇荡管身和移动位置，以期吸泥效果最好。吸泥管口一般离开泥面为 15～50cm 效果最好，同时要随时升降吸泥机，以能经常吸出最稠的泥浆为标准。吸泥很久，吸泥效果仍不佳时，可采用“憋气”，即暂时将闸阀关闭，稍停 2～3min，猛开风阀使风压突然增大，即可吸出较坚硬的土块或堵塞物。

7 吊插钢护筒

为保证钢护筒的安装精度，设有钢护筒定位架，钢护筒顶面应高出施工水位 0.5m。用桅杆吊机配振动锤逐根插打钢护筒，吊插完毕后，逐根检查校正，并按先卡上层，再卡下层的顺序卡死在上下层定位架上。护筒埋设后，在底部装入 0.5m 厚的碎（卵）石，再装入 2.5m 厚的黄泥，以防止灌注封底混凝土时，护筒变位和封底混凝土进入护筒。

8 安装钻机作业平台及支承结构

钻机作业平台由支承工字钢和用万能杆件拼成 4m 高的网架组成，有36个支点。网架组拼时，利用钢围堰组拼样台，按36个支座位置支垫平稳、牢实，单件组拼成型，根据吊机最大吊重确定一次吊装组拼重量。吊运时，设4个吊点，在吊点下方用木垫保护，以防止千斤绳被万能杆件角钢刃口割破危及安全。各支座限位角鐵块要焊牢。

9 灌注钢围堰水下封底混凝土

钢围堰封底混凝土采用垂直导管法灌注，把多根导管按照钻孔桩的位置均匀分布，导管间距 3～5m，导管顶部装有一设导管阀门的管节与漏斗相连，漏斗上有流槽与具有一定容量的混凝土储仓相接，导管管口距基顶面 0.3～0.4m，导管下应埋入混凝土 1m 以上。混凝土灌注前要精确探明各部位标高，应先从灌注低洼处的封底混凝土。为了保证封底混凝土的质量，必须连续供应并且在尽可能短的时间浇 注完毕。可采用水、陆并举的供应方式，通过混凝土输送泵将混凝土送到 施工平台的储料斗内。根据混凝土流动度和有效灌注半径布置足够的导管根数。按需要延缓混凝土终凝时间和提高混凝土早期强度，并据之选择混凝土配合比。在灌注作业平台上搭设集料槽和输送槽，用于砍球和依次灌注混凝土。混凝土来料要依次，集中灌注，加大混凝土的流动。严格遵循水下混凝土灌注规定，作好量测和记录，确保封底成功。

参考文献

1.陈钊.大桥深水位基础钢板桩围堰施工技术[J].黑龙江交通科技.2013（11）