劉孫英

（平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)嵐城投資開發(fā)有限公司，福建 平潭 350400）

1 工程概況

平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)竹嶼湖大橋總長269.44m，采用V 型墩-先簡支后連續(xù)預(yù)制箱梁橋，橋面全寬50m，分左右幅橋設(shè)置；橋墩承臺(tái)均為左右分離式結(jié)構(gòu)，本橋除0#、7#臺(tái)位于湖岸外，其余墩位（1#-6#）均處于竹嶼湖中。水中墩由32 根φ1.2m樁基作為承臺(tái)基礎(chǔ)。承臺(tái)設(shè)計(jì)頂面標(biāo)高（1、6#墩為-0.913，2、5#墩為-0.923，3、4#墩為-0.789），位于常水位（高程為-0.6）下約18.9cm 至32.3cm，底面標(biāo)高（1、6#墩為-3.413，2、5#墩為-3.423，3、4#墩為-3.289），部分處于湖底沖刷線下，部分處于湖水中?？紤]水文地質(zhì)情況、施工的條件以及施工成本，綜合比較施工方案采用無底鋼套箱的施工方案，鋼套箱尺寸與承臺(tái)尺寸一樣。平面布置圖如下：

圖1：鋼套箱平面示意圖

2 無底鋼套箱樁施工安全驗(yàn)算

竹嶼湖大橋無底鋼套箱施工安全驗(yàn)算可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行探討: 其一，無底鋼套箱圍堰水抽干后鋼圍堰的安全；其二，在圍堰下沉、水下混凝土澆筑等施工過程中施工平臺(tái)的安全。上述注意事項(xiàng)是無底鋼套箱水下混凝土封底能否一次封底成功的關(guān)鍵。

無底鋼套箱施工方案: 依據(jù)圖紙，采用“回填砂+鋼套箱+水下砼封底”施工方案,無底鋼套箱頂面高程為+0.4m,現(xiàn)行水位高程-0.6m，湖底標(biāo)高-5.53m,封底底標(biāo)高為-4.013m，同時(shí)橋位處地質(zhì)為砂層。在鋼套箱下層前在比承臺(tái)各邊各擴(kuò)大3米的范圍內(nèi)進(jìn)行采砂船清砂進(jìn)行整平，高程控制在比承臺(tái)底低0.6 米。為防止將無底鋼套箱內(nèi)部的水抽干后還會(huì)繼續(xù)滲水，于是用強(qiáng)度等級(jí)為C25 的混凝土對(duì)無底鋼套箱底進(jìn)行封底處理,厚度為0.6m。

鋼套箱設(shè)計(jì)高度5 米，分20 塊制作，每塊長度3 米。采用采用5mm 鋼板作面板，[20 槽鋼豎肋，[12 槽鋼橫肋，角肢采用100mm 的角鐵，外橫肋采用3 道2I30工字鋼，采用M20 高強(qiáng)度螺栓連接。套箱高度5 米，承受極大的水平壓力，設(shè)計(jì)采用內(nèi)圈梁一層，設(shè)在鋼套箱側(cè)板的內(nèi)側(cè)，φ377mm 鋼管作為內(nèi)支撐。經(jīng)過相關(guān)驗(yàn)算，無底鋼套箱的自身剛度能夠保證無底鋼套箱的自身穩(wěn)定,并且無底鋼套箱在施工過程中不會(huì)自行下沉。施工布置圖如下：

3 水下混凝土封底方案

3.1 施工準(zhǔn)備

無底鋼套箱圍堰是防水圍堰,其主要作用是無底鋼套箱圍堰和封底混凝土共同起防水的作用。

1、因?yàn)榈刭|(zhì)情況為砂層，在封底前，在鋼套箱外壁四周用粘土裝袋回填2-3層即1m 左右起到密封作用，再利用潛水工對(duì)鋼套箱底部進(jìn)行平整，保證封底厚度。

2、封底為60cm 的厚度C25 水下混凝土封底，采用水下導(dǎo)管法澆筑混凝土。該導(dǎo)管采用Φ25cm 的加厚的無縫鋼管并且采用絲口連接，能夠保證導(dǎo)管有足夠的強(qiáng)度和剛度。安裝導(dǎo)管前對(duì)每根導(dǎo)管進(jìn)行水壓試驗(yàn)，壓力在0.6Mpa 以上導(dǎo)管不漏水的才可以使用。在安裝導(dǎo)管時(shí)，每個(gè)接口內(nèi)必須放置兩個(gè)密封圈以確保導(dǎo)管接口不漏水。

3、依據(jù)封底需要的水下混凝土量，來配置相應(yīng)的人工、機(jī)械設(shè)備以及混凝土的供應(yīng)速度。 混凝土強(qiáng)度標(biāo)號(hào)為C25，塌落度為18-22cm。嚴(yán)格控制混凝土的質(zhì)量要做到：要選擇良好級(jí)配的粗細(xì)骨料，適當(dāng)控制水泥用量并加入適量的粉煤灰，以確?；炷恋暮鸵仔浴?/p>

4、搭制工作臺(tái)，封底平臺(tái)利用現(xiàn)有工字鋼和鋼板在第一道圍囹上面進(jìn)行搭設(shè)，其上設(shè)儲(chǔ)料槽、下料槽及漏斗等。

5、導(dǎo)管拼裝長度約8m 左右，用汽車吊起吊。每排應(yīng)布置2 根導(dǎo)管。

3.2 施工方法

1、采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土。

無底鋼套箱圍堰封底水下混凝土澆筑與鉆孔灌注樁灌注水下混凝土的方法基本相同，區(qū)別在于無底鋼套箱圍堰封底的面積較大，所以必須采用多套導(dǎo)管同時(shí)或者依次灌注才能保證混凝土的澆筑質(zhì)量。

2、施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量控制

無底鋼套箱水下混凝土封底是無底鋼套箱施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，水下混凝土澆筑質(zhì)量的好壞是無底鋼套箱施工是否能夠順利完成的關(guān)鍵，為了確保水下混凝土澆筑的質(zhì)量，在施工過程中采取了以下措施：

①、圍堰封底順序?yàn)閺闹駧Z湖的上游到竹嶼湖的下游逐步推進(jìn)。

②、準(zhǔn)備2 個(gè)容積為3m3的漏斗作為首批混凝土澆筑使用，以保證首批混凝土澆筑后導(dǎo)管能夠埋在混凝土里一定高度。

③、封底需要的混凝土采用泵送混凝土，導(dǎo)管首批混凝土的坍落度宜控制在18～20cm，之后所需的混凝土坍落度可以控制在20～22cm。

④、在水下混凝土的澆筑過程中，測(cè)量人員必須隨時(shí)測(cè)量混凝土的澆注高度和混凝土的澆筑面積，用來正確指揮操作人員調(diào)整導(dǎo)管的埋深和位置，技術(shù)員要隨時(shí)與商品混凝土站的實(shí)驗(yàn)室保持聯(lián)系控制好砼的坍落度。

⑤、水下混凝土澆注快結(jié)束時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)兩根導(dǎo)管的中心位置、無底鋼套箱圍堰四周等部位進(jìn)行高程的測(cè)量，確?；炷撩娴臉?biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3、安全注意事項(xiàng)

①、平臺(tái)周圍5m 外用欄桿圍護(hù)，，嚴(yán)禁車輛及大型設(shè)備在操作平臺(tái)上運(yùn)行，避免平臺(tái)塌陷。

②、操作平臺(tái)及支架一定要牢固可靠，上下通道、平臺(tái)四周必須有高度大于1.2m 的防護(hù)欄桿并設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)。

③、水下封底C25 砼的強(qiáng)度須達(dá)到90%以上，方可進(jìn)行下部工序施工。

4 結(jié)束語

在平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)竹嶼湖大橋無底鋼套箱水下混凝土封底施工過程中，因?yàn)橹贫讼嚓P(guān)的合理施工方案，并且嚴(yán)格控制每一道工序施工質(zhì)量，所以才確保了竹嶼湖大橋每個(gè)無底鋼套箱都能一次性封底成功。