摘 要：文章敘述了大型圍堰導(dǎo)管法灌注水下封底混凝土施工，重點(diǎn)闡述了在封底混凝土施工過(guò)程中為確保封底質(zhì)量而采取的各種技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：大型圍堰；封底混凝土；施工技術(shù)

1 工程概況

安慶鐵路長(zhǎng)江大橋主橋4#墩位于長(zhǎng)江河道上，基礎(chǔ)采取圓形雙壁鋼圍堰施工，雙壁鋼圍堰為外徑Φ56m，內(nèi)徑Φ52m，承臺(tái)底標(biāo)高為-6.0m，刃腳斜面部分高2m，封底前基底標(biāo)高為-21.0m左右，封底混凝土高度為7m，封底混凝土總體積約12229.2m3，圍堰內(nèi)共插打37根鋼護(hù)筒，相鄰護(hù)筒中心距為7.6m。

2 施工總體方案

圍堰封底采用導(dǎo)管法水下灌注混凝土的施工方法。先做好施工準(zhǔn)備，將施工人員、機(jī)具設(shè)備和材料準(zhǔn)備齊全，清理圍堰基底，然后是底隔艙封堵，防止隔艙之間串通影響封底質(zhì)量，緊接著搭設(shè)封底平臺(tái)，布設(shè)導(dǎo)管、布料機(jī)和灌注架等，由于封底混凝土總體積較大，根據(jù)目前混凝土供應(yīng)能力，為確保封底順利，混凝土質(zhì)量可靠，封底分三塊進(jìn)行，如圖1所示先封底隔艙內(nèi)部分（Ⅰ區(qū)），再封隔艙之間的中間部分（Ⅱ區(qū)），最后封底隔艙兩側(cè)（Ⅲ區(qū)）。具體的施工工藝流程如圖2：

圖1 圖2 圍堰封底施工工藝框圖

3 圍堰清基

當(dāng)雙壁鋼圍堰下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，確認(rèn)鋼圍堰終止下沉，安裝平臺(tái)，然后插打鋼護(hù)筒，等一系列工作完成后就進(jìn)行灌注水下封底混凝土作業(yè)，其中清基要求：

（1）基底殘存物：風(fēng)化巖碎塊、枯枝、落水型鋼等，清除干凈。

（2）清基完畢后，測(cè)量基底平面標(biāo)高，符合要求即可進(jìn)行封底作業(yè)，對(duì)標(biāo)高相差較大的需要進(jìn)行吸泥或回填，直至確定實(shí)際基底與設(shè)計(jì)標(biāo)高誤差在+20～50cm之間為止。

4 底隔艙堵漏

由于4#墩圍堰設(shè)計(jì)時(shí)底隔艙端部與圍堰壁板每側(cè)留有20cm間距，底隔艙每側(cè)與鎖口之間間距為10cm，為了防止封底時(shí)混凝土從底隔艙與圍堰鎖口之間流走而出現(xiàn)混凝土洗澡現(xiàn)象，經(jīng)研究決定對(duì)圍堰兩端企口處采用氣囊法堵漏。首先潛水員下水探摸底隔艙兩端與圍堰連接狀況，根據(jù)潛水員探摸情況加工制造導(dǎo)向架和氣囊。同時(shí)測(cè)量員對(duì)圍堰內(nèi)河床情況進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，若河床高差較大則回填沙石找平。接著在底隔艙兩端下放導(dǎo)向架和氣囊，要求氣囊上下兩端與導(dǎo)向架固定。下放到位后往氣囊內(nèi)充水，然后往底隔艙內(nèi)灌混凝土。注意先在底隔艙兩端先拔球灌混凝土，封底完成后再往氣囊內(nèi)壓漿。

5 機(jī)械設(shè)備布置及要求

圍堰封底是個(gè)系統(tǒng)工程，需要大量大中小型機(jī)械設(shè)備的配合作業(yè)才能完成，因此施工前和施工中應(yīng)對(duì)所有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和指揮，按照施工要求布置和作業(yè)。其中水上混凝土工廠尤為重要，由于施工區(qū)域受通航和汛期水流影響較大，因此合理布置水上混凝土工廠和其他配合施工的船舶就更為重要，具體做法是水上混凝土工廠（拌合船）泊在4#墩上下游側(cè)，其外側(cè)幫靠砂石自卸駁及水泥船、粉煤灰船等施工船舶。為保證原材料的供應(yīng)，配備砂石運(yùn)輸船各2艘，水泥船1艘，粉煤灰船1艘，負(fù)責(zé)運(yùn)送補(bǔ)充原材料，為保證正常供電和施工安全，還需配備1艘發(fā)電船和救生船。對(duì)于其他起吊、升降等機(jī)械設(shè)備的布置和要求如下：（1）提升導(dǎo)管采用12臺(tái)5t倒鏈，另備7臺(tái)倒鏈備用。（2）機(jī)械設(shè)備應(yīng)事先檢修并試運(yùn)轉(zhuǎn)，保證在施工期間安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)，重要部件應(yīng)有備品。吊斗斗門(mén)與滑槽轉(zhuǎn)向部位，承凡有操作不靈活的都應(yīng)檢查完善。（3）封底之前，有關(guān)設(shè)施如封底平臺(tái)、儲(chǔ)料設(shè)備、測(cè)量設(shè)施及各種船舶系泊與錨錠等，安裝就位完畢后，全面進(jìn)行檢查核對(duì)。（4）對(duì)吊船、牽引小車(chē)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，混凝土攪拌機(jī)的供料、供水、計(jì)量等狀況，砂石、水的規(guī)格和數(shù)量；混凝土吊斗的數(shù)量和狀況；2臺(tái)發(fā)電機(jī)輪換使用時(shí)，切換開(kāi)關(guān)時(shí)允許供電中斷5分鐘電源；主電路等均要在封底前全面進(jìn)行檢查。（5）向參與封底的人員進(jìn)行技術(shù)交底，凡參加封底的人員，均應(yīng)指定帶隊(duì)負(fù)責(zé)人，完成分配任務(wù)。（6）混凝土工廠開(kāi)盤(pán)和停盤(pán)，導(dǎo)管拔球與停灌；施工中船只移位等，均應(yīng)在指揮人員發(fā)出通知后再進(jìn)行。（7）4#墩封底混凝土灌注工作是大型多工種的聯(lián)合作業(yè)，需要集中統(tǒng)一的指揮系統(tǒng)，故應(yīng)配備數(shù)量足夠的對(duì)講機(jī)，電話24小時(shí)開(kāi)機(jī)。（8）在灌注封底混凝土前，必須辦好基底清理檢查證、導(dǎo)管試驗(yàn)及試拼記錄、混凝土配合比和砂、石、水泥的質(zhì)量與裝載情況等簽證手續(xù)。

上述每項(xiàng)工作完畢，均需經(jīng)技術(shù)、安質(zhì)、機(jī)電、試驗(yàn)等部門(mén)認(rèn)真檢查，確認(rèn)合格后，及時(shí)辦理驗(yàn)收簽證手續(xù)，填好各類(lèi)質(zhì)量檢查證，各類(lèi)簽證辦好后，方可進(jìn)行下一步工作。

6 導(dǎo)管布置

圍堰封底時(shí)的導(dǎo)管數(shù)量及在平面上的布置，應(yīng)使各導(dǎo)管的有效灌注半徑互相搭接，不留盲區(qū)，覆蓋基底全范圍。為確保封底效果，減少封底時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度，圍堰分區(qū)封底，要求每個(gè)區(qū)導(dǎo)管按要求一次性布置完畢，其中底隔艙部分Ⅰ區(qū)共12根導(dǎo)管，底隔艙中間部分Ⅱ區(qū)共22根導(dǎo)管，底隔艙兩側(cè)Ⅲ區(qū)共26根導(dǎo)管，導(dǎo)管直徑φ273mm，長(zhǎng)度38m，具體位置見(jiàn)圖3?；炷恋牧髁堪霃絉約4.0m左右。每個(gè)灌注點(diǎn)灌注速度采用0.2m/h左右，要求每小時(shí)砼產(chǎn)量約84.36m3。導(dǎo)管要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查驗(yàn)收，具體要求如下：

（1）每根導(dǎo)管需進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，5分鐘后無(wú)破裂、漏水及顯著變形為合格。

（2）組拼前嚴(yán)格檢查導(dǎo)管的焊接質(zhì)量。

（3）導(dǎo)管全長(zhǎng)組節(jié)完成后，用鋼尺準(zhǔn)確丈量長(zhǎng)度并作好標(biāo)記和記錄。明顯彎曲部分應(yīng)拆開(kāi)進(jìn)行調(diào)整。

（4）檢查驗(yàn)收：不漏水，不破裂，長(zhǎng)度符合要求，經(jīng)檢查合格并作出記錄簽認(rèn)后交付使用。

圖3 Ⅱ區(qū)導(dǎo)管、灌注架布置圖

7 混凝土灌注

混凝土灌注過(guò)程非常重要，是封底是否成功的關(guān)鍵，因此灌注過(guò)程中要認(rèn)真按照以下幾點(diǎn)執(zhí)行。

（1）混凝土原材料應(yīng)檢驗(yàn)合格方能使用，嚴(yán)格按照配合比施工，對(duì)混凝土生產(chǎn)和灌注過(guò)程中的塌落度、和易性等指標(biāo)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保混凝土質(zhì)量合格。（2）灌注順序按先灌注底隔艙部分，再灌注兩底隔艙中間部分，最后灌注底隔艙兩側(cè)，即按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ區(qū)的先后順序進(jìn)行，每個(gè)區(qū)域混凝土灌注均需連續(xù)進(jìn)行一次完成，封底時(shí)底隔艙Ⅰ區(qū)從兩端向中間澆注混凝土，Ⅱ區(qū)從兩側(cè)向中間澆注混凝土，Ⅲ區(qū)從兩側(cè)向中間澆注混凝土。（3）拔球順序根據(jù)基底的情況，按事先編好的拔球順序（根據(jù)清基后的河床標(biāo)高確定）逐根進(jìn)行拔球灌注。原則是先開(kāi)較低處導(dǎo)管，再開(kāi)較高處導(dǎo)管；先開(kāi)周?chē)鷮?dǎo)管，再開(kāi)中間導(dǎo)管，盡量使混凝土流動(dòng)不要太遠(yuǎn)。（4）拔球前，應(yīng)對(duì)基底進(jìn)行一次清理，安裝好導(dǎo)管提升支架，根據(jù)各導(dǎo)管內(nèi)基底高程，將組拼好的導(dǎo)管下端放置在基底河床上方20-25cm處，并用測(cè)繩校檢。（5）為保證首批混凝土灌注，儲(chǔ)料斗需存滿(mǎn)20m3（首盤(pán)混凝土數(shù)量計(jì)算確定，經(jīng)計(jì)算首盤(pán)混凝土數(shù)量為不小于17m3）混凝土后，方可拔球灌注后，導(dǎo)管埋深不小于0.8m。初次拔球時(shí)，混凝土的坍落度可適當(dāng)小點(diǎn)（約18cm）。拔球時(shí)，儲(chǔ)料斗內(nèi)的混凝土應(yīng)連續(xù)快速有控制地送入導(dǎo)管內(nèi)，不得中斷，以防導(dǎo)管進(jìn)水，導(dǎo)致拔球失敗。拔球后，在測(cè)量確認(rèn)導(dǎo)管埋深在2m左右后方可進(jìn)行下根導(dǎo)管的拔球。（6）在各導(dǎo)管的拔球過(guò)程中，嚴(yán)格按圖紙順序拔球。第二根導(dǎo)管拔球后，應(yīng)對(duì)第一根導(dǎo)管灌注一次混凝土，然后再進(jìn)行第三根導(dǎo)管的拔球，第三根導(dǎo)管拔球后，應(yīng)對(duì)第一根、第二根導(dǎo)管灌注一次混凝土再進(jìn)行第四根導(dǎo)管的拔球，依此類(lèi)推，直到分塊灌注的最后一根導(dǎo)管拔完，其后各導(dǎo)管的灌注按順序進(jìn)行。（7）已拔球的導(dǎo)管在正常情況下，混凝土灌注間隔時(shí)間不宜超過(guò)30min，若超過(guò)30min不能供料，應(yīng)使導(dǎo)管反復(fù)升、降三次，每次升降幅度約0.1m。正常灌注時(shí)導(dǎo)管埋深控制在1.0-1.5m，對(duì)于每根導(dǎo)管每小時(shí)內(nèi)必須保證至少一次的混凝土供應(yīng)，每次4-8m3。（8）尚未拔球的導(dǎo)管，應(yīng)根據(jù)封底混凝土面上升高度的測(cè)量資料，隨時(shí)將導(dǎo)管提升至混凝土面以上一定高度，以防混凝土進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，拔球時(shí)發(fā)生堵管，在拔球前必須重新確定這些導(dǎo)管底口離混凝土面高度。（9）若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管漏水，混凝土面驟變等異常情況，應(yīng)迅速上報(bào)指揮臺(tái)，并迅速采取相應(yīng)措施。（10）離析的混凝土流動(dòng)，造成堵管，引起質(zhì)量事故，一律不準(zhǔn)使用。（11）灌注結(jié)束后，應(yīng)將導(dǎo)管提離混凝土面以上2m，將拌合機(jī)、混凝土泵輸送管、灌注導(dǎo)管及其它設(shè)備沖洗干凈，以備下次使用。

8 測(cè)量監(jiān)測(cè)

水下封底混凝土灌注過(guò)程中，測(cè)量是一項(xiàng)重要的工作，是有效控制封底質(zhì)量的重要手段，通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量，可以隨時(shí)知道混凝土面各點(diǎn)標(biāo)高，進(jìn)而可以直觀的了解圍堰各區(qū)混凝土面標(biāo)高起伏情況。此次圍堰封底共設(shè)置了172個(gè)測(cè)點(diǎn)，基本上覆蓋了圍堰全部區(qū)域，通過(guò)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)混凝土上升情況，要求各測(cè)點(diǎn)設(shè)立編號(hào)標(biāo)志。測(cè)量采用測(cè)錘，測(cè)讀平面應(yīng)設(shè)在固定構(gòu)件上，測(cè)尺應(yīng)能直接讀出混凝土面標(biāo)高，避免換算。同時(shí)測(cè)量資料及有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料要及時(shí)上報(bào)指揮臺(tái)，以便決策。具體的測(cè)量工作有以下幾點(diǎn)：（1）水上、岸上混凝土工廠的混凝土產(chǎn)量表，每小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次。集料儲(chǔ)存量每班收班前一小時(shí)報(bào)一次。（2）導(dǎo)管底標(biāo)高，混凝土面標(biāo)高以及導(dǎo)管埋深測(cè)量記錄，30分鐘上報(bào)一次，靠近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)每10分鐘上報(bào)一次。（3）每根導(dǎo)管混凝土分配量，30分鐘報(bào)一次。（4）圍堰內(nèi)混凝土面增長(zhǎng)情況示意圖，每30分鐘繪一次，根據(jù)各測(cè)點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)繪制。（5）其它有關(guān)資料及測(cè)量統(tǒng)計(jì)記錄。

9 結(jié)束語(yǔ)

從安慶鐵路長(zhǎng)江大橋4#墩圍堰封底施工結(jié)果來(lái)看，封底水密性好，混凝土表面平整，標(biāo)高滿(mǎn)足施工要求，大型圍堰封底施工技術(shù)值得推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南（鐵建設(shè)【2010】241號(hào)）[S].

[2]客運(yùn)專(zhuān)線鐵路橋涵施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)（鐵建設(shè)【2005】106號(hào)）[S].

[3]TB10424-2010.鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

作者簡(jiǎn)介：夏一萍（1987，11-），女，江蘇省南京市（籍貫），現(xiàn)職稱(chēng)：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：橋梁工程。