段祺章

（中鐵十六局集團(tuán)第二工程有限公司，天津 300000 ）

1 桃江水庫(kù)大橋工程簡(jiǎn)介

桃江水庫(kù)大橋起訖里程DK077+966.370～DK078+373.510，全長(zhǎng)413.14m。橋梁中心里程DK78+167.0055，DK77+006.5～DK78+307.8 處跨越桃江水庫(kù)，河流與線路大里程夾角為115 度。全橋孔跨布置為：1-32m+1-24m 簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)支梁+（60+100+60）m 連續(xù)梁+1-32m 簡(jiǎn)支梁-1-24m 簡(jiǎn)支梁+1-32m 簡(jiǎn)支梁+1-24m 簡(jiǎn)支梁，橋址位于桃江水庫(kù)大壩上游3 公里，屬于庫(kù)區(qū)水位范圍內(nèi)，水面開(kāi)闊，跨越點(diǎn)位置河面寬約316m，橋址兩側(cè)為植被茂密的丘陵。百年設(shè)計(jì)水位為174.53m。設(shè)計(jì)水位174.53m，測(cè)時(shí)水位174.38m。橋址范圍內(nèi)水域有通航要求，通航等級(jí)為Ⅷ級(jí)。桃江水庫(kù)大橋是本標(biāo)段重難點(diǎn)工程。

2 桃江水庫(kù)大橋圍堰施工總體方案

桃江水庫(kù)大橋圍堰施工總體方案充分基于施工難點(diǎn)進(jìn)行了綜合考慮，總體來(lái)說(shuō)桃江水庫(kù)大橋圍堰施工的難點(diǎn)主要集中在以下兩個(gè)方面，分別是：

難點(diǎn)1：大橋的2#墩河床覆蓋層較薄，一側(cè)承臺(tái)裸露在河床外，覆蓋1.8米粉質(zhì)粘土；圍堰項(xiàng)目的鎖扣固定難度較大，稍有不慎會(huì)引起重大的安全事故。

難點(diǎn)2：根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算封底混凝土2m，開(kāi)挖深度基巖約4m，工程量（約3000 方）大，圍堰項(xiàng)目的水下部分不允許使用爆破的方式，會(huì)影響項(xiàng)目工期。

綜合考慮到以上兩個(gè)施工難點(diǎn)，項(xiàng)目組制定了如下的總體施工方案，1#～8#墩位于桃江水庫(kù)內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和地質(zhì)情況，各承臺(tái)擬采用的圍護(hù)形式。2#-7#承臺(tái)施工采用鎖扣式鋼管樁圍堰，圍堰內(nèi)基坑開(kāi)挖采用水下吸泥作業(yè)方式（機(jī)械開(kāi)挖），承臺(tái)封底采用水下封底，待封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度后，進(jìn)行抽水、承臺(tái)施工，承臺(tái)為一次澆筑。圍堰圍護(hù)樁必須在主橋墩柱露出水面方可拆除，具體如表1 所示。

表1 桃江水庫(kù)大橋圍堰施工總體方案表

3 桃江水庫(kù)大橋圍堰的施工步驟

桃江水庫(kù)大橋圍堰的施工步驟結(jié)合項(xiàng)目的施工難點(diǎn)和總體方案，項(xiàng)目組制定了“五步走”的方案，具體來(lái)說(shuō)桃江水庫(kù)大橋圍堰的施工步驟可以分為五步，分別是：

第一步：調(diào)整鉆機(jī)擺位，避開(kāi)鎖扣鋼管樁輪廓線，并預(yù)留一定施工空間；為保證樁基的施工，采用由外到內(nèi)的澆筑順序；準(zhǔn)備足夠的工字型鋼和厚鋼板，封閉孔位作為運(yùn)輸車輛通道。

第二步：根據(jù)鎖扣鋼管樁位置測(cè)量放線，間距5-8m 做個(gè)點(diǎn)；采用標(biāo)線畫(huà)出中線，沿中線向外側(cè)1.5m，內(nèi)側(cè)1.2m，做好拆除橋面切割線；沿標(biāo)線拆除縱向的反扣槽鋼，切割橫向的分配梁工字鋼；由外向內(nèi)逐跨逐節(jié)拆除承重貝雷梁。

第三步：根據(jù)鎖扣鋼管樁外邊線測(cè)量放線，間距5-8m 做個(gè)點(diǎn)；沿邊線向外側(cè)預(yù)留2cm，做好管樁施打的導(dǎo)向架；采用吊車在8m 的支棧橋上，施打鎖扣鋼管樁，同時(shí)拆除橫向承重梁；采用220 型小型旋挖機(jī)進(jìn)行逐樁引孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，振動(dòng)錘再逐根復(fù)打；集中加工6m 鋼筋籠，逐根下放，進(jìn)行鋼管樁固結(jié)段澆筑（兩端預(yù)留3 根調(diào)節(jié)樁）。

第四步：由里到外灌注基樁，撤離鉆孔樁機(jī)，清理平臺(tái)；根據(jù)鎖扣鋼管樁位置拆除第一片承重貝雷梁（3m）；測(cè)量放線安設(shè)導(dǎo)向架；振動(dòng)錘（DZ120）插打管樁，180 小型旋挖引孔，再?gòu)?fù)打；集中加工6m 鋼筋籠，逐根下放，進(jìn)行鋼管樁固結(jié)段澆筑（兩端預(yù)留3 根調(diào)節(jié)樁）；單邊調(diào)整合龍后，進(jìn)行合龍段樁清孔，安放鋼筋籠，澆筑固結(jié)段混凝土。

第五步：根據(jù)鎖扣鋼管樁位置拆除平臺(tái)橋面系和承重貝雷梁；測(cè)量放線安設(shè)導(dǎo)向架；振動(dòng)錘（DZ120）插打管樁，180 小型旋挖引孔，再?gòu)?fù)打；采用角樁同步合龍法合龍，即角樁前后各3 根樁先鎖扣合龍，再循環(huán)施打；調(diào)整合龍后，引孔復(fù)打到位，集中加工6m 鋼筋籠，逐根下放，進(jìn)行鋼管樁固結(jié)段澆筑。

按照以上的施工步驟，桃江水庫(kù)大橋圍堰工程順利實(shí)施，同時(shí)項(xiàng)目對(duì)提前對(duì)于項(xiàng)目過(guò)程中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案準(zhǔn)備，形成了風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防及對(duì)策措施表，如表2 所示，從表中可以看到，桃江水庫(kù)大橋圍堰施工風(fēng)險(xiǎn)主要集中在四個(gè)方面，分別是鎖扣鋼管樁施工、抽水清淤、圍堰漏水和圍堰拆除，項(xiàng)目組對(duì)于每一種類型的施工風(fēng)險(xiǎn)都提前準(zhǔn)備了對(duì)策措施，并且形成了系統(tǒng)性的措施表。

表2 桃江水庫(kù)大橋圍堰施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防及對(duì)策措施表

下面我們對(duì)于桃江水庫(kù)大橋圍堰施工過(guò)程中的鎖扣鋼管樁圍囹支撐安裝、鎖扣鋼管樁鋼支撐安裝和基坑開(kāi)挖三個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的論述。

3.1 鎖扣鋼管樁圍囹支撐安裝

鎖扣鋼管樁圍囹支撐是圍護(hù)樁安全穩(wěn)定主要受力構(gòu)件，按總體要求，抽水施工階段鋼支撐的安裝工期約12 天。首先測(cè)量放線標(biāo)出鋼圍囹安裝標(biāo)高和托架的安裝位置。然后進(jìn)行圍囹托架安裝，在鎖扣鋼管上直接焊接型鋼三角托架，連通水管控制頂面水平同面。具體的鎖扣鋼管樁圍囹支撐安裝可以分為五個(gè)步驟，分別是：

第一步：

安裝頂面第一道圍囹，架設(shè)焊接四角的角撐；

第二步：

第一道支撐復(fù)檢合格后，進(jìn)行基坑抽水至第二道圍囹下50cm，安設(shè)三角牛腿，安放圍囹，架設(shè)對(duì)撐和角撐；

第三步：

第二道支撐復(fù)檢合格后，進(jìn)行基坑抽水至第三道圍囹下50cm，安設(shè)三角牛腿，安放圍囹，架設(shè)對(duì)撐和角撐；

第四步：

第三道支撐復(fù)檢合格后，進(jìn)行基坑抽水至第四道圍囹下50cm，安設(shè)三角牛腿，安放圍囹，架設(shè)對(duì)撐和角撐；

第五步：

第四道支撐復(fù)檢合格后，進(jìn)行基坑抽干水，測(cè)量復(fù)測(cè)封底混凝土標(biāo)高，人工清理鑿平封底混凝土面，根據(jù)設(shè)計(jì)承臺(tái)底面高程進(jìn)行墊層找平。

3.2 鎖扣鋼管樁鋼支撐安裝

作為橋梁大橋圍堰施工過(guò)程中的至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，鎖扣鋼管樁鋼支撐安裝同樣也是需要系統(tǒng)的開(kāi)展研究，在桃江水庫(kù)大橋圍堰的施工過(guò)程中，項(xiàng)目組進(jìn)行了細(xì)致的歸納總結(jié)，明確了鎖扣鋼管樁鋼支撐安裝的八個(gè)安裝步驟，分別是：

第一步：每節(jié)段分層抽水至支撐架設(shè)的高度后，立即放出支撐位置線。

第二步：清理沖孔樁的表面，焊接鋼牛腿，并拉線加設(shè)鋼板調(diào)整鋼管樁平面作為鋼圍囹的支撐面。

第三步：按圍囹間寬度在地面組拼對(duì)接成整體鋼支撐，微調(diào)采用特制鋼楔。

第四步：用汽車吊放鋼支撐到牛腿上，采用手工電焊的方式進(jìn)行電焊。

第五步：鋼支撐斜撐處，斜撐端部與鋼管樁接觸處應(yīng)緊密結(jié)合，斜撐處鋼圍囹采用斜切鋼管與角撐角度一致，頂部加設(shè)封頂鋼板再與圍囹固結(jié)。

第六步：根據(jù)設(shè)計(jì)要求做到先撐后抽水降水，和抽水降水密切配合，工序搭接要穩(wěn)妥；

第七步：安裝時(shí)，腰梁、端頭、各軸線要在同一平面上，為確保平直，圍囹、對(duì)撐、角撐安裝必須進(jìn)行平面高程控制。

第八步：整個(gè)施工過(guò)程中和基坑監(jiān)測(cè)同步進(jìn)行。

3.3 基坑開(kāi)挖

根據(jù)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)河床踏勘，河床為裸露的紅砂巖層（300kpa）。設(shè)計(jì)承臺(tái)底標(biāo)高為44.579m，河床標(biāo)高約46.3m，承臺(tái)下臥基巖約1.75m，經(jīng)計(jì)算設(shè)計(jì)封底混凝土厚為2m（42.5m）。棧橋平臺(tái)標(biāo)高為63.5m，常水位標(biāo)高57.2m，設(shè)計(jì)施工水位標(biāo)高58.8m，水下巖石開(kāi)挖難度極大，開(kāi)挖方式是決定開(kāi)挖成敗的第一要素。如果沒(méi)有層間水，偏安全考慮，2#增設(shè)鋼筋混凝土圈梁進(jìn)行干挖基坑（20cm 墊層），3#抽沙清到硬地澆筑找平墊層。

第一步：

首先拆除縱向[20 槽鋼，再拆除1.2m 橫向I22 工字鋼，采用WD150 小型旋挖機(jī)孔孔交叉開(kāi)挖基巖至封底混凝土標(biāo)高下5cm，由一邊到另一邊開(kāi)挖到位；

第二步：

由外向內(nèi)逐段開(kāi)挖，每段之間交叉不小于20cm，保證開(kāi)挖不留死角，直至開(kāi)挖道圍堰邊，整個(gè)過(guò)程與監(jiān)測(cè)過(guò)程同步進(jìn)行。

第三步：

潛水員進(jìn)行基底找平和護(hù)筒等邊角清理，基底石塊采用吊籃清理到位；

第四步：

采用高壓射水和吸泥機(jī)進(jìn)行基底清理。

4 結(jié)語(yǔ)

桃江水庫(kù)大橋圍堰的施工經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組總體方案設(shè)計(jì)和施工步驟的細(xì)化，按照既定的目標(biāo)保質(zhì)保量的順利完成了項(xiàng)目，同時(shí)對(duì)于鎖扣鋼管樁在橋梁圍堰施工中的應(yīng)用，項(xiàng)目組也是進(jìn)行了歸納總結(jié)，形成了系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)，詳細(xì)分析了鎖扣鋼管樁在橋梁圍堰施工中的應(yīng)用，首先論述了桃江水庫(kù)大橋圍堰施工中的總體方案和施工步驟，然后重點(diǎn)針對(duì)圍堰施工過(guò)程中的鎖扣鋼管樁圍囹支撐安裝、鎖扣鋼管樁鋼支撐安裝和基坑開(kāi)挖三個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的論述。