楊太鵬

（中鐵二十二局集團第二工程有限公司，北京 100041）

1 工程概況

津秦客運專線寧車沽永定新河特大橋總長602.71米，其中位于DK55+086.7（214# 墩）～DK55+689.41（228#墩）為跨永定新河段。共15 個墩，其中位于中的7個墩為219#墩、220#墩、221#墩、222#墩、223#墩、224#墩、225#墩，其余橋墩位于河道淺灘處。全段群樁均為鉆孔樁，承臺均為雙層；實體橋墩均為雙線流線型，其中，跨越永定新河南岸大堤以及永定新河主河道的分別為214#墩～217#墩為（40+56+40）m、222#墩～225#墩為（40+64+40）m，其他孔跨及梁型為32m 簡支箱梁。

2 水中承臺施工技術(shù)

寧車沽永定新河特大橋水中承臺施工采用鋼板樁圍堰施工方案，圍堰采用復(fù)合型拉森IV鋼板樁進行施工，根據(jù)各基坑不同的地質(zhì)情況及承臺平面尺寸和基坑深度分別對圍堰的樁長、入土深度、封底厚度、支撐形式以及施工流程進行設(shè)計。

承臺鋼板樁圍堰施工要在鉆孔樁施工完成后進行，主要借用兩個部分，一是現(xiàn)有鉆孔樁施工平臺，另一個是施工橋。而樁基在挖完基坑圍堰、土方之后進行第三方檢測，達到合格標(biāo)準(zhǔn)可以進行施工。

2.1 鋼板樁圍堰施工

219# 墩、220# 墩、221# 墩、222# 墩、223# 墩、224#墩、225#墩鋼板樁圍堰采用復(fù)合型拉森IV 鋼板樁，樁長21m～26m 不等，由于施工水位較高，基坑較深，為保證鋼板樁強度滿足結(jié)構(gòu)受力要求，既有拉森IV 型鋼板樁的補強是通過在鋼板樁腹板內(nèi)外兩側(cè)焊接10m 長Q34532a 工字鋼和240×12×13000mmQ345 鋼板完成，完成補強鋼板及工字鋼與鋼板樁焊接后，一起進行插打，具體補強方式見圖1。

圖1 鋼板樁圖樣

2.1.1 鋼板樁圍堰形式

永定新河水中橋墩采用鋼板樁圍堰形式進行承臺施工。鋼板樁圍堰采用矩形圍堰形式，對于在永定新河水中進行承臺施工時，其形式選擇位樁、導(dǎo)框、支撐、加強鋼板樁組成的矩形鋼板樁圍堰，圈梁采用700×300 Q345 H 型鋼和36a 工字鋼，定位樁及支撐采用Ф630×12mm 和Ф426×10mm 圓管。

結(jié)構(gòu)設(shè)計方案由中鐵大橋局集團股份有限公司施工事業(yè)部進行設(shè)計并檢算，滿足穩(wěn)定性及安全性要求，基本結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 鋼板樁圍堰基本構(gòu)造圖

對于現(xiàn)場已接收到的鋼板樁，應(yīng)當(dāng)在第一時間內(nèi)完成檢查、做好分類工作，并對已經(jīng)分類的鋼板樁進行編號，登記。檢查包括船閘和樁身的檢查。彎曲、破損和鎖緊不當(dāng)?shù)膽?yīng)采用冷彎、熱敲、焊接、鉚接、切割或加長等方法進行修復(fù)。在單樁的邊鎖處涂抹黃油或由黃油、瀝青、干鋸末、干粘土加熱混合而成的油脂(質(zhì)量比則為2:2:2:1)，以此來提高潤滑度，降低滲漏的可能性。

2.1.2 圍堰施工方法

采用70 噸履帶吊鋼板樁和DG-90 型振動錘進行鋼板插打的施工。施工前，先將既有鉆孔平臺拆除，在圍堰兩側(cè)垂直于便橋搭設(shè)兩個臨時平臺，吊車站位于臨時平臺上，進行鋼板樁圍堰的施工。首先將定位樁打入，然后將第二層圈梁及支撐拼裝成整體，沿定位樁下放至設(shè)計位置并通過吊掛系統(tǒng)懸掛于定位樁上，然后安裝第一層圈梁、支撐和導(dǎo)向架，然后進行插打鋼板樁。在第一部分中，將7 至10 個鋼板樁一排排地插入導(dǎo)向架中，使其呈篩網(wǎng)狀。按照設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)高度，在垂直度嚴(yán)格控制的前提下，對屏風(fēng)兩端的一組鋼板進行插打，在導(dǎo)向架上固定時選擇電焊完成，以打入高度三分之一為標(biāo)準(zhǔn)，分2-3次進行插打，直到達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)高度。

插打順序:樁的垂直度得到控制的前提下，以上游為始，向下游合攏，在此期間，要以一個角到另外一個角，第一個樁要兩個垂直方向同時進行。當(dāng)一個或多個樁被插入和打入時，導(dǎo)向架被接觸。在打入鋼板樁的過程中，測量人員應(yīng)與打入鋼板樁的位置相符，并及時糾正超限的偏差。直到所有的鋼樁都被打入。

2.1.3 抽水及清淤

鋼板樁插打完成后，用泥漿泵配合高壓射水進行抽水清淤，當(dāng)圍堰內(nèi)土方清至第三層支撐中心標(biāo)高下0.5m時開始安裝第三層支撐；當(dāng)基坑土體為不透水土或滲水速度較慢時在第三層支撐安裝完成后，繼續(xù)抽水清淤至封底混凝土底標(biāo)高，然后進行封底。進行承臺施工；當(dāng)基坑土體為透水性土?xí)r，安裝完第三層圈梁及支撐后，帶水進行清淤，清淤至封底混凝土底標(biāo)高后進行水下混凝土封底，然后抽水進行承臺施工。

2.1.4 水下封底混凝土施工及堵漏

圍堰內(nèi)土方挖至承臺底標(biāo)高下2.30m 后, 采用導(dǎo)管法水下灌注2.30m 厚C25 砼進行封底。封底前對樁頭進行高壓水沖洗，去除樁頭表面泥污，保證封底質(zhì)量。本工程最大封底面積為265.7m2，采用9 組Φ300mm 導(dǎo)管，灌注半徑按5m 考慮，每組導(dǎo)管長度16.3m，分別長度分別為4m、4×2.7m、1m、0.5m，導(dǎo)管底口距基坑底面0.2m,共設(shè)16 個測點，隨時測量混凝土高度及導(dǎo)管埋置深度。封底施工前，在圍堰鋼板樁導(dǎo)向架及第一層支撐體系上搭設(shè)平臺，平臺采用工字鋼橫縱梁進行搭設(shè)，平臺上設(shè)置卡盤將導(dǎo)管固定于卡盤上。

以C25 水下混凝土的配比為標(biāo)準(zhǔn)，對封底混凝土進行配制，以（210±10）mm 的標(biāo)準(zhǔn)控制坍塌度，保證初凝時間要在10 小時以上，混凝土要求質(zhì)量高且易操作，滿足流動半徑＞5m 的泵送要求，為避免造成堵管的事故發(fā)生，還要對砂石的等級以及直徑進行嚴(yán)格控制。

混凝土運輸車要在攪拌站集中拌制混凝土后將其運送至現(xiàn)場，泵入料斗。第一斗封混凝土控制在10m3左右，管道埋深0.3m 以上，第一次灌封后，選擇小漏斗，即1m3管口。在澆筑過程中，要測量混凝土表面高度，確定澆筑位置，使圍堰內(nèi)混凝土在上升時保證均勻，及時拆管，以1m 為合適控制埋管深度，直至圍堰內(nèi)混凝土頂部達到設(shè)計高度，如圖3 所示。

圖3 導(dǎo)管平面布置圖

以基坑最低處為起點，開始由低到高的關(guān)灌注，對導(dǎo)管懸空以及導(dǎo)管外的混凝土高度時刻關(guān)注。對有砼的導(dǎo)管底口需要立即灌注封口，封口之后，按照1-8 的順序灌注砼，以砼上升高度確定是否啟用9#備用導(dǎo)管。在排水、安裝支撐前，要確定混凝土強度是否達到100%。

排水及支撐安裝過程中隨時檢查圍堰的阻水性能，發(fā)現(xiàn)滲漏及時在圍堰內(nèi)側(cè)用棉絮進行堵漏，并在鋼板樁接縫滲漏處涂抹防水涂料，必要時潛水員潛水至圍堰外側(cè)用棉絮、防水涂料等進行堵漏。

基坑降水完成后，清除底部混凝土上的浮漿，鑿去鉆孔樁頭，用20cm 厚C25 混凝土找平底部混凝土表面后，進行承臺施工。

2.2 承臺施工

2.2.1 綁扎承臺鋼筋

鋼筋的下料以及安裝要在車間內(nèi)完成，確保在運到現(xiàn)場后可以直接綁扎，保護層厚度為150mm，以承臺混凝土為標(biāo)準(zhǔn)，選擇強度相同的立體混凝土墊塊，墊塊尺寸150×150×150mm，提前預(yù)制。承臺底面鋼筋保護層墊塊數(shù)量≥4m3。

2.2.2 模板安裝

使用大塊組合鋼模板作為承臺模板并用汽車吊安裝，采用鋼管腳手進行固定，模板拼縫采用雙面膠條密封，模板表面平整、清潔并用毛刷清除銹跡，并均勻涂刷脫模劑。

2.2.3 混凝土澆筑

承臺混凝土采用攪拌站提供、運輸車運輸，沿溜槽或地泵泵送入模板，在攤鋪時，應(yīng)當(dāng)控制層厚在30cm 以下。Φ50mm 插入式振搗棒進行振搗，以均等的間距進行振搗，與側(cè)模的距離應(yīng)當(dāng)在5cm 以上，但不可超過10cm，以5～10cm 的厚度為插入下層混凝土，確保其足夠密實，以少于下層混凝土的初凝時間為準(zhǔn)，進行混凝土澆筑間隔，如無特殊原因混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑不得中斷?；炷撂涠?、和易性等各項性能指標(biāo)需滿足承臺混凝土的澆筑要求。

用于承臺留置的混凝土試件的數(shù)量至少為兩組，每當(dāng)單個承臺的混凝土式樣超過200m3，則需要增加一組標(biāo)養(yǎng)試件。在完成混凝土的澆筑后，要進行為期2 周的養(yǎng)護工作。完成承臺混凝土的施工后，要對橋墩位置進行混凝土鑿毛處理，完成墩身施工即可拆除圍堰。

3 施工質(zhì)量保證措施

3.1 定位樁插打過程中，以位置偏差＜1.5cm 為準(zhǔn)，對打入的垂直度進行嚴(yán)格控制，確保第二層圈梁及支撐體系下放順利進行。

3.2 對采用的鋼板樁在插打前對鎖口和樁身進行詳細的檢查，凡有彎曲、破損的及時進行修補，修補后仍達不到要求的不得使用。

3.3 鋼板樁圍堰施工時，嚴(yán)格按照《津秦客運專線永定新河特大橋下部結(jié)構(gòu)設(shè)計圖》進行施工。并加強鋼板樁補強鋼板、工字鋼、圈梁、支撐等主要受力結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照圖紙要求的焊縫形式、高度、間距等進行焊接。

3.4 在圍堰施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行本方案中的施工順序和工藝流程，確保在進一步降水或開挖坑內(nèi)土方之前，各層支撐安裝到位。不允許反向施工。

3.5 封底混凝土坍落度必須滿足水下混凝土灌注要求，1 小時后的混凝土坍落度不得低于190mm，2 小時后的混凝土坍落度不得小于170mm，初凝時間不得小于10小時。

3.6 承臺、橋墩采用大鋼模板施工，確保混凝土表面平整、潔凈；在進行墩身、頂帽的一次性澆筑到位后，抹平、壓實應(yīng)當(dāng)由專人完成，對于后期預(yù)埋件檢查、鋪設(shè)預(yù)留孔位置以及后期的養(yǎng)護，都應(yīng)當(dāng)由專人負責(zé)，以確?；炷临|(zhì)量。

3.7 鋼筋的鋪設(shè)集中進行，并在加工平臺上完成，在現(xiàn)場混凝土墊塊高標(biāo)設(shè)置完成后，確保鋼筋保護層的厚度，在現(xiàn)場完成綁扎。

3.8 工藝操作標(biāo)準(zhǔn)化，混凝土攪拌、運輸、澆筑、養(yǎng)護機械化。商品混凝土。為了確?；炷翐v固密實，表面平滑，搗固、固定需要由專人完成。

4 雨季施工質(zhì)量保證措施

4.1 為確保雨季施工可以按時完成，需要在施工前做好保護措施。氣象預(yù)報、潮汐、水位由專人收集，以收集到的信息為基本參考依據(jù)，確保施工安排合理，防護工作及時。

4.2 為防止圍堰內(nèi)大量積水，要做好排水、掌握河水上漲情況的兩項工作，混凝土工作不可在雨天進行。

4.3 暴雨期間，為確保施工安全，需要做好鋼板樁、臨時橋梁的監(jiān)控工作，及時發(fā)現(xiàn)并處理存在的隱患。預(yù)制定防控措施，建立有效的抗洪機制，確保有足夠的對抗洪災(zāi)的物質(zhì)。

4.4 對于季節(jié)要做好各項準(zhǔn)備工作，例如防雨、防洪等，雨后做好各項檢查工作，對存在的隱患做到及時處理。

5 高溫環(huán)境下的施工措施

5.1 砼的運輸、灌筑過程中，要做好兩方面的工作，即遮陽、降溫。避免陽光直接照射混凝土及模板。

5.2 做好混凝土溫度的監(jiān)控，混凝土入模溫度不得超過環(huán)境溫度且不大于30℃。

5.3 在進行大體積混凝土澆筑時，不宜選擇高溫環(huán)境下進行，可通過冷水降溫或拌制混凝土?xí)r加入冰塊，來確?；炷聊_注為地位進行，完成后做好覆蓋、灑水為期兩周的養(yǎng)護工作。

6 結(jié)論

永定新河為季節(jié)性河流與渤海相通，并受潮汐影響，水位變化較大。以本標(biāo)段施工內(nèi)容、特點為基礎(chǔ)，以個人多年自身經(jīng)驗為參考，對現(xiàn)有的技術(shù)、資源加以利用，最大程度上在保證施工作業(yè)質(zhì)量的同時，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的提升。