探析桥梁水下承台施工中钢围堰的应用

苏绍林

江西有色建设集团有限公司

摘要：伴随我国桥梁建设的不断发展，桥梁施工的质量越来越受到大家的关注。在桥梁施工中水下承台的建设是工程施工的重点和难点。由于水下承台长期在水位下，并且承受整个桥梁的重量，在水的侵蝕下如何提高水下承台的质量成为桥梁施工质量需要关注的主要方面。

关键词：钢围堰；桥梁施工；水下承台

当下，我国的桥梁工程中主要采用钢围堰的施工方法来提高水下承台的质量。笔者根据工作经验及工程实例来说明本文简要分析了桥梁水下承台施工中钢围堰的应用及施工过程中的注意事项。

一、桥梁水下承台施工中钢围堰的作用

桥梁水下承台的质量直接影响整个桥梁的质量，在桥梁施工过程中要正确地运用钢围堰的安装和使用的方法，以此提高钢围堰的使用。避免由于桥梁水下承台长期在水位下，极易受到腐蚀，从而导致整个桥梁的质量受到影响。

二、钢围堰的安装

1、第一节钢围堰拼接

（1）将加工好的底层钢围堰按顺序运输到桥墩位置，利用50t履带吊，手拉葫芦等配合调整垂直度后下放至安装平台上，并用型钢或钢板将该块钢围堰固定在平台上，注意对钢围堰刃脚部位进行限位和支撑。按照从下游向上游顺序安装，并及时将相邻分块间临时焊接固定好。

（2）第一节钢围堰全部分块拼完合龙，重新调整位置符合设计要求后，方可进行焊接，即焊接相邻分块竖向拼接缝（挂梯焊接或用单人吊篮），焊缝的厚度要求必须满足设计图纸的要求。

（3）第一节钢围堰整体焊接完成，且检查验收合格之后，即可开始整体下沉，四个吊点同步起吊，将钢围堰稍微吊离安装平台，然后割除安装平台，四个吊点同步缓慢下放。

（4）第一节钢围堰整体着床且保证各点受力均匀，钢围堰顶端高出水面一定距离时（约1m）即可停止下沉，各吊点不松钩，保持在受力与不受力的临界状态。

2、第二节钢围堰拼接

（1）按照与第一节同样的顺序分块拼接第二节钢围堰，分块安装时，先临时焊接固定，调整垂直度，复测平面位置。第二节钢围堰全部安装完成，再进行焊接。

（2）待全部钢围堰焊接完成且检查合格后，继续下沉，若因为浮力较大，下沉困难时，采用边下沉边往仓内对称浇筑刃脚混凝土和压仓混凝土的办法助沉。采用空压机吸泥助沉使钢围堰继续均匀下沉至设计标高。

三、桥梁水下承台施工中钢围堰的应用

按照施工要求，在作者亲身参与的某大桥的设计施工中，为了保证桥梁承台在水下施工的质量，在承台位于正常水位时，采用钢围堰对桥梁水下承台进行施工。

（1）对钢围堰进行计算与设计。由于钢围堰的尺寸需要和桥梁水下承台的设计尺寸相配套，因此，当对钢围堰的尺寸进行计算时，需要注意结合该大桥的设计，对钢围堰进行仔细计算。首先，对于安和大桥地步封底混凝土层的计算，桥梁承载设计中安和大桥的地缝混凝土层为450cm，水下承台的主体结构为高强度的钢筋混凝土，此部分高度为650cm，水下承台钢架及承重部位的设计350cm。按照桥梁水下承台的设计参数，钢围堰可以分为两部分进行建构。第一节钢围堰的总长应为700cm，这部分包括封底混凝土层及水下承台主体的一部分。第二节钢围堰应为850cm，这部分包括了水下承台主体的一部分以及水下承台的钢架及承重。按照设计施工的要求，安和大桥水下承台钢围堰的尺寸应长于该承台的总体高度，在其上其下都留有余地，以方便钢围堰的固定，便于定型。在钢围堰的第二节，按照设计上层应具有防浪板的作用，下层可加厚固定。在钢围堰的上部分应包括防浪板总厂5m 使用6mm 厚的钢板来施工，通过钢环、环版、斜杆等进行加固。在钢围堰的下部分总长度为4m，采用加厚的8mm 钢板进行加工。

（2）由于水下承台需要比较高的施工强度并具有较强的抗张力，在水下承台钢围堰的施工过程中需要采取空间箱体的结构来降低施工的难度并增加钢围堰的物理强度以不断满足水下承台的施工要求。水下承台空间箱体结构为双层钢板支持结构，在空间箱体内应铺设桁架进行固定。以南京安和大桥的设计为例，该钢围堰的空箱结构以单层钢围堰箱体为主，其外壁高度为15. 5m × 12. 7m，设置的钢围堰箱体的双层钢板厚度为1m。另外钢围堰底部要深入土层5m，钢围堰顶部的防浪结构高层水下承台的主题部分应为9m。

四、围堰内的填料施工

围堰就位结束后，要在其内填入一定高度的土料和滤层，填入的土料一般以粉质黏土为宜，它相对于黏土较易破碎，倒入水中后不会产生过多空隙，有条件的还可以对土略加夯实，这样对防渗是极为有利的，在土料填完平整后，在其上加30cm厚的黄砂，最后填入30cm厚的碎石。土料填筑顶面的高程根据承台底立模的高度确定。在填料过程中，若围堰内水位上升太高，应及时排除，以减小水位差，避免引起反穿孔，在整个滤层填完后，才可降低堰内水位，否则也有可能引起穿孔。在承台的施工过程中，仍要配置水泵进行渗水排除，水泵的选择根据渗流量来决定。本工程选用的是4 英寸混流泵两台。

五、钢围堰施工注意事项

1、钢围堰在拼装的过程中要主要的事项主要包括七个方面：围堰拼装合拢后，全面调整其垂直、水平度等，务使接头对准，所有误差均在允许的范围内，经过检查后才能进行电焊；起吊围堰时，应按指定位置起吊，不能有任何改动，避免扭曲变形，起吊时不可以碰撞，拼装时如有钢板或型钢碍事，不利拼装，不能随意烧割，应及时反映请示后再行处理；拼装时如发现接头不对，不准硬拉硬顶；调整钢围堰放置千斤顶或倒链滑车位置，应经值班技术人员检查同意后方可进行；定位焊和全面焊的立焊缝应全部由下向上进行，电焊先后顺序应是：先内壁、后外壁对称进行。

2、钢围堰下沉过程中的注意事项包括如下三个方面：

围堰内井孔面积较大，围堰下沉中出量大，补水量大，必须配备足够的潜污泵、高压水泵和补水泵等机具设备，以缩短围堰下沉的周期。

吸泥设备必须预先组拼，调直、试压，做好拼接标高，使用时按标高拼接，并明确清晰地标出长度尺寸，以便在吸泥时掌握吸泥机的标高。

吸泥设备吸泥时要经常移动，做到均匀除土，均匀下沉，以免出现突然大量下沉现象，引起大量翻砂，造成事故。其中围堰出现涌砂现象的判别方法：吸泥设备工作情况良好，但围堰内水面不下降（无补水），甚至升高。辨别吸出土壤的性质。围堰内泥面高度上升。

六、钢围堰的拆除

承台浇筑后，根据气温使承台承载力达到承载自重，即可拆卸，拆卸时为减小摩擦力，先用高压泵将围堰内外侧土冲动，再用吊装工具将围堰吊起，移出现场即可。

七、结论

随着我国桥梁建设的不断发展，桥梁施工的质量越来越受到大家的关注。由于水下承台长期在水位下以下，并承受整个桥梁的重量，需要采用钢围堰这种施工方法来避免在水的侵蚀对水下承台施工质量的影响。

因为水下承台需要比较高的施工强度，并具有较强的抗张力。所以在水下承台钢围堰的施工过程中需要采取空间箱体的结构来降低施工的难度并增加钢围堰的物理强度，以不断满足水下承台的施工要求。在钢围堰的施工过程中，需要注意结施工项目水下承台尺寸的设计，对钢围堰进行仔细计算。在水下承台钢围堰的施工过程中需要采取空间箱体的结构来降低施工的难度并增加钢围堰的物理强度，以不断满足水下承台的施工要求。在完成钢围堰的设计尺寸之后，可以对钢围堰进行安装。在钢围堰的拼装过程中要注意一定要在检验合格之后才能进行焊接处理。同时注意调整钢围堰的垂直度及水平度，将误差控制

在允许的范围内。同时，在施工过程中还要准备好潜污泵、高压水泵和吸泥设备等，来缩短围堰的下沉时间、避免在施工过程中出现大量下沉、翻砂的状况，避免事故的发生。

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