周川
(中交一公局第四工程有限公司,南宁530033)
铺门大桥承台位于贺江浅滩区,卵石层覆盖较薄,承台围堰的落地“生根”成为承台施工的难点和重点,结合现场的实际情况及多种围堰形式的比较,混凝土围堰施工可以很好地解决围堰落地“生根”的难题,本文结合铺门大桥承台围堰施工,全面系统地阐述卵石层透水性强区域混凝土围堰施工关键技术和工艺特点。
本项目主桥采用90m+165m+90m 单索面三塔预应力混凝土矮塔斜拉桥,主跨布置按单孔双向通航设计,桥宽31.0m,梁高3.2耀6.2m,主塔为实体式长方体塔,塔顶设置宝塔形装饰构造,塔高23.0m,全桥共计96 根斜拉索,主墩采用双肢薄壁墩,圆端形承台,桩基础为群桩。
承台区域地质主要为卵石层(3耀16m 不等高度)+中风化石灰岩基岩,超前钻探显示,主墩区域有不规则溶洞不良地质,部分承台区域基岩顶标高高于承台底标高,且有岩溶不良地质分布。
根据承台所处的地质结构较复杂,表面原地表覆盖较薄卵石层,透水性强,卵石层下直接是基岩,与传统钢围堰比较,采用混凝土围堰施工将水下施工改变为陆地施工,施工操作简便,提高了综合效益(见表1)。
混凝土围堰集合了地下连续墙刚度大、整体性好、抗渗性强的特点,兼具挡土阻水功能;与基岩形成稳定的基坑支护体系,解决了混凝土围堰落地“生根”这一难题,确保围堰稳定性;围堰底面和基岩接触面能严密结合,能有效防渗。
表1 围堰方案对比表
本项目围堰墙止水采取了以下措施:(1)在渗水量较小的情况下,采用集水坑排水,沿坑壁内侧开挖0.3m伊0.3m 集水沟,4 个倒角处设置集水坑,抽水泵排水;(2)如在渗水量较大,辅以黏土、黄土封填,砂石作滤层,增加水泵数量。
据近20 年水文信息,承台施工时段最高水位为+38.5~+39.5m,围堰顶标高比最高水位高0.5m[1]。
放样围堰基坑开挖线时,先靠江后靠岸,先上游后下游,分段、分单元成槽开挖至坚硬岩石或承台底标高以下2m,遇坚硬岩石,清理岩面,保证围堰墙与岩面接触良好,防止渗水。
放样围堰边线,岸上预拼模板,吊装到位,安装准确,拧紧拉杆,模板连接均采用槽钢或钢筋拉杆组合,控制好模板平面位置及接缝处理质量。模板安装后,两侧采用I25 工字钢按4m间距布置斜撑。
测量复测基坑底高程及平整度,确定围堰墙分段长度,基底高度差按0.5m 分段(3m、6m、9m),且采用模板高度进行调整,0.5m 内采用沙袋进行封堵,确保浇筑工程中混凝土不渗漏。混凝土浇筑采用汽车泵按水下砼的方式进行浇筑。浇筑过程中要检查围堰底是否漏混凝土及模板稳定情况。
围堰接头是围堰渗水的薄弱环节,接头的处理至关重要。每个接头单侧位置设置准1m 钢管对半切割的圆弧钢模板,并用圆弧形16mm 的带肋筋每隔50cm 进行加固处理。模板拆除后,墙身端头为圆弧形,类似于凸隼结构,连接强度高,堵水效果好,墙身侧面不渗水,具有良好的止水效果。
围囹安装:按1m 间距于围堰墙上植筋固定焊接围囹,围囹安装须紧贴墙身,保证受力良好。支撑钢管安装:在安装好的围囹上放样处内支撑钢管位置并做标记,根据净距对支撑钢管调节段下料并将其两端齐平切割齐平,按照先中撑、再边撑、角撑的顺序进行焊接固定。
混凝土强度满足设计要求后,采用多台潜水泵抽水,
抽水不宜过快,观察围堰是否存在渗漏情况。节段间或围堰与封底连接处如有缝隙,根据渗水量大小采用不同的方式进行止水堵漏。(1)围堰四角设置集水坑,便于排除雨水及少量的渗水,集水坑设置于标高相对较低点,每个坑内设置1 台抽水泵;(2)接缝处有少量渗水,为防止渗流扩大,可采用填塞土工布或止水带顺着缝隙堵塞止水;(3)由测量人员对围堰抽水速率、围堰变形位移、支撑变形、内力、渗水变化等进行过程监测。
围堰的模板在岸边进行组装后,吊装入水进行施工,保证了施工的安全。
混凝土围堰的施工工艺将水下施工改变为陆地施工,从施工技术、安全角度考虑要比水下施工更易监控、更易控制施工质量、更安全;节约了施工成本,提高生产效率,缩短施工工期。
铺门大桥承台混凝土围堰的成功实施,为类似卵石层区域承台施工提供了宝贵的经验,特别是在其他围堰方式无法“生根”的情况下,具有很强的可操作性和实施性,可在卵石层浅滩区、裸岩、其他围堰方式无法生根的情况下广泛应用。