淺談橋梁鋼圍堰施工

張江斌,張朝云,施昌龍

摘?要本文針對橋梁的鋼圍堰施工進(jìn)行了研究，對圍堰的施工方法和工藝進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，對類似工程起到了良好的借鑒作用。

關(guān)鍵詞圍堰；施工；橋梁

中圖分類號TU7文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1673-9671-(2011)071-0148-01

1概述

河北省某大橋分主橋和引橋兩部分。主橋上部采用跨徑布置為3X210米鋼拱組合結(jié)構(gòu)體系，主梁為等截面鋼—混凝土結(jié)合梁結(jié)構(gòu)；引橋上部結(jié)構(gòu)采用大懸臂的組合箱梁結(jié)構(gòu)，箱寬31.5米，懸臂超過8米，梁高4.5米，是單箱組合梁結(jié)構(gòu)。

各墩承臺均為水上承臺，采用鋼圍堰施工。鋼圍堰是承臺干施工的臨時擋水結(jié)構(gòu)以及承臺混凝土澆注時的側(cè)模，承臺澆注完成后拆除鋼圍堰。

主、引橋鋼圍堰均采用無底、雙壁結(jié)構(gòu)，厚度1.2m。邊主墩鋼圍堰雙壁高度15.7m、單壁擋浪板高度1.3m，設(shè)計頂標(biāo)高+9.0m，底標(biāo)高-8.0m，重量為625t。中主墩鋼圍堰雙壁高度16.7m、單壁擋浪板高度1.3m，設(shè)計頂標(biāo)高+9.0m，底標(biāo)高-9.0m，重量為605t。

2施工方法

2.1施工準(zhǔn)備

承臺周邊鉆孔樁施工完畢后，可以拆除部分鉆孔平臺，在護(hù)筒上焊接鋼圍堰拼裝牛腿以及導(dǎo)向裝置，牛腿頂標(biāo)高+3.75m；導(dǎo)向裝置頂標(biāo)高+10.0m，底標(biāo)高+2.0m。設(shè)置千斤頂?shù)觞c(diǎn)位置的護(hù)筒接高至+13.0m標(biāo)高；后場預(yù)先加工好圍堰分塊單元，運(yùn)輸至現(xiàn)場組拼焊接。

2.2主要的施工方法

1）總體施工方法。鋼圍堰均在后場分塊制作，經(jīng)檢驗(yàn)、試拼合格后運(yùn)輸至墩位，引橋通過支棧橋上80t履帶吊對稱組拼焊接，主橋鋼圍堰通過主墩上安裝的60t龍門吊對稱主拼焊接。焊接完成后，引橋4臺、主橋6臺提升千斤頂整體下放入水，澆注夾壁混凝土，注水吸泥下沉至設(shè)計標(biāo)高。根據(jù)入泥后具體情況進(jìn)行圍堰內(nèi)部及外圍基底拋填或清理施工，一次性澆注水下封底混凝土。

2）鋼圍堰加工。鋼圍堰制作總體工藝采取先進(jìn)行散件下料加工，在場內(nèi)按設(shè)計分塊制作成塊件，再將塊件運(yùn)抵施工現(xiàn)場進(jìn)行組拼焊接。

制作時先將內(nèi)、外壁板，水平環(huán)板、隔艙板平面分段制作，然后在胎架上依次安裝外壁板→隔艙板→豎箱→水平環(huán)板→內(nèi)壁板。

3）鋼圍堰拼裝。鉆孔樁施工結(jié)束后，拆除鉆孔平臺，在外側(cè)護(hù)筒和鋼管樁上焊接圍堰拼接牛腿，牛腿采用HN450型鋼，牛腿頂面標(biāo)高為+3.75m。牛腿焊接前，先測量找平。

由于部分圍堰分塊在兩個牛腿之間，不能直接在牛腿上支撐，在牛腿之間焊接平聯(lián)，平聯(lián)采用雙拼I25型鋼，平聯(lián)頂標(biāo)高＋4.0m。

履帶吊或龍門吊將壁板塊件吊起至安裝位置，下口通過定位碼子就位后，與定位碼子臨時焊接加以固定，上部用型鋼和護(hù)筒臨及導(dǎo)向裝置焊接固定，通過測量儀器校檢校達(dá)到要求后，壁板與底板、壁板間進(jìn)行焊接連接。

4）鋼圍堰下放。鋼圍堰下放由連續(xù)千斤頂、液壓油泵、高強(qiáng)度鋼絞線作為柔性吊桿，構(gòu)成完整的下放系統(tǒng)。

鋼圍堰下放時，先由千斤頂?shù)南聤A持器夾緊鋼絞線，主頂活塞向上前進(jìn)，然后夾緊上夾持器，主頂活塞繼續(xù)向上前進(jìn)，再打開下夾持器，主頂活塞向下回縮，鋼圍堰下放，主頂活塞回縮，下夾持器再次夾緊鋼絞線，活塞回縮到位，完成一次下放循環(huán)。通過液壓系統(tǒng)周而復(fù)始的動作及上下夾持器的交換持力，鋼圍堰下放到預(yù)定的位置。

5）鋼圍堰夾壁混凝土澆筑。鋼圍堰下放到位后，拆除下放設(shè)備及支撐牛腿，對稱澆注夾壁混凝土。夾壁混凝土強(qiáng)度C20。澆注高度引橋3.2m，混凝土168 m3，邊主墩4.2m，混凝土508 m3；中主墩高度4.2m，混凝土445 m3。

6）鋼圍堰吸泥下沉。鋼圍堰下沉?xí)r機(jī)選擇在水流流速小、流態(tài)穩(wěn)定，水流狀態(tài)維持時間較長，利于鋼圍堰的精確定位的時機(jī)。

鋼圍堰采用325mm空氣吸泥機(jī)不排水吸泥下沉?？諝馕鄼C(jī)頭部設(shè)置高壓射水嘴，必要時射水破土。

7）鋼圍堰定位。鋼圍堰平面位置粗調(diào)通過在鋼圍堰壁體內(nèi)壁板與最外圍鋼護(hù)筒間設(shè)置導(dǎo)向裝置來實(shí)現(xiàn)。在外圍鋼護(hù)筒上安裝導(dǎo)向裝置，在同一標(biāo)高平面位置周圈布置多個導(dǎo)向裝置，部分導(dǎo)向裝置可能和焊接牛腿位置發(fā)生沖突，根據(jù)現(xiàn)場情況做局部調(diào)整。

鋼圍堰平面位置精確控制主要通過圍堰內(nèi)設(shè)置的手拉葫蘆和夾壁內(nèi)不平衡注水來實(shí)現(xiàn)。

8）鋼圍堰標(biāo)高及垂直度控制。鋼圍堰標(biāo)高控制主要是通過在夾壁內(nèi)注水來進(jìn)行調(diào)整，并在鋼圍堰標(biāo)高到位后，在鋼圍堰四周盡快安裝反壓牛腿。反壓牛腿采用2HW450×200。反壓牛腿在高潮位承受圍堰向上的浮力，低潮位承受圍堰的自重。

9）鋼圍堰基礎(chǔ)處理。鋼圍堰精確定位后，為防止河床進(jìn)一步?jīng)_刷，注意鋼圍堰周邊河床沖刷情況，并隨時進(jìn)行維護(hù)。

鋼圍堰外河床沖刷嚴(yán)重時，在外圍拋填沙袋防止圍堰周圍河床進(jìn)一步?jīng)_刷，并加強(qiáng)監(jiān)測。

鋼圍堰下沉到位后，采用泥漿泵對稱吸泥整平鋼圍堰內(nèi)河床，使其達(dá)到設(shè)計標(biāo)高。

10）鋼圍堰封底。封底混凝土一次性澆注，在護(hù)筒上搭設(shè)施工平臺，商品混凝土運(yùn)輸至前場，采用中心集料斗集料，小料斗封底。封底時先澆注圍堰上游，再澆注圍堰下游。①封底平臺搭設(shè)。封底平臺在鋼護(hù)筒上進(jìn)行搭設(shè)。封底平臺材料采用現(xiàn)場拆除的鉆孔平臺材料，主梁采用I45，次梁采用I25，面板采用鋼板或者腳手板鋪設(shè)。②混凝土澆筑導(dǎo)管布置。導(dǎo)管采用外徑325mm的無縫鋼管，導(dǎo)管使用前作水壓、水密性實(shí)驗(yàn)，合格后使用。試驗(yàn)的水壓按導(dǎo)管超壓力的1.2倍取值。導(dǎo)管采用夾具梁固定或用手拉葫蘆吊掛于平臺梁上。引橋布置4根，邊主墩22根，中主墩20根混凝土澆注導(dǎo)管。③混凝土導(dǎo)管封口。在封口前，用測深錘從導(dǎo)管內(nèi)測出導(dǎo)管下口與河床距離，依靠葫蘆調(diào)整至15-20cm。在小料斗內(nèi)涂抹黃油，并鋪塑料膜，用塞子堵住管口并用吊車掛住塞子。中心集料斗貯料，然后依次打開通向灌注導(dǎo)管的分料槽的出料門、中心集料斗的出料口，讓混凝土經(jīng)溜槽進(jìn)入澆注小料斗，當(dāng)小料斗內(nèi)充滿混凝土?xí)r，拔塞，同時集料斗連續(xù)不斷放料，完成導(dǎo)管封口混凝土澆注。首批封口混凝土澆注完成后，導(dǎo)管埋深在0.8-1.0m。④混凝土正常灌注。封底混凝土厚度引橋2.5、主橋3.0m，為保證導(dǎo)管有一定埋深，混凝土灌注順利時，一般不隨便提升導(dǎo)管，即使需要提管，每次提升的高度都嚴(yán)格控制在20cm之內(nèi)，且采用手拉葫蘆進(jìn)行提升。澆注過程中注意控制每一澆筑點(diǎn)標(biāo)高及周圍5m范圍內(nèi)的測點(diǎn)都要測一次，并記錄灌注、測量時間。

11）鋼圍堰抽水。當(dāng)封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%時就可以進(jìn)行鋼圍堰內(nèi)抽水工作。

3工程總結(jié)

本文針對河北省某橋梁的鋼圍堰施工過程進(jìn)行了研究，尤其是對這種大跨度的橋梁圍堰的施工方法和工藝進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，對類似工程起到了良好的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[1]姚玲森.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,2008.

[2]邵旭東.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,2007.