橫穿大型泥漿池公路工程中圍堰結構施工技術

張興祥

(浙江鼎盛交通建設有限公司，浙江紹興 312000)

傳統(tǒng)的防滲墻形式的圍堰主要應用在在水利工程中。高仲璞[1]、黃健[2]、王強[3]介紹了水口圍堰防滲墻的設計情況及配合比、各種物理力學指標、施工工藝。田明安[4]通過膜袋圍堰的運用施工水中橋梁基礎，改變了使用棧橋平臺投資大，使用草袋圍堰施工慢、安全性差等缺點。在公路工程中，圍堰結構并不多見，由于地質及水文條件的影響，需要在施工前期做好臨時圍堰結構。這種結構起初是由水利圍堰結構發(fā)展而來，采用土石等重力式承載防滲墻阻斷水流、隔離不良的地質影響，而后發(fā)展為鋼結構、土石結構等材料的單一或組合式應用[6,7]。潘艷顏等[7]提出用常規(guī)腳手架鋼管設計無土圍堰結構，根據桿塔基礎開挖的方形凈空間和不同水深的情形，建立了正方形無土圍堰結構的設計方法。羅天洋等[8]以輸電線路工程某塔位的鋼管式無土圍堰結構為研究背景，對該類圍堰結構的選型與設計方法進行了系統(tǒng)的介紹，同時對該圍堰結構的應力狀態(tài)進行了有限元法分析和現(xiàn)場監(jiān)測。

在公路工程中，橫穿深厚泥漿池開展建設較為罕見，在施工前需對兩側泥漿做圍擋處理，以保證施工場地的穩(wěn)定。本文主要針對泥漿池圍堰施工過程中存在的問題，提供了樁網式松木樁加固、鋼管腳手架模架體系、限位框板限位、膜袋輕質芯體以及預制板壓頂?shù)纫恍┛梢杂行Ы鉀Q這些問題的施工方法。

1 工程概況

本文依托錢清至濱海工業(yè)區(qū)公路工程，項目實施過程中，相繼發(fā)現(xiàn)了三處大型泥漿池，為紹興市水利圍墾綜合開發(fā)場為柯橋區(qū)建設的建筑泥漿堆放場(圖1)，泥漿堆放場由低洼塘地帶進一步深挖改造而成，泥漿池段在定測階段仍處于封閉狀態(tài)，現(xiàn)狀為積水水塘。在路基建設前，需要結合泥漿池現(xiàn)有圍堰，在路基另一側作新圍堰，圍堰施工時將圍堰內涌出淤泥吹填至圍堰外側，圍堰形成后對圍堰內排水，然后進行就地固化。

圖1 泥漿池位置

2 圍堰結構

本文主要針對泥漿池圍堰施工過程中存在的問題，提供了樁網式松木樁加固、鋼管腳手架模架體系、限位框板限位、膜袋輕質芯體以及預制板壓頂?shù)纫恍┛梢杂行Ы鉀Q這些問題的施工方法。如圖2所示，該泥漿池圍堰主要由松木樁與鋼管腳手架搭接而成，具體包括鋼絲加筋網、定網松木樁、加固松木樁、連桿架、連架松木樁、鋼管腳手架立桿、鋼管腳手架橫桿、管袋限位框板、鋼管斜撐、坡面控制腳手架網架、充泥管袋、固化土、混凝土膜袋、氣泡混凝土、抗浮網架、氣泡混凝土、氣泡混凝土、預制板和擋水管袋側堰。

圖2 泥漿池圍堰立面

如圖2～圖4所示，鋼管斜撐一端通過螺栓安裝在鋼管腳手架立桿上，鋼管斜撐另一端通過撐桿連板統(tǒng)一連接，在每一根鋼管斜撐與撐桿連板連接處設置防滑槽固定，將撐桿連板通過頂托以及固定鋼釘連接在固撐松木樁上；管袋限位框板通過固定螺栓固定于連桿架上，管袋限位框板上平鋪混凝土膜袋，抗浮網架通過螺栓固定于鋼管腳手架立桿上，預制板兩側與鋼管腳手架立桿連接進行壓頂，圍堰頂部兩側堆放擋水管袋圍堰。

圖3 頂托安裝

圖4 鋼絲加筋網上松木樁布置

3 施工流程

在該圍堰結構施工過程中，首先施工松木樁形成結構雛形，再用鋼管腳手架搭接在上部，形成完整的結構體系，最后用混凝土膜袋、預制板壓頂?shù)冗M行充填與加固，形成穩(wěn)定的圍堰結構，具體的施工流程包括以下步驟：

(1)樁頂托板安裝與固定：將加固松木樁、定網松木樁以及連架松木樁上均安裝樁頂托板，并將其用U型固定釘固定在各松木樁上。

(2)鋼絲加筋網安放：將定位整理好的鋼絲加筋網下放到指定位置，在其四周打設定網松木樁對其進行固定。

(3)加固松木樁打設：在鍍塑鋼筋網中間位置打設提前準備的加固松木樁。

(4)樁頂框架式連桿架與其相連松木樁同步沉放：連桿架安裝完成后與連價松木樁連接固定，固定好后將兩者同步沉放下到指定位置。

(5)豎向鋼管和水平鋼管的安裝：通過吊車吊運豎向鋼管并安裝，之后安裝水平鋼管用來加固豎向鋼管。

(6)鋼管腳手架立桿與鋼管腳手架橫桿的安裝：安裝鋼管腳手架立桿和鋼管腳手架橫桿，并通過鉸軸固定于連桿架上。

(7)管袋限位框板安裝：按規(guī)定規(guī)格將管袋限位框板安裝在指定位置并固定。

(8)鋼管斜撐安裝：將鋼管斜撐安裝在鋼管腳手架立桿上，斜撐另一端通過撐板連桿統(tǒng)一連接，在每一根斜桿處在連桿上設置連扳搭接防滑槽，將連桿通過頂托以及固定鋼釘連接在固撐松木樁上，最后一同沉放。

(9)坡面控制腳手架網架安裝：以預先搭設在建筑物腳手架上作為搭設平臺，進行坡面控制腳手架網架安裝。

(10)充泥管袋布放以及管袋充填施工：將充泥的管袋布設到已經安裝好的管袋框架限位板中，未填滿區(qū)域充填固化土。

(11)混凝土膜袋安裝：將設計好的膜袋進行整平，場地進行測量并整平后進行膜袋鋪設安裝。

(12)灌注氣泡混凝土：在鋪設好的混凝土膜袋中灌注氣泡混凝土。

(13)安放抗浮網架：為防止混凝土膜袋上浮，在其上安裝抗浮網架。

(14)氣泡混凝土養(yǎng)護：氣泡混凝土澆筑完畢后在其上鋪設麻袋，定時灑水對其進行養(yǎng)護。

(15)重復進行(11)和(12)。

(16)安放預制板壓頂：提前將預制板制作好，并在其底面安裝防滑嵌合肋，將其安放在圍堰頂進行壓頂。

(17)擋水管袋側堰施工：在圍堰頂部兩側用擋水管袋作為側堰進行擋水施工。

4 優(yōu)勢及特點

本文依托公路工程中并不常見的橫穿深厚大型泥漿池的工程建設，借鑒了水利工程中的圍堰建設，開發(fā)了獨特的泥漿池場地的圍堰結構，利用松木樁與鋼管腳手架搭接成圍堰體系，再應用膜袋輕質芯體填筑，形成了良好的擋水效果，具有以下優(yōu)勢及特點：

(1)通過采用網狀式松木樁加固，能夠有效對鋼絲加筋網進行加固，可以有效確保施工質量安全。

(2)該方法通過限位鋼板限位可以將管袋進行準確布設，便于管袋充填施工，可以有效提高施工效率，便于施工。

(3)通過膜袋輕質芯體以及預制板壓頂可以有效的實現(xiàn)擋水的目的，確保施工順利進行。

5 結束語

本文借鑒水利工程中鋼管腳手架與土石結構組合形式的 圍堰，針對泥漿池圍堰施工過程中存在的問題，創(chuàng)新性地應用于橫穿大型泥漿池公路工程的圍堰結構中，提出了因地制宜的樁網式松木樁加固、鋼管腳手架模架體系、限位框板限位、膜袋輕質芯體以及預制板壓頂?shù)纫恍┛梢杂行Ы鉀Q這些問題的施工方法，具備良好的擋水效果，保證了施工場地的安全，具有良好的技術效益和工程實踐意義。