成 榮

(中鐵大橋局集團(tuán)七公司，湖北 武漢 430000)

談雙壁鋼圍堰封底后滲水處理技術(shù)

成 榮

(中鐵大橋局集團(tuán)七公司，湖北 武漢 430000)

結(jié)合襄陽(yáng)蘇嶺山大橋工程實(shí)例，介紹了該橋主墩基礎(chǔ)與雙壁鋼圍堰的施工方法，并從韌角涌水、護(hù)筒內(nèi)壁涌水、底部涌水等方面，分析了圍堰內(nèi)滲水的原因及處理措施，從而確保承臺(tái)的施工進(jìn)度和質(zhì)量。

大橋，雙壁鋼圍堰，主墩，承臺(tái)，涌水現(xiàn)象

0 引言

水上承臺(tái)施工常采用雙壁鋼圍堰，圍堰封底后，承臺(tái)施工前圍堰底部是否漏水，決定承臺(tái)施工的安全性，鋼套箱圍堰封底混凝土與圍堰內(nèi)壁或鋼護(hù)筒外壁接觸夾泥，兩導(dǎo)管之間混凝土上升過(guò)程易出現(xiàn)夾泥，護(hù)筒割開(kāi)內(nèi)壁與樁頭混凝土之間夾泥，由于外部的水壓力，沖破夾泥層，導(dǎo)致滲水或涌水，會(huì)影響承臺(tái)施工進(jìn)度和質(zhì)量，結(jié)合本工程實(shí)例分析了滲水產(chǎn)生的原因、處理措施、預(yù)防之道等。

1 工程概況

襄陽(yáng)蘇嶺山大橋是連接?xùn)|津新區(qū)和襄州區(qū)的重要通道。主跨為240 m下承式鋼桁拱，跨越唐白河，主墩21號(hào)、22號(hào)位于河道內(nèi)，主墩采用分離式承臺(tái)，單個(gè)承臺(tái)平面尺寸為12 m×16.5 m，鋼套箱圍堰設(shè)計(jì)平面尺寸為16.8 m×21.3 m，水深8 m，封底采用水下C30混凝土，封厚2 m,詳見(jiàn)圖1(單個(gè)圍堰)。

2 主墩基礎(chǔ)施工流程

主墩單個(gè)基礎(chǔ)分別由12根長(zhǎng)度50 m、直徑1.8 m的群樁和12 m長(zhǎng)×16.5 m寬×4.5 m高的承臺(tái)組成。墩旁布置雙棧橋，棧橋頂高出水面4 m。墩位處利用直徑630鋼管樁搭設(shè)鉆孔平臺(tái)，80 t履帶吊配合DZ135打樁錘插打鋼護(hù)筒，280型旋挖鉆上平臺(tái)鉆孔。主要施工流程如下：

施工墩旁棧橋及鉆孔平臺(tái)、插打鋼護(hù)筒→鉆孔樁施工→拆除鉆孔平臺(tái)、岸上加工鋼圍堰→安裝圍堰拼裝平臺(tái)→組拼鋼圍堰→鋼圍堰下沉至河床，澆筑內(nèi)倉(cāng)混凝土→長(zhǎng)臂挖機(jī)圍堰內(nèi)清淤，邊挖邊下沉→澆筑圍堰的封底混凝土→圍堰內(nèi)抽水、割除鋼護(hù)筒→承臺(tái)、墩身施工→拆卸、割除鋼圍堰。

3 雙壁鋼圍堰施工

3.1 圍堰加工

圍堰在廠內(nèi)按照設(shè)計(jì)圖紙單元板精確下料，分節(jié)段組拼，采用CO2氣體保護(hù)焊接，驗(yàn)收合格后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。

3.2 圍堰拼裝

利用鋼護(hù)筒搭設(shè)支撐平臺(tái)，在棧橋平臺(tái)上進(jìn)行暗梁和節(jié)段組拼焊接，利用80 t履帶吊吊裝至支撐平臺(tái)，進(jìn)行拼裝焊接。

3.3 圍堰下沉

1)吊掛系統(tǒng)安裝。接高四角護(hù)筒作為吊點(diǎn)支撐點(diǎn)，護(hù)筒頂按設(shè)計(jì)標(biāo)高安裝下放結(jié)構(gòu)分配梁，分配梁采用3HN700型鋼制作。下沉設(shè)4個(gè)吊點(diǎn)，每個(gè)吊點(diǎn)2根直徑40精軋螺紋鋼，采用300 t千斤頂配合逐級(jí)下沉。

2)圍堰下沉。通過(guò)千斤頂將圍堰整體提升10 cm，拆除圍堰拼裝臺(tái)架及拼裝平臺(tái)，下放圍堰至入水，在下放過(guò)程緩慢向圍堰內(nèi)倉(cāng)灌水，保證圍堰倉(cāng)壁內(nèi)外水頭差不超過(guò)3 m，當(dāng)水位灌至高于外水位50 cm時(shí)不再灌水，繼續(xù)下放圍堰至河床面。向內(nèi)倉(cāng)澆筑2.5 m高水下混凝土。

拆除吊掛系統(tǒng)、鋼護(hù)筒、分配梁及圍堰限位，利用28 m長(zhǎng)臂挖機(jī)，站在棧橋上朝圍堰里開(kāi)挖清淤，邊開(kāi)挖邊利用圍堰自重繼續(xù)下沉，直至設(shè)計(jì)清淤標(biāo)高。

3.4 圍堰封底

綜上所述，工學(xué)結(jié)合教育模式在高職教學(xué)管理中的科學(xué)引用，不僅能夠促進(jìn)學(xué)生質(zhì)量的不斷提升，也能夠?yàn)閷W(xué)校管理水平的進(jìn)一步提升創(chuàng)造良好條件。因此，在日常教學(xué)管理中，各院校及其教師應(yīng)充分重視其工學(xué)結(jié)合模式的應(yīng)用研究，引導(dǎo)學(xué)生一邊學(xué)習(xí)一邊實(shí)踐。同時(shí)，為了進(jìn)一步優(yōu)化這一模式的應(yīng)用成果，各院校還要結(jié)合自身特點(diǎn)、整合現(xiàn)有資源條件進(jìn)行不斷摸索，進(jìn)而全面適應(yīng)社會(huì)發(fā)展變化，推動(dòng)高職院校教育事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

1)水封平臺(tái)安裝。利用鋼護(hù)筒搭設(shè)水封平臺(tái)，布置水封導(dǎo)管。

2)圍堰封底。封底采用水下C30混凝土，流動(dòng)半徑1∶8配比?；炷翝仓坝蓾撍畣T下水進(jìn)行圍堰韌角及護(hù)筒周邊清刷，確?；炷僚c鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合良好。

3)圍堰抽水。當(dāng)同條件養(yǎng)生試塊強(qiáng)度達(dá)到80%,開(kāi)始抽水。4個(gè)圍堰抽完水、切割護(hù)筒后，存在不同情況的滲水，影響承臺(tái)施工，必須采取措施進(jìn)行處理。

4 圍堰內(nèi)滲水處理

4.1 第一種情況——韌角涌水

22號(hào)墩上游圍堰抽水至底部發(fā)現(xiàn)10號(hào)樁處的角點(diǎn)滲水，清理底部淤泥后，發(fā)現(xiàn)滲水量逐步增加，最后出現(xiàn)類(lèi)似涌水現(xiàn)象。為清除圍堰內(nèi)滲水,采用3臺(tái)7.5 kW污水泵同時(shí)抽水,但收效仍然甚微。仔細(xì)分析滲水產(chǎn)生的原因,主要原因:由于圍堰內(nèi)采取長(zhǎng)臂挖機(jī)開(kāi)挖方式清淤，封底前有大量浮泥未清理干凈，在灌注混凝土過(guò)程中淤泥被擠到邊角，與圍堰內(nèi)壁之間形成夾層，在外部水壓的作用下，夾層被沖開(kāi)，發(fā)生涌水現(xiàn)象。

處理措施：快速向圍堰內(nèi)注水，保持內(nèi)外水壓平衡，由潛水人員下水，攜帶高壓水槍清理夾層，再進(jìn)行二次封底，采用C50混凝土灌注，48 h后抽水，處理效果很好。

4.2 第二種情況——護(hù)筒內(nèi)壁涌水

21號(hào)墩上游圍堰抽完水，切割鋼護(hù)筒至設(shè)計(jì)標(biāo)高，發(fā)現(xiàn)2號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)、12號(hào)樁頭涌水，見(jiàn)圖2。

處理措施：將所有護(hù)筒割開(kāi)至樁頭標(biāo)高，向圍堰內(nèi)注水，保持內(nèi)外水壓平衡，由潛水員攜帶高壓水槍水下作業(yè)，沖洗涌水口，再采用棉絮填充涌水口塞進(jìn)1.5 m左右，接著填充碎石同時(shí)埋設(shè)壓漿管，埋深1 m，采用孔道壓漿料攪拌均勻進(jìn)行水下注漿，潛水員手摸感覺(jué)有漿溢出便停止注漿。24 h后抽水，處理效果很好。

21號(hào)下游圍堰7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)出現(xiàn)同樣情況，同樣方法處理，見(jiàn)圖3。

4.3 第三種情況——底部涌水

22號(hào)墩下游圍堰抽水至底部發(fā)現(xiàn)11號(hào)樁護(hù)筒外側(cè)涌水，見(jiàn)圖4。

原因分析：涌水處位于兩導(dǎo)管澆筑之間，由于底部有淤泥，在混凝土澆筑上升過(guò)程中被擠向中間，形成夾層，在水壓的作用下，夾層被沖開(kāi)，出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。

處理措施：由潛水員攜帶高壓水槍水下作業(yè)，沖洗涌水口，處理全部夾泥，大約1.5 m3深坑，計(jì)算好混凝土方量再采用C50混凝土進(jìn)行二次封底。48 h后抽水，處理效果很好，見(jiàn)圖5。

5 預(yù)防之道

1)水上施工樁基時(shí)，護(hù)筒插打要根據(jù)地質(zhì)情況確定入土深度。2)圍堰封底前要清除底部淤泥，再均勻撒一層碎石，避免淤泥混進(jìn)混凝土里，降低混凝土強(qiáng)度。3)封底混凝土要按要求進(jìn)行配比，流動(dòng)半徑要求滿足兩近導(dǎo)管澆筑，確?；炷两Y(jié)合良好。4)一旦發(fā)現(xiàn)涌水現(xiàn)象，要及時(shí)注水保持內(nèi)外水壓平衡，避免涌水翻砂太多，影響整個(gè)封底質(zhì)量。

本文根據(jù)襄陽(yáng)蘇嶺山大橋在施工中出現(xiàn)的問(wèn)題,導(dǎo)致圍堰內(nèi)滲水的原因、處理措施、預(yù)防之道進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述,對(duì)相似地質(zhì)條件下類(lèi)似工程問(wèn)題具有一定的借鑒意義。

[1] 吳志堅(jiān)，彭 莉.淺談割除護(hù)筒導(dǎo)致圍堰內(nèi)部滲水的解決之道[J].華東公路，2010(6)：81-82.

Discussion on the seepage water treatment technology after double wall steel cofferdam back cover

Cheng Rong

(ChinaRailwayBridgeBureauGroupSevenCompany,Wuhan430000,China)

Combining with the Xiangyang Suling mountains bridge engineering examples, this paper introduced the construction method of the bridge main pier base and double wall steel cofferdam, and from the toughening angle water gushing, pile casing inner wall water gushing, bottom water gushing and other aspects, analyzed the causes and treatment measures of cofferdam inner seepage, so as to ensure the construction progress and quality of pile cap.

bridge, double wall steel cofferdam, main pier, pile cap, water gushing phenomenon

1009-6825(2017)02-0169-03

2016-11-08

成 榮(1982- )，男，工程師

U445.7

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