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        橋梁深水基礎(chǔ)雙壁鋼套箱圍堰施工技術(shù)探究

        2020-06-03 09:25:50
        綠色環(huán)保建材 2020年5期
        關(guān)鍵詞:吸泥雙壁圍堰

        胡 平

        中鐵十一局集團(tuán)第五工程有限公司

        1 項(xiàng)目概況

        某大橋全長629.4m,處在水庫下游的河流之上,常年水深5m~12m,最大水深13m。兩岸地形陡峭,常水位水深較大,為減少水中墩、降低施工難度,同時(shí)考慮該河道內(nèi)為5級通航的標(biāo)準(zhǔn),因此本橋的主橋運(yùn)用一聯(lián)連續(xù)剛構(gòu),而引橋則使用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁,其具體孔跨布置情況為3-32m+(75+2×136+75)m 連續(xù)剛構(gòu)+3-32m梁橋。

        2 雙壁鋼圍堰施工技術(shù)

        2.1 圍堰拼裝及下沉工藝

        圍堰施工采用運(yùn)輸車將鋼結(jié)構(gòu)加工廠加工的圍堰側(cè)板分塊運(yùn)輸至在墩位處。利用鉆孔平臺(tái)鋼管樁作為基礎(chǔ),搭建鋼圍堰拼裝平臺(tái)進(jìn)行底層鋼圍堰拼裝,并利用鋼護(hù)筒架設(shè)圍堰吊掛系統(tǒng)。底層鋼圍堰拼裝完成后對焊縫進(jìn)行檢查,并進(jìn)行水密性試驗(yàn)。利用吊掛系統(tǒng)將底節(jié)鋼圍堰提起,拆掉圍堰底平臺(tái)貝雷片,下放圍堰入水浮在水面上;拼裝第二節(jié)圍堰,重復(fù)之前檢查,完成后拼裝第三節(jié)及頂節(jié)圍堰,完成圍堰拼裝,利用圍堰壁倉內(nèi)灌水下沉。圍堰下沉?xí)r配合吸泥的相關(guān)設(shè)備,開始進(jìn)行圍堰吸砂和吸泥的施工。當(dāng)吸泥到達(dá)設(shè)計(jì)位置之后,安排潛水人員對基底加以相應(yīng)的平整和清洗鋼護(hù)筒的外壁,再對圍堰的側(cè)板最底部位置進(jìn)行堵縫施工。待所有施工結(jié)束后開始混凝土的封底施工,封底完成等待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后開始進(jìn)行抽水作業(yè),然后去除鋼護(hù)筒并安裝支撐,最后對樁頭的混凝土予以相應(yīng)的處理,再進(jìn)入承臺(tái)內(nèi)、底節(jié)墩身開始下一步的施工。

        2.2 圍堰拼裝

        (1)搭設(shè)圍堰拼裝平臺(tái)。鉆孔平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)拆除后,將鋼管樁在水面上1m 標(biāo)高位置切除,作為圍堰拼裝平臺(tái)基礎(chǔ),鋼管樁上放置I36工字鋼,上設(shè)置貝雷架。圍堰拼裝平臺(tái)材料均采用鉆孔平臺(tái)材料進(jìn)行安裝。步驟一:鉆孔平臺(tái)拆除,切割鋼管樁;步驟二:距水面50cm施工鋼管樁連接系;步驟三:利用鉆孔平臺(tái)材料搭設(shè)圍堰拼裝平臺(tái)。

        (2)安裝吊掛系統(tǒng)。護(hù)筒頂上安裝雙拼36工字鋼橫梁作為吊掛系統(tǒng),共設(shè)置5 道橫梁,10 個(gè)吊點(diǎn)。60t 液壓千斤頂作為提升、下放系統(tǒng),采用32精軋螺紋鋼起吊下放鋼圍堰。

        (3)圍堰拼裝和下放。①拼裝前準(zhǔn)備。當(dāng)所有的圍堰加工結(jié)束之后,開始對其進(jìn)行相應(yīng)的編號,進(jìn)而有利于施工的組拼。圍堰板吊裝前,先在圍堰拼裝平臺(tái)上用全站儀對圍堰位置進(jìn)行精確放線,并在圍堰外邊線處焊接角鋼進(jìn)行定位與限位。利用平板運(yùn)輸車將加工完成后的圍堰板運(yùn)送至墩位處。②底節(jié)圍堰拼裝。利用履帶吊把需要固定的圍堰塊起吊至安裝的大致位置,然后在已經(jīng)固定的圍堰塊邊壁安裝焊接臨時(shí)的接口,最后將其與固定塊精準(zhǔn)的對接并焊接,完成后再繼續(xù)下一塊圍堰塊的拼接固定,直至完成。③底節(jié)圍堰下放。當(dāng)最底的圍堰拼裝結(jié)束后將其升高,然后再拆除平臺(tái)圍堰的下部貝雷梁組,清除對圍堰下放造成阻擋的工字鋼,然后將底節(jié)的圍堰下放至水面中,并自浮于水面。底節(jié)圍堰自重約140t,自浮狀態(tài)刃腳吃水約3m。④第二、三及頂節(jié)拼裝順序。為確保對稱的施工順序,第二和第三以及頂節(jié)的圍堰順序依據(jù)圍堰的長邊開始進(jìn)行。拼裝順序參考圖1進(jìn)行。

        圖1 拼裝順序參考圖

        ⑤焊縫滲透檢查。對每一節(jié)的圍堰在拼裝后開展?jié)B透的檢查:首先在焊縫的一側(cè)涂抹石灰粉,然后在另一側(cè)涂抹煤油,最后查看實(shí)際的滲透情況。當(dāng)出現(xiàn)滲透時(shí),對其進(jìn)行標(biāo)記,然后將焊縫予以鏟除并重新復(fù)焊,需要注意不得進(jìn)行堆焊。

        2.3 圍堰吸泥下沉

        圍堰位置調(diào)整到位并著床穩(wěn)定后開始吸泥下沉,吸泥采用Φ426吸泥管2套,27m3/min空壓機(jī)5臺(tái),各臺(tái)空壓機(jī)使用1個(gè)9m3儲(chǔ)氣罐合并供應(yīng)到吸泥管上。利用履帶吊提升和移動(dòng)吸泥管作業(yè),同時(shí)采用抽水機(jī)補(bǔ)水。吸泥過程中粒徑較大的卵石容易造成吸泥管堵塞,施工時(shí)派潛水工進(jìn)行水下清理。吸泥除土過程中,應(yīng)均勻除土,控制堰內(nèi)除土深度和外吸土面高差不大于0.5m,任何情況下,除土泥面不宜低于刃腳,周邊的除土泥面距刃腳不得低于刃1.0m~2.0m。在鋼圍堰下沉過程中,以下沉0.5m一次開展一次技術(shù)指標(biāo)檢測,進(jìn)一步有效的控制鋼圍堰的垂直度、偏角度。當(dāng)下沉位置距離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.0m時(shí),應(yīng)當(dāng)有效控制圍堰內(nèi)的除土量以及除土的位置,并詳細(xì)檢查圍堰下沉的各項(xiàng)指標(biāo),對圍堰正位、糾偏予以相應(yīng)的調(diào)整。正位以及糾偏主要運(yùn)用局部吸泥、加重的方法調(diào)整。即在刃腳比較高的一側(cè)除土,然后在低的一側(cè)棄土,由此對其加以調(diào)整。糾正位移時(shí),可先局部除土,促使圍堰偏位方向產(chǎn)生一定的傾斜角度,再沿傾斜的方向開始下沉,直到圍堰最底部的中心位置和設(shè)計(jì)位置重合時(shí),再在另一側(cè)偏除土使圍堰恢復(fù)水平狀況,復(fù)測偏位,逐次循環(huán)進(jìn)行,直至調(diào)整至使傾斜和位移達(dá)到規(guī)范允許偏差范圍內(nèi),糾正位移時(shí),可同時(shí)調(diào)整鋼圍堰拉纜,以輔助糾偏。

        2.4 圍堰內(nèi)清底吸泥

        (1)根據(jù)圍堰的大小及其所在位置的地質(zhì)情況,圍堰內(nèi)吸泥采用2臺(tái)(套)吸泥設(shè)備。(2)在吸泥過程中經(jīng)常搖蕩管身和移動(dòng)位置,以期吸泥效果最好。吸泥管口一般離開泥面為15cm~50cm。要隨時(shí)升降吸泥機(jī),以能經(jīng)常吸出最稠的泥漿為標(biāo)準(zhǔn)。(3)吸泥后期,潛水工要配合吸泥和打撈,采用逐段清理、逐段檢查的方法。按方格網(wǎng)坐標(biāo)點(diǎn)采取拉網(wǎng)式逐點(diǎn)用測深儀測出基面高程,以確保封底混凝土厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

        2.5 混凝土封底

        在進(jìn)行圍堰的封底施工前,為了確保不被沖刷,所以在圍堰的側(cè)板外部利用沙袋做護(hù)腳處理。另外還需要派潛水人員對鋼護(hù)筒的外壁和圍堰的內(nèi)壁進(jìn)行有效的清理,確保表面無污物。封底的混凝土澆筑使用從上游向下游的方式予以推進(jìn),使用3套灌注導(dǎo)管系統(tǒng),導(dǎo)管的作用半徑為3.0m。3 套導(dǎo)管系統(tǒng)循環(huán)倒用,當(dāng)?shù)谝惶讓?dǎo)管灌注時(shí),安裝第二、三套導(dǎo)管,做好拔球準(zhǔn)備,第一套導(dǎo)管灌注混凝土至設(shè)計(jì)層標(biāo)高,并確保埋住第二套導(dǎo)管底口后,將第二套導(dǎo)管進(jìn)行拔球灌注,然后將第一套導(dǎo)管采用龍門吊提升,移至第三套導(dǎo)管下游,安裝下放導(dǎo)管,待第二套導(dǎo)管灌注至設(shè)計(jì)層標(biāo)高后,將第三套導(dǎo)管進(jìn)行拔球灌注,如此進(jìn)行循環(huán),直至混凝土灌注完成。

        3 施工注意事項(xiàng)

        當(dāng)前在水位較深的區(qū)域利用雙壁鋼圍堰施工的橋梁較多,其能有效的承載內(nèi)外水差所產(chǎn)生的壓力,并且整體結(jié)構(gòu)較為簡單,無需大量的投入,但在實(shí)際的施工中應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn):(1)在設(shè)計(jì)的最初期,應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況選擇合理的結(jié)構(gòu),與承臺(tái)構(gòu)造應(yīng)整體協(xié)調(diào),在設(shè)計(jì)時(shí)靈活運(yùn)用,進(jìn)而降低工程造價(jià)。設(shè)計(jì)時(shí),依據(jù)移運(yùn)能力、吊裝因素等相關(guān)情況對圍堰的大小予以詳細(xì)的劃分,與此同時(shí),確保圍堰的承載力和剛性以及穩(wěn)定性和錨定系統(tǒng)滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要墳,最后在安裝完成后對其開展一系統(tǒng)的質(zhì)量檢驗(yàn),以及水密性的檢測。(2)再有就是對鋼圍堰浮云的定位,在定位前對纜繩、錨鏈、錨錠、導(dǎo)向設(shè)備等相關(guān)的設(shè)備詳細(xì)的檢查和調(diào)整,確保圍堰在下落時(shí)一切順利,另外,時(shí)刻注意水位的漲落會(huì)對錨錠造成一定的影響,正確定位之后應(yīng)立刻向圍堰內(nèi)壁腔內(nèi)對稱均衡的灌水,使圍堰落床。(3)在鋼圍堰完全下落著床之后,開展對沖刷與偏斜現(xiàn)象的檢查,如果出現(xiàn)問題需要及時(shí)修整,在圍堰澆筑封底時(shí),一定在要澆筑之前做好清理工作,并經(jīng)過潛水人員全面檢查確保合格后開始澆筑,并且注意混凝土澆筑的高度,避免出現(xiàn)欠澆、超澆的情況。另外,在施工中一定要注意對混凝土施工后的封堵,如不及時(shí)有效的封堵,則會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

        4 結(jié)論

        伴隨國內(nèi)科技水平不斷的更新與發(fā)展,在橋梁的建設(shè)中,各種不同的技術(shù)經(jīng)過不斷完而逐漸成熟,特別是在一些較深的區(qū)域建設(shè)特大橋時(shí),運(yùn)用雙壁鋼圍堰進(jìn)行橋梁基礎(chǔ)的施工取得了較大的成功。本文主要分析了雙壁鋼套箱圍堰的施工技術(shù),并通過實(shí)際運(yùn)用在特大橋中取得了較高的效果,然后將在建造過程中的施工注意事項(xiàng)予以簡要的介紹,希望通過相應(yīng)的論述可以為后續(xù)類似的工程提供一定的參考。

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