双壁钢围堰水上浮运施工

舒虎

摘要：采用钢围堰整体拼装后浮运下沉，灵活运用施工场地，合理选择布局，避免了深水处拼装给施工带来的难度，减少了施工成本，缩短了工期；同时钢围堰自身的整体性及刚度特点，也满足桥梁深水桩基础施工各种要求。

永州湘江1#特大桥为湘桂铁路扩能改造在永州地区跨湘江而建的一座铁路桥.全桥孔跨布置为：1-31.5m简支梁（组合梁）＋（48+4x80+48）m预应力混凝土连续梁＋4-31.5m简支梁组合梁，全桥长593.40m。其中水上墩为2#-5#墩，考虑3#-4#墩之间设通航孔，由于通航影响，墩址处不利于长期铺展大型施工平台，拼装钢围堰不便，故采用在6#墩作业施工区整体拼装3#墩钢围堰，整体浮运及下沉。

1.围堰设计：双壁钢围堰按圆形设计，钢围堰外径为22.8m，壁厚为1.0m，高度为17.0m。内围壁面板为直径20.8米5mmＱ235的钢板，外围壁面板为直径22.8米。5mmＱ235的钢板。中间通过环向纵向骨肋及角钢连接支撑，分二节：每节之间焊接。每节沿圆周方向又分为8块，各块大拼时焊联。竖向骨为75×50×6的角钢。内外护筒用50×50×5角钢连接，主体总重约212吨。

2.围堰加工及组拼： 双壁钢围堰各节块，在专业钢结构工厂加工制造。用汽车运至现场，在4#～5#墩上游设置拼装平台，在拼装平台上拼装。拼装完成后，用拖轮及交通船配合浮运运至墩位处，下沉前用水中锚碇固定并调整位置，围堰壁内灌水下沉到位。清基完成后安装钢护筒进行封底。根据钢围堰的结构特点，工期要求、现场制造场地特点及现场吊装的条件。围堰分8节段，每段内围壁展开长8089.6毫米，外围壁展开长8875毫米。内和外围壁分别用8090×1500×5、8900×1500×5的钢板沿高度方向对接，因此在购料时定长定宽（双定尺）。对接前应检查钢料牌号、规格、质量，确认无误方可对接。对接采用手工电弧焊，不需开坡口。焊接方法严格按焊接工艺要求执行，焊接后产生的角变形可用火焰调平。接好的钢板用煤油渗透进行渗透试验，合格后方可进行下料。

3、混凝土锚定位：在3#墩上游正方200m抛锚，下游正方向100m抛锚，上游抛20T锚，下游抛10T锚，锚用30mφ32钢丝绳吊索，20mφ16钢丝绳拴住油桶作浮标。

4、清理河床：在3#墩上下游正前方20m作浮标，抓泥船或砂船清理墩位周围的河床。在下围堰前，由潜水员检查基坑的平整度，如不平整的地方适当的爆破处理后再清理，直至平整。如清不到位的，在双壁钢围堰落到位后，再用吸泥机，清基到位。

5、围堰整体浮运：浮运前掌握好天气预报，以确定具体浮运日期。由于钢围堰为5节一起拼装完成后，总重约212吨，高17米，给浮运工作带来很大难度。由于围堰整体高度高，浮运过程中，若围堰吃水深度不够，则围堰在浮运过程中会出现倾覆。通过计算确定浮运时钢围堰吃水深度为5米，浮运前一天，围堰内部灌水至设计位置。考虑水流阻力，牵引船尾用两艘2640匹马力匹马力的拖船前后在一条直线上牵引，钢围堰两侧系两艘530匹马力的船并向前进，在拖运过程中起及时调整方向及定位时调整钢围堰位置作用。在航行中的指挥工作由主拖轮上指定的指挥人员负责，并根据规定的信号及指挥方法，向所有拖轮长及水手详细交待，并派专人查看拖船与钢围堰的钢丝绳连接情况。当浮运船组逐渐接近上定位船时。应按下列顺序迅速过好拉缆；先将两根φ25mm溜缆过渡到上定位船上，再将上定位船上拉导向船的拉缆拉3、拉4、拉5、拉6（包括通讯电缆钢丝绳）的拉头，引渡到导向船上，并按照“N9墩导向船锚锭设备布置图”通过规定的马头拴在指定的将军柱上。上述拉缆过好后，浮运船组即可向下溜放。溜放时导向船上游拉缆在上定位船上放松。φ25mm溜缆绳在导向船上放松，放拉缆和溜绳时应听从指挥台的指挥，不得任意多松或少松。值班技术人员应严格掌握，当浮运船组中心距离墩位30m时，应放慢溜放速度，并派专人观察浮运船组与临时铁驳间的距离。避免船舶相撞。钢围堰浮运前，测量组应先复测上定位船位置，当浮运船组挂在上定位船上以后，再测量一次，在浮运船组向下游溜放时，要随时测量船组位置，并随时将情况通知指挥台。待浮运船组距墩位偏上游15m时，迅速通知指挥台，停止溜放（先到临时铁驳位置时停止）在溜放时由两根溜绳受力（在导向船上松）其他缆绳（导向船拉缆等）可多放5~10m，以保持不受力为宜。

6、围堰下沉：经测量准确定位，锚绳拉好，往钢围堰壁内对称灌水加重下沉，使刃脚进入河床覆盖层内。继续向围堰隔舱内加水加重，用吸泥机吸泥配合围堰下沉，使围堰继续下沉直至刃脚整个支承在河床设计标高处。徐徐落下双壁钢围堰，钢围堰下沉过程中要平衡灌水，直至双壁钢围堰落稳在河床底，然后把双壁钢围堰内蓄满水，锚绳拴在该墩位的正前方混凝土锚上。吸泥清基，检查刃脚处情况；插打钢护筒，在钢护筒投进2-3m高的粘土，以防止封底砼时护筒移位。围堰落河床后，应继续接高并在围堰内灌水或在围堰内填充混凝土，增加围堰重量，辅以在围堰内吸泥，使围堰迅速下沉。如此接高、灌水（填充混凝土）、吸泥作业交替进行，直至围堰刃脚到达设计高程。在覆盖层中围堰下沉的主要手段是用空气吸泥机吸泥，如遇有粘上层时还应配合高压射水。围堰吸泥下沉时应根据围堰位移和倾斜情况调整吸泥位置，以保证围堰在允许范围内下沉。吸泥时还要经常观察围堰内、外水头差、注意随时补水，避免大的翻砂。为便于围堰接高工作，每次接高前围堰顶面高出导向船顶面不宜少于1.5ｍ。为加强围堰钢壳强度、增加围堰自重，围堰内按设计要求填充一定数量的混凝土，混凝土灌注应按预先编制的程序和时间进行。

７、围堰封底：围堰达到设计标高后，围堰基底找平，抛填30cm左右碎石垫层，潜水员下水整平。用高压水枪对围堰刃脚内侧、桩身周边淤泥残留物清洗。 搭设封底平台 时，封底平台由四道内支撑和安装在钢围堰顶口的贝雷梁组成。两组贝雷梁分别布置在桥轴线两边各4.0m位置，在贝雷梁和内支撑顶铺设型钢和模板，作为溜槽布设和人员行走平台。封底前需布置好下料区，在墩位中间钢护筒上安装一个20m3的中心储料盆，中心储料盆设8个放料口。中心储料盆与10个小料斗间以溜槽连接，中心储料盆出料口搭设高度根据小料斗顶口高度，混凝土溜送距离及溜槽坡度确定，溜槽坡度按不陡于1：3搭设。 按水下封底砼5m扩散半径布置封底导管，共布置10根导管，导管直径φ300mm，导管使用前作水压、水密性实验，合格后使用，试验的水压按水深的1.5倍取值。导管用手拉葫芦吊挂于平台梁上。在围堰内各导管位置和砼流动困难的区域布置测深点，共布置26个测点。准备测量锤26个，每个重量3kg，测绳25mx30根，并校核其长度， 每个浇筑点及测点处平台标高提前测出，作为测量混凝土面的依据，并用油漆标示在该处。 主墩封底砼由3号拌合站生产，拌合站两台1200型主机，实际拌合能力按100m／h考虑，能满足封底砼连续浇注的要求。

采用钢围堰整体拼装后浮运下沉，灵活运用施工场地，合理选择布局，避免了深水处拼装给施工带来的难度，减少了施工成本，缩短了工期；同时钢围堰自身的整体性及刚度特点，也满足桥梁深水桩基础施工各种要求。同时也解决了桥梁深水桩基础施工难题。■

参考文献

[1]郭立君.淮河铁路特大桥深水基础双壁钢围堰施工技术.铁道建设.200902

[2]马学峰.钱江四桥主墩双壁钢围堰设计与施工.桥梁建设.200401