聶金海

摘 要：鋼圍堰在承臺施工中起著重要作用，容易被侵蝕，為此必須加強鋼圍堰施工控制，以保證承臺質(zhì)量。結(jié)合實例，主要從設(shè)計、計算和安裝施工等方面對其在承臺施工中的應(yīng)用進行了分析。

關(guān)鍵詞：水下承臺；鋼圍堰

承臺是支撐橋墩和橋梁的基礎(chǔ)，其穩(wěn)定性和承載能力直接決定著橋梁質(zhì)量。然而，很多河流江湖處的橋梁承臺都位于水下，受水流的長期沖刷，極易遭到侵蝕。如若承臺的穩(wěn)定性被破壞，橋墩及橋梁必將受到牽連，為此，必須確保承臺施工質(zhì)量。鋼圍堰是承臺施工中常用的方法，主要起擋水作用，以方便承臺施工。但若使用不合理，可能會妨礙施工，甚至出現(xiàn)安全隱患。

1 工程概況

某橋梁工程C段橫跨河流，長3520m，主橋?qū)?4m，分幅建造，左右幅橋均采用（3.5+13.5+3.5+13.5）m的連續(xù)箱梁。施工場地的地表水系多依賴此河流補給，其水位埋深正常情況下在2m—10.6m之間，高程為8.5m—16.8m。從地質(zhì)河流方面來看，此河段的汛期為5—8月份，通航水位的最高、最低值相差近6m，流速最大時為0.3m/s。經(jīng)商榷，在承臺施工時使用鋼圍堰法。

2 鋼圍堰的設(shè)計和計算

2.1 鋼圍堰。在橋梁建設(shè)中，當(dāng)樁基礎(chǔ)或承臺位于水下時，為方便在干燥環(huán)境中施工，常會使用圍堰將水隔絕，形成一個密閉空間。按照材質(zhì)劃分，圍堰有土石圍堰、鋼圍堰、木板圍堰等多種類型，其中，鋼圍堰的應(yīng)用最為廣泛。雙層薄壁鋼圍堰是實際中最為常見的一種，除了防水、圍水，還能起到支撐基坑坑壁的作用。鋼圍堰的設(shè)計計算是前提工作，主要涉及圍堰的尺寸。質(zhì)量、形狀等。

2.2 尺寸計算。根據(jù)水下承臺尺寸進行相配套的圍堰設(shè)計，水下承臺分為3部分：①底部，即底模板，以封底混凝土層制成，結(jié)合工程要求設(shè)計為400cm；②鋼架和承重部分，按照實際要求設(shè)計為高度300m；③主體結(jié)構(gòu)，由高強混凝土構(gòu)成，高度設(shè)計為600cm。

此次工程，將鋼圍堰分為兩節(jié)：①第一節(jié)主要是封底混凝土層，和主結(jié)構(gòu)的一部分，長620cm；②第二節(jié)由主體結(jié)構(gòu)另一部分，和全部鋼架承重部分組成，長880cm。分上下兩段，下段長3.5m，使用加厚的6.5mm鋼板為主要材質(zhì)；上段長4.5m，使用5.5mm厚的鋼板材質(zhì)。另外，為方便施工，圍巖尺寸應(yīng)設(shè)計的比水下承臺總體高度高，并在上下留有余量，主要起固定承臺的作用。

2.3 空間箱體設(shè)計。鋼圍堰的作用極為重要，但施工中有一定的難度，抗張力設(shè)計要求較高。為降低難度，增加其自身的抗張力，通常設(shè)計為空間箱體的結(jié)構(gòu)，該工程的支持結(jié)構(gòu)采用雙層鋼板，并在箱體內(nèi)部進行桁架鋪設(shè)，起到固定箱體的作用，以方便水下承臺施工。其他參數(shù)都嚴(yán)格按照要求進行設(shè)計。箱體外壁高度為15m，雙層鋼板的空間厚度為1.5m.

3 鋼圍堰的安裝施工

水下承臺是支撐橋梁的基礎(chǔ)，在水下容易被侵蝕，進而可能影響到上部穩(wěn)定，所以要嚴(yán)格控制鋼圍堰的施工。因該工程鋼圍堰分為兩節(jié)，在施工時分開進行。一般而言，鋼圍堰的施工步驟為：拼裝—浮運—起吊下沉—接高—灌水—澆筑—拆除。

3.1 第一節(jié)安裝施工。在拼裝船上按照規(guī)定進行第一節(jié)鋼圍堰的主體的加工和拼裝，拼裝結(jié)束后對其質(zhì)量進行測試，確保測試結(jié)果完全符合標(biāo)準(zhǔn)，然后運輸?shù)街付ㄎ恢?。使?5t承載能力的履帶式吊塔慢慢將這一部分起吊至空中，與固定平臺相垂直。接著，施工人員利用相關(guān)工具按順序?qū)Φ谝还?jié)加固，直至全部完成。安裝好的部分要及時焊接，并保證符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。然后進行該部分鋼圍堰上的其他部位的安裝施工，直至加工工作全部完成，開始吊裝下沉，先對水體中的雜物垃圾等進行徹底清理，地基槽要保持整平，可提高鋼圍堰下沉?xí)r的穩(wěn)衡性。鋼圍堰沉入水中，除了自身重量，還需借助外力，通常是在頂部施加足夠的壓力，將其沉入到設(shè)計位置。如在圍堰上口施加橫擔(dān)，利用手拉葫蘆上頭扣于橫擔(dān)，下端與樁上鋼筋相連，根據(jù)下沉速度調(diào)整葫蘆鏈鎖的長度。

3.2 第二節(jié)安裝施工。與第一節(jié)的工序相似，將此節(jié)主體結(jié)構(gòu)吊起安裝于第一節(jié)上。全部結(jié)構(gòu)的安裝工作結(jié)束后，應(yīng)使用后高強度鋼板做整體一次性的焊接，并進行檢測，確保達標(biāo)。然后緩慢控制鋼圍堰沉入水中，遇到阻礙時，可利用空壓機吸泥，或施加外力等方法，將鋼圍堰下沉至指定位置。

3.3 填料施工。填土?xí)r應(yīng)嚴(yán)把土質(zhì)的質(zhì)量關(guān)，如孔隙率小等，或加以夯實，以免出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。填完之后進行平整，上面覆蓋一層30cm厚的黃砂，并以一層30cm厚的碎石覆蓋于黃砂之上。填筑頂面的高程根據(jù)承臺底立模的高度而定。填料施工中應(yīng)注意，如果鋼圍堰內(nèi)水位過高，必須及時排除，降低水位差，否則很容易出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。圍堰內(nèi)的水位在整個濾層填完后才能減低。另外，承臺施工時需要配置有水泵，負責(zé)滲水的排除，根據(jù)實際情況選擇水泵的類型。

3.4 拆除。在承臺澆筑工作結(jié)束后，根據(jù)氣溫使其承載力達到承載自重，然后便可進行拆除工作。因拆除時會有很大摩擦力，為此，常先將圍堰內(nèi)外的土層進行松動，再借助吊裝運輸工具起吊圍巖，并運出現(xiàn)場。

4 鋼圍堰施工中的關(guān)鍵和注意事項

4.1 關(guān)鍵點。抽水之前，支撐系統(tǒng)必須同時頂緊，否則會影響施工質(zhì)量。如此工程有5層支撐系統(tǒng)，若其中一層的圍囹與鋼板樁之間有5cm的間隙，當(dāng)抽水至地3層支撐系統(tǒng)下0.5m時，鋼板會發(fā)生較大的變形。一旦應(yīng)力超過210MPa，整個結(jié)構(gòu)都有可能坍塌。而在實際施工中，圍囹和鋼板樁很難緊貼不出現(xiàn)縫隙，所以為保證支撐系統(tǒng)能夠充分參與受力，提高鋼圍堰結(jié)構(gòu)的安全性，必須將全部支撐系統(tǒng)水下頂緊。

在鋼板插打之前，應(yīng)做好承臺位置的河床清淤工作，因為鋼圍堰施工時間較長，在河水的沖刷下，外側(cè)河床可能有大量的淤泥堆積，應(yīng)充分了解淤積程度，并將之清除。關(guān)于鋼板樁的施工定位也是關(guān)鍵點，施打鋼板樁時，下口有一定的難度，因為精度較低，可能會達不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，以至于出現(xiàn)上小下大的現(xiàn)象。為此，開始振打時打進覆蓋層2m左右即可，以便局部調(diào)整，隨時檢測垂直度，必要時采用異形樁實現(xiàn)合龍。

4.2 注意事項。在鋼圍堰下沉式，有幾項需要注意，內(nèi)部的井孔面積較大，圍堰下沉?xí)r出土量和補水量都比較大，應(yīng)配備相應(yīng)的設(shè)備機具，如補水泵、潛污泵、高壓水泵等。吸泥設(shè)備應(yīng)提前組拼，并調(diào)直試壓，做好拼接標(biāo)高，使用時按標(biāo)高拼接，并將去長度大小及進行明確的標(biāo)記，為吸泥時提供方便。

5 結(jié)語

橋梁建筑是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分，與交通、經(jīng)濟等密切相連。尤其是隨著交通運輸行業(yè)的發(fā)展，車流量和荷載大幅增長，橋梁承受的壓力更大。作為橋梁建設(shè)的根基，承臺的作用不容小覷，直接關(guān)系著橋梁的建設(shè)質(zhì)量，鋼圍堰施工是承臺施工中常使用的方法，為此，必須架加強鋼圍堰施工質(zhì)量。

參考文獻

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