２０１３年７月 瞳材目精陆 交通建设 深水桥梁裸露基岩大型双壁钢围堰施工技术研究 梁继荣 （茂名市公路建设有限公司 广东省茂名市５２５０００） 摘 要：桥梁深水基础常常处于地质条件比较复杂、水深流急的环境，而双臂钢围堰具有防水性能好、结构强度高等特 点，因此双臂钢围堰在海湾、湖泊及河流等大型深水桥梁的基础施工中应用比较广泛，尤其是在水深较深、河床无覆盖层 或覆盖层较薄的岩层地质条件，是一种最为经济合理的施工方法。本文结合某大桥的施工，研究与探索在水深２６ｍ、河床 无覆盖层的坚硬含砾砂岩、地质条件复杂的情况下，采用大直径圆形双臂钢围堰施工深水桥梁基础的方法及工艺。 关键词：深水桥梁；双壁钢围堰；施工技术；研究 中图分类号：Ｕ４４５．５５６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—００３８（２０１３）１９—０２９９—０３ １前言 加位移对称约束，底部施加固定约束。 近几十年来，我国公路和铁路桥梁均大规模地采用双臂钢围 堰作为水深急流区域桥梁基础的外围结构。本文在分析现有工 程实例的基础上，系统的论述了双壁钢围堰的施工技术，对我国 今后桥梁深水基础施工具有一定的借鉴意义。 ２工程概况 某大桥建于湖南省某市镜内，桥梁跨越沅江，桥梁总长达 图２双臂钢围堰整体结构示意图 ４００ｍ，跨度布置为４０＋８８＋１６８＋８８ｍ双线预应力混凝土刚构连续 ５双臂钢围堰施工技术探究 箱梁。其中１＃、２＃主墩为钻孔桩加双壁钢围堰深水基础，承台尺寸 ５．１施工工艺流程 为２４．８ｍｘ１９．６ｍ￣５．５ｍ，承台嵌岩最大深度为１．５ｍ，承台底标高 本工程选用先堰后桩法进行施工，施工工艺流程见图３。 １３１．７４９～１３１．９２８ｍ。桩基采用桩长为２０ｍ、直径为２．５ｍ的钻孔桩。 ３工程地质概况 桥址位于某水电站上游１．９ｋｉｎ，所处地区年降雨量大、雨水 充足，属发电蓄水区域。水深为２３．５～２５．Ｏｍ、常水位为１５２．５０ｍ， 施工最高水位可达１５３．５ｍ，水流流速及水位主要受下游电站控 制，自进场以来，观测可知洪水期水流流速未大于ｌｍ／ｓ，最高水 位未大于１５３ｍ。主墩墩位处河床无覆盖层，为裸露基岩，地质情 况比较复杂。墩处岩质为白云质灰岩、含砾砂岩，岩石强度均大 于ＩＯＯＭＰａ，岩面最大倾角为４５￣。本工程钢围堰最大爆破深度为 ８ｍ，封底厚度为５ｍ。桥型大体布置图形见图１。 图３双臂钢围堰施工工艺流程图 ５．２双璧钢围堰加工及首节下水工艺 ５．２．１双壁钢围堰分块加工 钢围堰平面均分为ｌ８块，为加强钢围堰规模化流水线作业 及加工精度，在加工场设置钢围堰胎模，在胎模上进行钢围堰的 图１桥梁跨度布置示意图 加工。为避免出现过大的焊接变形导致整体或局部尺寸与设计 ４双壁钢围堰结构设计 图纸不符，在正式加工前应当开展工艺性试验，从而确定最佳的 本工程采用的钢围堰为双壁圆型，外径３６ｍ，内径３３ｍ，内外 施焊原则及焊接工艺。每块围堰焊接结束后，应开展煤油渗透试 壁之间间距设为１．５ｍ。钢围堰高度根据水文资料以及承台高程 验，认真检查围堰的结构尺寸以及焊缝外观，不符合要求的应铲 计算可知应取２６ｍ，根据现场起重设备起重能力要求以及结构要 除重焊。经检查符合要求后，才能运至施工现场。 求，钢围堰在竖向上设置为５节，从下至上高度依次为５．４ｍ、 ５．２．２底节钢围堰下水工艺 ５．４ｍ、５．１ｍ、５ｍ和５．１ｍ。为确保施工作业安全，根据现场起重设 底节钢围堰总重量为１５０ｔ，高度为５．４ｍ。结合工程施工情况 备起重能力，将双壁钢套箱分为１８块，其结构图见图２。运 及所在地的地貌、地形，选用升降式拼装平台法进行施工。将尺 用相关软件建立封底混凝土以上钢套箱１／２模型，桁架单元作为 寸为４２ｍｘ４５ｍ的升降式拼装平台设置于上游约５０ｍ岸边，通过 水平斜撑，板单元作为内外壁板，梁单元作为其余结构，两侧施 贝雷片、钢管桩作为承重构件。顶升动力设备选用３２ｔ千斤项，提 ・２９９・ 交通建设 瞿卸目蓑晦 ２０１３年７月 吊杆选用＋３２精轧钢，顶升精轧钢上的扁担能够平台升降，进行 向前后行使的能力，满足钢围堰的浮运。就位固定好双壁钢围堰 围堰入水自浮。该法能使钻孔平台材料得到充分的利用，大大节 后，运用两条导向船上配备的５０ｔ履带吊环向对称分块拼装。进 约了施工用料，施工可靠方便。为获取平台的变形参数开展了升 行吊装接高时，要边拼装边调整，将四个５ｔ倒链分别设置于两条 降式平台预压试验，从而确保了底节钢围堰拼装的顺利安全。拼 导向船上，钢套箱的位置通过这四个倒链进行适当的调整。一块 装前于平台上开展围堰放样，按照平台变形量小往变形量大对 拼装好后，为了使待拼的下一块钢围堰进入拼装位置，需用手拉 称拼装的拼装顺序，拼装好一块点焊一块并临时固定，随拼装， 随调整，待拼装完全成型后全面焊接，同时开展煤油渗透试验。 葫芦旋转钢围堰，每对称拼装好一块旋转一次钢围堰，直到１８ 块全部拼装完成。拼装好后方可对焊缝进行焊接，为检验其密封 性同时应开展煤油渗透试验。为了使焊缝的质量得到保证，还应 一５．３水下坚硬岩层爆破及清渣技术 围堰直径为３６ｍ，爆破范围适宜选择直径为４０ｍ的圆。爆破 当开展超声波探伤检测。本节施工结束后，用同样的方法进行下 节的施工。 范围大，开挖深度深，爆破总开挖量达６０００余立方米。选用微差 毫秒爆破技术，从而有效降低了爆破对周边环境的影响。选择的 ５．５钢围堰的定位技术 爆破参数为：炮孔直径９０ｍｍ，垂直钻孔超深１．０ｍ，排距为２．０ｍ， 河床无覆盖层或覆盖层比较薄时，船只抛锚比较困难，合理 孔距为１．５ｍ，最大单孔装药量达３０ｋｇ，最大单段装药量达 确定钢围堰锚碇系统比较重要。该工程通过运用定位船对围堰 ２４８ｋｇ。爆破孔位设置见图４。选用非电力起爆网络、单孔单响排 进行定位锚固。 问微差爆破网络进行水下爆破。孔与孔之间选择并联连接，同孔 ５．５．１设计锚碇系统 的同段雷管选择并联连接，然后使用微差毫秒导爆管连接在８＃ 有效防止了盲炮的出现。 计算钢围堰的风阻力、钢围堰的动水压力、定位船的风阻力、 主锚承受的拉力在ｌｍ／ｓ水流流速情况下算出为２６８．８ｋＮ。结合 现场实际状况及计算决定选用４个１５ｔ混凝土主锚，４个１５ｔ混 凝土边锚，４个１５ｔ混凝土八字尾锚。同时钢围堰与定位船间距 应≥１００ｍ，定位船与主锚问钢丝绳长度应≥３００ｍ，钢围堰与尾锚 距离应≥１００ｍ。 ５．５．２锚碇系统施工及围堰定位 防水金属电雷管上进行起爆。同时每个孔安装两个导爆管，从而 导向船组的风阻力、定位船的水流阻力、导向船组的水流阻力， 浮运钢围堰前，应当结合设计角度和要求预先进行放样抛锚。 （１）前定位船抛锚定位。使用缆索将主锚放到抛锚船上，然后 。 。 ｏ 由抛锚船将其运至锚定地点的上游１０ｍ处进行抛锚，接着锚绳 经由抛锚船进行预拉。再用一条托船将定位船拉至锚定地点与 主锚连接。边锚、尾锚的抛设方法同上。 ４０ 图４深水水下爆破孔布置图（ｍ） ５．３．１水下钻孔 （２）由江边码头将围堰及导向船组浮运至墩位地点，导向船组 钻孔系统由一台中风压空压机配合三台ＣＱ一１００型潜孔钻 锚碇好后收紧调整各拉缆、锚绳，确保锚碇系统保持稳定状态。 构成，运用ＧＰＳ准确定位一次性成孔施工。开钻前先对需钻孔位 （３）钢围堰所进行的着床定位是施工中最为关键而重要的工 下１３０ｍｍ套管，套管下设完成后下设钻杆一次性准确成孔，成孔 序，对最终的围堰定位质量有着直接的影响。经由导向船上安装的 结束后，外套管待装药堵塞结束后取出进行下一孔的施工。 导链及定位船上的拉揽系统进行调整，确保套箱的准确定位。围堰 ５．３．２水下装药、塞堵 在进行着床前，应对套箱顶上顺横桥向的两个点用全站仪进行观 选用６９０防水乳化炸药作为水下炸药，为了装药的方便，选 测，对围堰的偏位和倾斜进行适当的调整，确保两点的设计坐标与 用竹片夹紧、接长药卷放并设置导爆管，然后使用粗尼龙绳吊放 实际坐标能够基本吻合，然后马上启动抽水机问隔向１８个隔仓均 进孔内，将药包撑压至孔底时选用５０ＰＶＣ管进行。选用碎石、沙 衡同时注水，使围堰平稳快速下沉着床。围堰下沉到位后，应安排 子等填塞物进行塞孔，塞孔完成后将套管提起，对导爆索进行编 潜水员下水对围堰底部着床状况进行观测，用袋装水泥将基底空 号并整理好。 隙与底部刃脚塞垫，从而保证围堰底部着床稳固、良好。 ５．３．３水下爆破、水下清渣 爆破时将河道封航，与８＃防水金属电雷管连接进行起爆。水 ５．６双壁钢围堰大体积混凝土水下封底技术 ５．６．１钢护筒、封底平台安装 根据后期钻孔平台利用封底平台，在钢围堰着床稳定牢固 后，开始搭设平台。钢护筒壁厚为ｌｃｍ，直径为 ２．５ｍ，将厚度为 ８ｍｍ，宽度为３０ｃｍ加强箍贴焊于护筒外壁，每隔２－３ｍ设置一 下爆破结束后，清渣作业选用一艘３００ｔ的驳船并配备５０Ｔ履带 吊配３ｍ抓斗，为了提高船体的稳定性，将封闭钢护筒安装于驳 船两侧。开挖结束后，测量基底标高确认是否满足设计要求，并 组织验收工作。 ５．４双壁钢围堰浮运、接高及下沉技术 道。经由滑轮组和卷扬机完成护筒的下放就位。为保证护筒下放 准确及在浇筑混凝土时不出现偏移，将三层悬挂于贝雷梁上的 在确定浮运日期时应咨询气象部门，在无雨的白天，风速在 定位架安装于护筒顶口。将砂袋抛填于护筒内底口，从而确保了 三级以下时进行。选用两条导向船，将两组贝雷梁设置于两船前 底口的稳固。 后将套箱夹紧，构成井字架，浮运钢围堰前用５ｔ的手拉葫芦或木 ５．６．２大体积水下封底混凝土浇筑 楔子将钢围堰固定牢固。两条导向船动力达到１２０马力，都满足 浇筑封底混凝土前，需再次确定钢护筒安放位置的准确、钢 ・３００・ ２０１３年７月 瞳材宙爱哺 交通建设 简述路桥施工技术与质量控制方法 李家星王伦学 （中国建筑第七工程局有限公司４５００００） 摘 要：随着现代化城市建设的加快推进，现代公路以及桥梁工程在建项目不断增加，由于路政建设改革的不断加强。 国家交通部对公路建设的要求也越来越高。公路桥梁建设项目的难度也在大幅提升。路桥是现代公路施工中的主要部分 和关键环节，是决定我国路政建设水平乃至整个国民经济发展的支柱产业。因此，必须严格规范施工过程中的施工技术， 并加强质量控制，以满足现代路桥工程高性能化的标准。 关键词：建设；桥梁工程；施工；质量控制 中图分类号：Ｕ４１５．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—００３８（２０１３）１９—０３０１—０２ 工程建设项目中的质量控制工作的综合性很强，它与简单、 路桥施工技术与质量控制是影响路桥项目的施工质量以及 的施工管理不同，它是对一个或多个工程建设项目的前期 使用寿命的关键。在具体的施工过程中，要严格遵循我国建筑行 投资、中期建设、后期使用功能以及资金、工程进度、质量等综合 业的相关标准与施工规范，按照项目的设计图纸、具体的施工方 因素所进行的宏观的和监控的过程。目前，工程建设项目质 案，以专业、科学、完善的施工技术与工艺进行具体的生产操作， 量控制的主要内容包括对施工前期的成本预算，施工过程的技术 在项目经理的指导下，开展制度化化、规范化的质量管理工作， 管理以及工程完工后的成本总核算三个部分。在进行路桥施工 通过实施全方位的监督与管控措施，从根源上杜绝质量缺陷以 设计时，要综合考虑这三方面因素，科学预测工程进度及各项开 及安全隐患的发生，促进路桥项目参建企业的发展。 支，尽可能使成本预算与工程竣工后的资金支出差别不大，在技 ｌ路桥施工技术质量控制存在的一些问题 术管理方面，要确保技术的规范性，敢于尝试最新的新技术、新工 １．１施工方法不规范 艺，力争使工程质量符合设计的标准和要求等。 在路桥现场施工中经常会出现施工方法不规范的现象，在开 ２加强路桥施工技术的方法 挖或者衬砌过程中，由于设置支护结构以及支撑构件时时常出 ２．１桥头换填施工技术控制 现支护支撑强度太低或支撑的位置不当等一些不符合施工标准 转变传统的桥头换填施工方法，把台背处的路基全部挖开， 的情况，不得不拆除支护结构和支撑构件而引起塌方。虽然提升 统一填筑石灰土，不再保留周围的素土，这样重型压路机就可以 施工技术的标准已经在许多施工单位的文件中有明确的规范， 在台背处进行碾压。虽然素土变换为石灰土提高了部分工程造 可是其应用还处于初始阶段，因为相关的施工技术以及软件的 价，但是保证了台背回填的质量，也减少了人工与小型机具费用， 开发相对来说还是不足的，所以容易导致许多技术指标不到位， 同时有利于缩短工期。平衡全线路基施工时的技术要点，即在台 严重影响着施工进度的加快，甚至影响整个项目的质量。 背回填施工中统一规定台背高于２ｍ的，从原地面填起；不到２ｍ １．２质量控制不合理 的，从原地面下挖至距台背顶２ｍ处开始施工。另外，严格遵守台 围堰着床的稳固情况、围堰刃脚堵漏情况。选用Ｃ３０混凝土进行 以及不同承台的尺寸综合考虑。选择不同形式的围堰时，应具有 双壁钢围堰封底，封底厚度为５ｍ，预计使用混凝土方量３６４５ｍ。 针对性的施工，才能保证施工班组、人工以及材料的密切配合， 选择两点同时进行混凝土的灌注并配合一次拔球的方法。浇筑 从而确保施工效率的高效化、节约成本的合理化以及工程施工 封底混凝土时，由小里程河床面低点开始向大里程方向及上游 的顺利开展。 进行混凝土的灌注，即局部由下游侧向上游侧、总体上由低处向 高处的方向灌注。在浇灌期间，应布设足够数量的测点随时对灌 参考文献 注高度进行测量，终测时加密测量，从而避免出现欠灌或超灌。 【１］记者：孔芒．长江上游深水第一爆炸成功［Ｎ］．四川日报，２００８（ｏ４）：１２— ５．７双壁钢围堰拆除 １５． 于第二节底端距离底口４０ｅｒｎ处，将＋１０ｍｍ钢筋焊接在内、 ［２］孟新奇，刘云清，贾明浩，赵银鑫．桥梁深水岩层基础异形双壁钢围堰施 外壁板面构成水下切割导盲线。将隔水板设置于隔舱内混凝土 工技术研究【Ａ］．第十八届全国桥梁学术会议论文集（上册）［ＣＩ＇２００８（ｏ４）： 面以上７Ｏｃｍ处，于隔水板下顺着切割导盲线切割后围堰整体上 ２２ ２４． ［３］柴修伟．水下炮孔爆破水中冲击波传播特性【Ｄ】．武汉理工大学，２００９ 浮。结合设备的起吊范围，然后逐节、逐块切割、同时进行吊装运 （０８）：】１～１４． 输。拆除最后一节时利用梁部、墩身设置起吊支点吊装切割。 ６结语 收稿日期：２０１３—５—１７ 综上所述，双臂钢围堰的施工应根据地质情况、墩台的形状 ・３Ｏ１・
