泸州邻玉长江六桥双壁钢围堰施工技术

发表时间:2021/9/3   来源:《工程建设标准化》2021年10期   作者:方 涛
[导读] 工程实际表明,该围堰施工安全,节省大型起吊设备,造价低,能满足工程的需要,可为以后同类工程施工提供参考。
        方  涛
        中国葛洲坝集团路桥工程有限公司  湖北宜昌  443002
        摘  要 双壁钢围堰是大型深水进出施工的大型挡水临时结构,以泸州邻玉长江六桥主桥MP4高塔双壁钢围堰为例,介绍了双壁钢围堰的拼装、下沉、堵漏及封底等关键施工技术及施工要点。工程实际表明,该围堰施工安全,节省大型起吊设备,造价低,能满足工程的需要,可为以后同类工程施工提供参考。
        关键词 双壁钢围堰;下沉;岩面不平;封底不够;
1 引言
        钢围堰是在涉水工程建设中,为建造永久性构筑物而修建的挡土或挡水的临时性围护钢结构[1],供施工人员在围堰内无水环境进行水位以下桥梁结构的施工。双壁钢围堰作为大型深水基础施工较为理想的围护结构,目前在长江上修建大型桥梁深水基础中得到了大规模应用[2]、[3]。当地质情况比较复杂,在基岩不平且封底厚度不够的基岩上施工钢围堰,常规的方法是进行水下爆破、水下开挖等工艺,时间和成本都很大。本文以泸州邻玉长江六桥高塔MP4钢围堰施工为例,阐述钢围堰下沉施工技术。
2 工程概况
        泸州邻玉长江六桥主桥为115m+425m+425m+115m三塔斜拉桥。全桥共设主墩3个,即高塔MP4、矮塔MP3、MP5,辅助墩共设2个,即MP2、MP6为辅助墩,设1个交接墩即MP1。MP4高塔承台采用29.0m×29.0m矩形承台,承台厚度为6.0m,承台下布置25根直径3.0m嵌岩桩基础。

3 钢围堰总体施工工艺
        本文介绍一种基岩不平且封底厚度不够时先桩基后围堰的施工工艺。双壁钢围堰分六节每节分12块在工厂加工,由平板车运至施工现场。借助桩基钢护筒平台搭设拼装平台及提升下放装置,在拼装平台拼装底节围堰,底节围堰拼装完成后,整体提升,拆除拼装平台,安装第二节围堰,下放前两节围堰至自浮[6],循环接高围堰,注水吸泥下沉至设计标高,内隔仓通过围堰上焊接的内隔仓滑槽下放至围堰底,围堰刃角堵漏后浇筑封底砼,再通过增加半月形底隔仓里面的混凝土方法增加围堰压重,防止围堰上浮。
4 操作要点
4.1钢围堰底节安装下放
        钢围堰在加工厂内加工好后,由平板车经钢栈桥运至现场。在桩基钢护筒平台上焊接牛腿形成拼装平台[7],采用履带吊在拼装平台上逐块顺序循环拼接完成首节刃脚段钢围堰。根据浮力验算,首节段钢围堰浮力不能满足第二节拼装时保证1.5m干舷高度,故连续千斤顶完成首节段钢围堰下水后将继续持力,直至钢围堰完成着床就位后,方可拆除。
        围堰提升后与支撑牛腿脱离,牛腿处于卸载状态,此时需快速拆除各组牛腿,尽量减少钢围堰悬吊时间。
        4.2围堰导向调节系统、下放系统
        在钢平台上布置卷扬机与钢围堰节段上的调位拉缆相连形成调节系统,利用四角的钢护筒设置围堰导向机构,在钢平台上布置起吊菱形支架,使用连续作用千斤顶配合普通钢绞线起吊首节钢围堰,围堰底部脱离支承牛腿后,人工割除支承牛腿,千斤顶回油下放钢围堰入水。
        4.3围堰节段循环接高安装
        钢围堰环块均使用平板运输车通过施工栈桥运输至施工处,在通过在钢护筒平台上布置履带吊完成钢围堰环块的吊装拼接。采用一台履带吊进行分块、分节段循环对称安装钢围堰,在接高过程中需保证钢围堰接高后前一个节段钢围堰的干舷高度为1.5m。
        4.4钢围堰注水下沉
        待钢围堰吊装焊接完成且水密性试验合格后进行钢围堰注水下沉。首先做好测量观测点以及高程标线等。做好水泵和卷扬机等机械的检查后,向钢围堰井壁内注水。
        为及时掌握围堰姿态,在围堰顶面布置测量控制基准点[8],钢围堰安装过程中控制顺直度与顶面高差,其中顺直度采用“拉线量距”方法控制在1/500以内。顶面高差在状况改变后及时测量,获取高差数据,根据情况调平。围堰环块对称布置,环块安装前对称隔仓内注水,注水量按环块重量确定,保持安装过程中顶面高差不超过30cm。
        4.5围堰吸泥下沉
        在钢围堰上用型钢设置临时平台,吸泥机放置于临时平台上,对准已着床的刃脚位置吸泥除土,并加强井壁内的注水,使钢围堰刃脚尽快更多的进入覆盖层。先从河岸侧覆盖层高点开始吸泥,履带吊配合吸泥机的移动。
        围堰的垂直度通过单边吸泥调整,即在较高侧单边吸泥。当泥面标高低于刃脚标高1.0m~1.5m,围堰仍不下沉时,说明围堰下沉重力不够,则向围堰隔仓内注水或浇注堰壁混凝土,以增加围堰的下沉重力。
        4.6钢围堰堵漏
        钢围堰吸泥下沉,要防止外侧覆盖层吸空。若出现这种现象,浇筑封底混凝土前需进行堵漏, 堵漏前采取潜水员水下摸探、水下摄像等措施探明围堰刃脚出现缝隙部位,技术人员配合潜水员 描述绘制缝隙成图,根据缝隙情况制定堵漏方案。
        若刃脚切入覆盖层较深,缝隙部位呈锅底状态,中间低四周高,可浇筑水下C30砼填堵。若内外覆盖层均低于刃脚,缝隙呈长条状,则先安装插板,然后在外侧抛填麻袋卵石,内侧浇筑砼堵漏。为防止麻袋抛投后向低洼处滑动,可采用防护钢丝网成捆抛投。
        4.7 浇筑井壁混凝土
        井壁隔仓混凝土采取对称台阶法方式浇筑,逐仓进行。浇筑时,相邻隔仓混凝土面高差不得大于4m。
        4.8钢围堰内隔仓安装
        待钢围堰下放着床后检查围堰倾斜和利用插板封堵漏点后,安装钢围堰的内隔仓。由于内隔仓单元块重量不到30 吨,且内隔仓安装位置距离钢护筒较近,可以继续采用履带吊。从平台钢护筒上焊接4m 钢牛腿作为拼装平台。
        4.9围堰封底混凝土浇筑
        钢围堰封底时桩基施工平台未拆除,侧壁和内隔仓填充混凝土采用天泵入仓;承台范围浇筑方式:将导管接长至平台顶,采用3m3扁平小料斗+2台搅拌车直接进行首封,首封后再采用导管直接浇筑。导管采用一半满布布置,每次同时灌注同排的导管。在同排的导管浇注完后灌注第二排导管。月牙区与平台拆除范围浇筑方式:采用天泵+4m3料斗+导管拔盖首封,首封后再采用导管直接浇筑;对月牙区混凝土适当加高,以增加月牙区压重,防止钢围堰后期上浮,。
5 结语
泸州邻玉长江六桥主桥MP4高塔深水基础位于长江中上游,地质条件复杂,岩面不平,围堰封底混凝土厚度不够,围堰存在上浮风险,且大型起吊设备无法进场,吊装难度大。该双壁钢围堰客服上述困难,节约成本同时也加快施工进度。目前,泸州邻玉长江六桥主桥MP4高塔的双壁钢围堰已顺利施工完成,可为砼类型桥梁的施工提供一些借鉴与指导。
参考文献
[1] GBT51295-2018,钢围堰工程技术标准[S].
[2] 彭卿. 西江特大桥双壁钢围堰设计及施工计算[J].铁道建筑技术,2017(12):37-42.
[3] 盛海军,吴中鑫,李士兵,陶翠英.双壁钢围堰在大潮差水中墩加固工程中的应用研究[J].公路,2012(19):120-126.
[4] 刘雄、黄胜春、田明昱、尹凌杰、杨中军、徐朝锐,一种大型钱币式隔隔舱围堰,中国,201821357882.6,2019-04-09.
[5] 中国葛洲坝集团股份有限公司泸州长江六桥施工总承包项目经理部,泸州邻玉长江六桥MP4主塔钢围堰施工图设计.
[6] 王帅帅,新白沙沱长江特大桥3号墩双壁钢围堰施工关键技术分析[J],铁道运营技术2018.24(3):
[7] 黄聪聪,双壁钢围堰施工技术[J],四川建材,2018.44(10).
[8] 金红岩,武汉青山长江公路大桥钢套箱围堰下沉施工技术[J],桥梁建设2018.48(2):7-12.
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