田先將TIAN Xian-jiang

（中鐵十五局集團(tuán)第三工程有限公司，成都 610097）

1 工程概況

馬古富力大橋位于坦桑尼亞境內(nèi)維多利亞湖上，連通姆萬扎省基貢戈-布西西地區(qū)，主橋?yàn)?00+160+160+100m懸灌梁，主墩位于湖汊中央，下部結(jié)構(gòu)為群樁承臺(tái)、雙室空心墩身，主墩附近水深超過10m，淤泥深度10～40m不等，大多數(shù)時(shí)候湖面有較大風(fēng)浪，本項(xiàng)目承臺(tái)設(shè)計(jì)為部分位于水面以下，考慮到施工環(huán)境的特殊性，通過綜合比對(duì)各方案優(yōu)劣，最終選定“高樁承臺(tái)鋼砼組合吊箱”作為承臺(tái)圍堰，本橋主墩吊箱圍堰平面布置見圖1所示。

圖1 吊箱圍堰平面布置圖

2 工藝流程

工藝流程及各工序邏輯關(guān)系見圖2所示。

圖2 吊箱法施工承臺(tái)工藝流程圖

3 各關(guān)鍵工序控制要點(diǎn)

3.1 樁基施工

關(guān)鍵控制點(diǎn)：如何將樁基施工對(duì)組合吊箱下放的負(fù)面影響降至最低。

樁基的垂直度至關(guān)重要，若控制不好，最直觀的影響是吊箱下放過程中極有可能剮蹭護(hù)筒壁，造成無法安裝氣囊，不能正常止水，甚至吊箱無法完全就位，情節(jié)嚴(yán)重的甚至造成吊箱傾覆的重大安全隱患。

護(hù)筒連接質(zhì)量要高度重視，焊縫不宜有突出或尖刺，不宜采用外側(cè)夾板焊，前者有劃傷或刺破氣囊的風(fēng)險(xiǎn)，后者除了會(huì)劃傷氣囊外還會(huì)造成氣囊無法密貼護(hù)筒周邊導(dǎo)致漏水。

3.2 吊箱底板現(xiàn)澆支架安裝

關(guān)鍵控制點(diǎn)：擱置牛腿如何才能方便安拆且合理受力。

所有護(hù)筒開窗底部標(biāo)高一致，并且所有擱置牛腿均穿過護(hù)筒軸心位置，盡可能使整個(gè)現(xiàn)澆支架平衡受力，能最大限度地減小拆除時(shí)出現(xiàn)卡死或摩擦過大無法抽出的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 吊箱底板現(xiàn)澆

關(guān)鍵控制點(diǎn)：現(xiàn)澆底板施工質(zhì)量的主要控制要素。

首先，確保預(yù)埋件的數(shù)量和埋設(shè)精度。本項(xiàng)目主要預(yù)埋件有：剪力健、拉壓桿、下吊耳連接、止推塊、氣囊出氣口、側(cè)模安裝槽、集水井等相關(guān)聯(lián)預(yù)埋件，任何一個(gè)預(yù)埋件均應(yīng)確保數(shù)量、位置埋設(shè)準(zhǔn)確，否則找不到替代，對(duì)吊箱的下放增加不可估量的難度。

其次，加強(qiáng)控制混凝土的澆筑質(zhì)量。重點(diǎn)控制混凝土密實(shí)度，由于施工面積超1000m2相對(duì)較大，厚度僅38cm相對(duì)較小，為了確保混凝土施工質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)采取的主要措施有：分班作業(yè)防止人員疲憊控制不到位、加密夜間照明設(shè)施防止視線盲區(qū)、工班長(zhǎng)分區(qū)管理避免管控漏洞、超量配備澆筑工具出現(xiàn)損壞能及時(shí)更換等。

3.4 吊箱鋼側(cè)模安裝

關(guān)鍵控制點(diǎn)一：如何實(shí)現(xiàn)超大型鋼模板無縫拼接。

本項(xiàng)目超大型模板處于犄角位置是設(shè)計(jì)為相互卡扣，若所有模板逐塊安裝，最后兩塊模板大概率不是間隙不足就是無法密貼，對(duì)于需下水作業(yè)的吊箱來說以上兩個(gè)問題都是致命的。有效的解決辦法是采取從某個(gè)角開始到對(duì)角結(jié)束，并且將最后犄角位置合模的兩塊模板用兩臺(tái)履帶吊同步安裝的方式。

關(guān)鍵控制點(diǎn)二：如何有效防止鋼側(cè)模間、側(cè)模與底板間縫隙漏水。

因吊箱需部分入水作業(yè)，若控制不好鋼模板之間以及鋼側(cè)模與吊箱底板之間縫隙則極易出現(xiàn)漏水，為此現(xiàn)場(chǎng)多措并舉，最終實(shí)現(xiàn)了理想的止水效果。其一是底板上留設(shè)側(cè)?？ú?，增強(qiáng)側(cè)模與底板之間的嵌合度；其二側(cè)模安裝前，在側(cè)?？ú勖刻巶?cè)模拼接部位制作30cm見方的灰餅，其間鋪設(shè)干硬性砂漿，利用側(cè)模自重將干硬性砂漿壓實(shí)，如此可以有效避免側(cè)模與底板間因操作誤差出現(xiàn)高度不一致不能密貼；其三是側(cè)模之間、側(cè)模與底板之間均墊有慢速膨脹性止水膠墊，此膠墊的承壓效果和后期止水效果上大大優(yōu)于各種快速膨脹材料；其四是吊箱整體起吊前務(wù)必先將底板與鋼側(cè)模之間加強(qiáng)整體受力的反拉桿全部上緊，防止吊箱起吊后因底板集中受力變形，造成底板脫離側(cè)模的問題。

3.5 下放系統(tǒng)安裝

本項(xiàng)目下放系統(tǒng)自下而上由吊耳組件、扁擔(dān)梁、鋼絞線、托梁、千斤頂組成，各組件關(guān)系見圖3所示。

圖3 下放系統(tǒng)圖

關(guān)鍵控制點(diǎn)：如何提高下放系統(tǒng)的安全可靠性。

吊耳組件須保證焊接質(zhì)量及安裝姿態(tài)，吊耳間距須與扁擔(dān)梁相匹配，吊耳孔須圓潤避免產(chǎn)生應(yīng)力集中，吊耳厚度或前端寬度不得小于設(shè)計(jì)要求。

扁擔(dān)梁各焊縫須飽滿，錨墊板寬度、厚度須滿足設(shè)計(jì)要求。

鋼絞線孔位須上下對(duì)應(yīng)，錨固端夾片務(wù)必全部全程處于夾緊狀態(tài)，務(wù)必確保每根鋼絞線均處于同步受力狀態(tài)。

托梁設(shè)計(jì)為一端張拉另一端反拉，安裝部位務(wù)必準(zhǔn)確且整體水平，不得出現(xiàn)鋼絞線位置偏移斜拉，造成扁擔(dān)梁擠壓護(hù)筒的現(xiàn)象。

千斤頂連接管線長(zhǎng)度足夠且進(jìn)行可靠保護(hù)，液壓油及時(shí)更換，專人操作。

針對(duì)以上各種問題，最有效的解決辦法是提前核算各部位受力，確保各組成部件型號(hào)、材質(zhì)有足夠的安全儲(chǔ)備，確保各部件安裝狀態(tài)及工作性能滿足設(shè)計(jì)要求，任何部位出現(xiàn)問題都極有可能引起蝴蝶效應(yīng)，進(jìn)而造成不可估量的嚴(yán)重后果。

3.6 模板支架拆除

本項(xiàng)目模板支架寬28.5m，長(zhǎng)36m，區(qū)域湖水深超過10m，模板支架到鋼棧橋間距約2m。

關(guān)鍵控制點(diǎn)一：方管、底模板如何實(shí)現(xiàn)安裝時(shí)穩(wěn)固而拆除時(shí)順利脫落。

在吊箱底模板安裝時(shí)，應(yīng)確保各構(gòu)件安裝牢固，分配梁、方管、木模板之間均采用淬火鐵絲綁扎。在保證牢固的前提下，為了降低拆除困難，方管與分配梁之間采取滿扎，但木膠板與方管之間只對(duì)四角、周邊部位進(jìn)行綁扎，且木膠板與方管之間綁扎的淬火鐵絲接頭部位不能伸入混凝土方向。

底模板拆除前，將固定分配梁、方管、木模板之間的淬火鐵絲全部剪斷，解除彼此之間的束縛，如此吊箱底板提升時(shí)，分配梁、方管因自重保持原位不動(dòng)，木模板也能輕松拆除。

關(guān)鍵控制點(diǎn)二：如何在支棧橋與吊箱間空隙狹小的情況下安全、順利拆除縱向分配梁。

縱向分配梁長(zhǎng)度30m，湖水深度超過10m，若直接抽出，極有可能插入淤泥內(nèi)無法抽出。在綜合考慮保證施工安全和不影響縱向分配梁后期使用的前提下，將其縱向切割成三段，切割位置分別位于第二、三根樁擱置牛腿的拼縫處，如此三段長(zhǎng)度分別為11.25m、7.5m、11.25m。選此處的考慮主要有四點(diǎn)：其一，方便切割操作，人在護(hù)筒內(nèi)即可完成操作；其二，無需增加投入更多設(shè)備；其三，只需起吊端頭偏移少許，緩緩落鉤至尾端落入水中即可，拆除過程未增加任何安全隱患；其四，再次使用前對(duì)接焊部位仍位于擱置牛腿上，只需對(duì)縫焊接即可滿足要求，不存在安全、質(zhì)量隱患。

3.7 吊箱下放

關(guān)鍵控制點(diǎn)：如何控制吊箱底板整體同步、平穩(wěn)下放。吊箱下放分四個(gè)步驟，提離分配梁→吊箱整體提升25cm→下放至距水面10～40cm→下放到位并固定。

對(duì)下放系統(tǒng)、模板結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)間連接做全面檢查，確保下放系統(tǒng)各構(gòu)件均處于安全工況，確保提升過程無多余約束，并對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行加強(qiáng)，條件允許的情況下對(duì)最關(guān)鍵部位盡量做成超靜定結(jié)構(gòu)。

第一步，將吊箱整體提離分配梁2～5cm，檢查各千斤頂及各組件受力情況，對(duì)受力不合理的千斤頂及周邊千斤頂進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整，確保每個(gè)千斤頂受力情況與理論應(yīng)力相對(duì)應(yīng)。

第二步，吊箱整體提升至25cm，方便模板支架拆除，考慮吊箱提升完成后需要留足一個(gè)禮拜時(shí)間拆除吊箱底部模板支架，拆除人員需要進(jìn)入吊箱下面施工，為了確保施工人員的安全，需在吊箱提升25cm后進(jìn)行臨時(shí)固定，固定措施主要有：護(hù)筒周邊插入木楔，臨時(shí)焊接拉壓桿，有效抵消水平風(fēng)荷載對(duì)吊箱造成的不均勻受力。

第三步，吊箱平穩(wěn)下放至距水面10～40cm，再次核實(shí)每臺(tái)千斤頂?shù)氖芰η闆r，排除異常后進(jìn)行下放最后一步的準(zhǔn)備工作。主要有：氣囊姿態(tài)梳理，防止扭曲或被擠壓；導(dǎo)向桿單端焊接，降低入水后水浪、大風(fēng)等外部荷載對(duì)吊箱的干擾；排查吊箱底板與鋼側(cè)模之間和剛側(cè)模彼此間縫隙是否變寬，若有提前處理，或記錄部位方便入水后找準(zhǔn)位置對(duì)癥下藥。

第四步，下放至設(shè)計(jì)位置，確定標(biāo)高無誤后迅速對(duì)吊箱進(jìn)行固定，主要固定部位為拉壓桿和導(dǎo)向桿。本項(xiàng)目為了便于拉壓桿水下安裝，特意設(shè)計(jì)成下部為插銷、上部為電弧焊的方式，下放之前將下部安裝上，就位后迅速焊接。

3.8 止水施工

關(guān)鍵控制點(diǎn)：入水1.1m施工吊箱如何實(shí)現(xiàn)無水施工環(huán)境。

護(hù)筒周邊采用氣囊作為主要密封材料，局部關(guān)系見圖4所示。氣囊安裝在現(xiàn)澆底板與護(hù)筒之間縫隙處，待氣囊充氣完成后在其上澆筑環(huán)形封堵混凝土，旨在保護(hù)氣囊不受電焊破壞。為了防止氣囊漏氣或壓力不足產(chǎn)生松動(dòng)，所有氣囊自充氣完成開始直至澆筑混凝土全過程需保持氣壓不低于0.8MPa。

圖4 護(hù)筒周邊與現(xiàn)澆底板間隙防水示意圖

鋼側(cè)模間以及鋼側(cè)模與吊箱底板間采用止水膠墊作為主要密封材料，輔以硬防水，并對(duì)外側(cè)模進(jìn)行兩道硬加固。第一個(gè)加固措施是每處拉壓桿預(yù)埋鋼板處，下放前焊一根10號(hào)工字鋼，外端頂住鋼側(cè)模，見圖5所示；第二個(gè)硬加固是無拉壓桿部位的加密內(nèi)撐，見圖6所示，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)措施不能確保每1.5m間距有一處內(nèi)撐時(shí)增設(shè)，提前預(yù)埋鋼筋頭，輔以三角鋼楔子進(jìn)行加固，可有效減小模板側(cè)向彎曲，進(jìn)而引發(fā)漏水問題。

圖5 有拉壓桿處底板與鋼側(cè)模間防水示意圖

圖6 無拉壓桿處底板與鋼側(cè)模間防水示意圖

3.9 體系轉(zhuǎn)換

關(guān)鍵控制點(diǎn)：何時(shí)拆除千斤頂最合適。

吊箱下放就位后，按工序前后次序應(yīng)是：焊導(dǎo)向桿，焊拉壓桿，安裝氣囊并充氣，澆筑水下封堵混凝土，抽水及止水，清理吊箱，焊接剪力健，切割鋼護(hù)筒，鑿樁頭。按受力最合理狀態(tài)考慮，在剪力健均勻焊接了超過三分之一的數(shù)量時(shí)拆除千斤頂最為合適。

焊導(dǎo)向桿和拉壓桿的主要目的是抵消側(cè)向水壓力、波浪、水平風(fēng)力對(duì)吊箱的擾動(dòng)，拉壓桿靠近現(xiàn)澆底板端是插銷連接，對(duì)吊箱的固定效果有限，結(jié)構(gòu)抵抗力不足以代替千斤頂。只有在焊接了一定程度的剪力健后，使剪力健與護(hù)筒有效連接，并使連接抵抗力遠(yuǎn)超千斤頂全程最大受力狀態(tài)，此時(shí)拆除千斤頂才能在給吊箱提供合理的安全保障。

4 結(jié)語

實(shí)踐證明，本項(xiàng)目采用“高樁承臺(tái)鋼砼組合吊箱”圍堰施工承臺(tái)收效理想，此方法操作簡(jiǎn)便，省工省時(shí)，并且足夠安全可靠?？梢灶A(yù)見，即便環(huán)境再惡劣數(shù)倍依然可以毫無顧慮地采用此方法，并能起到事半功倍的效果，避免了投入大量的大型設(shè)備。