干法混凝土封底鋼圍堰技術探析

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摘要：采用干法混凝土封底技術對圍堰進行封底施工，混凝土澆筑前將樁身及圍堰壁上附著的泥漿沖洗干凈，同時拋擲毛石護底提高下部承載能力，提高混凝土封底的整體性和強度。在承臺鋼筋綁扎前，通過設置豎向和橫向臨時替代最下部一道支撐和圍檁支撐效果來拆除最下部一道支撐和圍檁，提高支撐和圍檁的重復利用率。文章以S316巢湖至廬江公路改建工程2標段項目施工為背景，分析深水臨岸干法混凝土封底鋼圍堰技術在工程實例中的應用。

關鍵詞：深水；干法；封底；鋼圍堰

1前言

隨著基礎設施建設的飛速發展，橋梁建設地域逐步向深水拓展。鋼板樁圍堰是獨立于橋梁承臺與墩身之外的圍水結構，是橋梁基礎施工的一道安全屏障。鋼板樁圍堰施工是深水樁基礎承臺施工最重要的工序之一，是大跨徑橋梁下部構造施工的重要環節。很多時候由于圍堰深度較深，為了保證圍堰的穩定性，必須在圍堰底部也就是承臺的位置布置一道圍檁，后期承臺施工的時候再拆除或是直接將圍檁材料埋到承臺里，大幅增加施工成本并給承臺施工造成很大的困難。封底混凝土施工是鋼圍堰施工最重要的工序之一，是鋼圍堰質量控制的重要環節。目前，國內普遍采用水下封底混凝土施工，由于水下清淤情況的不確定性及水下封底的不穩定性給封底混凝土質量埋下了很大的隱患。S316巢湖段改建工程市政02標裕溪河特大橋項目位于巢湖市亞夫街道團結村，南北走向，按一級公路標準建設，設計速度80km/h，橋梁全寬41m，雙幅設置?？缭Ｏ又鳂蜷L280m（跨徑組合：75m+130m+75m）樁基全部采用鉆孔灌注樁基礎。主橋設計為預應力混凝土變截面直腹板連續箱梁，上部結構為單箱雙室箱梁截面，單幅箱梁頂寬19m，底板寬度為14m，翼緣懸臂長度2.5m。

2技術特點

①采用干法混凝土封底技術對圍堰進行封底施工，混凝土澆筑前將樁身及圍堰壁上附著的泥漿沖洗干凈，同時拋擲毛石護底提高下部承載能力，提高混凝土封底的整體性和強度。②在承臺鋼筋綁扎前，通過設置豎向和橫向臨時替代最下部一道支撐和圍檁支撐效果來拆除最下部一道支撐和圍檁，提高支撐和圍檁的重復利用率。③采用干法施工，澆筑速度快，混凝土強度發展快；綜合考慮，可加快封底混凝土的施工進度，節約5d～10d。

3工藝原理

圍堰封底混凝土采用C30標號。一方面通過封底混凝土與樁基鋼護筒、鋼板樁形成一個整體，依靠其自重和封底混凝土與鋼護筒、鋼板樁的粘結力抵抗水浮力；另一方面在封底混凝土達到強度后對鋼板樁下部形成有效支撐。采用干法混凝土封底技術對圍堰進行封底施工，混凝土澆筑前將樁身及圍堰壁上附著的泥漿沖洗干凈，同時拋擲毛石護底提高下部承載能力，提高混凝土封底的整體性和強度。在封底混凝土底部與第二道圍檁之間用工字鋼豎向連接，橫向用630鋼管對撐加固。然后拆除第三道圍檁的內支撐，將第三道圍檁的壓力全部轉換到臨時支撐上，以保證圍檁拆除后鋼板樁圍堰的整體穩定性。通過軟件對圍堰的變形和應力分布情況進行計算，根據圍堰的變形和應力分布情況來設置監測點，對施工過程進行全面監控，提高施工安全性。

4工藝流程

施工準備→測量放樣→管樁及施工平臺搭設→樁基施工→導向裝置安裝→圍堰施工→支撐安裝→基坑清底→混凝土封底→臨時支撐安裝→承臺施工→鋼板樁圍堰拆除。

5操作要點

①施工準備認真審核施工設計圖紙及相關地勘資料、結合現場實際地質情況確定防護方案，明確施工技術要求，做好施工技術方案講解及技術交底工作。現場做好“三通一平”。②測量放樣：設立施工水準點及輔助施工基線。并據此設立施工標志、水尺等，根據設計施工圖進行放樣。③管樁及施工平臺搭設：根據排架的設計，放出所有管樁基礎的樁位，然后用振動錘將所有管樁打入預先放好的樁位，為了保證平臺的承載力，管樁打設時采用入泥深度和錘擊次數進行雙控控制。④樁基施工：鋼筋籠在鋼筋加工廠分節制作運輸至施工現場，采用汽車吊分節吊裝至孔內相互焊接，搭接時注意錯開搭接面，并且保證每根主筋同心。混凝土采用集中拌合，鉆孔樁混凝土澆筑時應澆筑至護筒頂，并確保其露出水面的混凝土質量良好。⑤導向裝置安裝：為保證鋼板樁插打垂直度，在插打前先施工圍堰導向架，作為打樁時的導向設備。導向架可設為兩層，底層可設置在距離平臺以下2m的位置處，通過焊接在鋼護筒上的牛腿支撐導梁；上層導向框與平臺平齊，通過焊接在平臺的型鋼作為導梁支撐。⑥圍堰施工：a.運輸整理。鋼板樁運輸到現場后，要仔細檢查，凡是有彎曲、破損、鎖扣不合的均要修復。b.定位、打插放樣時做定位樁拉線，然后先將承臺橫橋向的兩個邊上分別任意打入一根拉森樁，然后用一根型鋼岸邊的定位拉森樁焊接牢固作為導向梁，其他邊依次施工進而形成導向框架，確保其不晃動。c.糾偏、合龍。打插鋼板樁時，由于鎖口與鎖口間距離較大而鋼板樁底部入河床后淤泥擠壓力較大，上端自由的結果就是導致鋼板樁產生向遠離第一根方向的傾斜，因此插打4~5根后要進行糾偏，確保鋼板樁垂直度。⑦支撐安裝：在圍堰內，先安裝鋼管支撐，再安裝斜向鋼管支撐，斜向鋼管支撐四角位置布置，鋼管支撐按一側縱向布置；在水面上按測量標高設置第一層圍囹，邊安裝支撐邊抽水。⑧基坑清底：鋼板樁圍堰形成后，逐層降水進行吸泥并逐層施工圍檁及支撐。采用高壓水泵和水力吸泥機，清理圍堰基底至設計標高。⑨混凝土封底：采用了干法混凝土封底技術對圍堰進行封底施工，對混凝土澆筑前將樁身及圍堰壁上附著的泥漿沖洗干凈，圍堰底鋪設籬笆，同時拋擲毛石護底提高下部承載能力，提高混凝土封底的整體性和強度。⑩臨時支撐安裝：a.布置豎向工字鋼。將工字鋼的底部埋置于封底混凝土中，上端與頂部鋼圍檁連接，形成豎向連接。b.安裝橫向對撐。在承臺設計頂部以上1m位置布置橫向對撐，頂住豎向工字鋼，形成臨時支撐加固體系。c.拆除下部圍檁支撐。拆除下部圍檁內支撐，支撐拆除應對稱間隔拆除，拆除后確保安全開始承臺施工。d.拆除臨時支撐。完成承臺施工后向圍堰內注水至臨時支撐體系對撐處，減小鋼圍堰內外水壓力差，然后拆除臨時支撐結構，拆除作業時嚴禁碰撞鋼板樁圍堰。輥輯訛承臺施工：a.鋼筋綁扎應按順序進行，宜從下而上，從內向外，逐根安裝到位，墩柱鋼筋的定位必須準確，b.模板安裝。承臺采用鋼模板進行拼模,模板要求平順，模板間做到拼縫嚴密，縫隙不得大于2mm，模板表面涂刷脫模劑，模板采用鋼管支撐，附加橫帶，確保牢固不移位。c.混凝土澆筑。模板施工完畢后，澆注混凝土時應分層澆筑，每層控制在30cm左右，連續作業，確保一次完成，要避免混凝土離析現象一個通病，嚴格控制臺身頂面標高。d.拆模養護?；炷烈话悴捎猛凉げ蓟蛎珰秩繃烂艿匕采w起來，保證充足的養護?；炷恋臐耩B護時間一般為7d。輥輰訛鋼板樁圍堰拆除：在拔掉復合式鋼板樁時采用振動錘進行拔除，盡量使鋼板樁下部與混凝土脫離，然后再進行拔樁，拔樁時要先振動1min～2min，使鋼板樁周圍土松動，產生“液化”，再慢慢拔樁。

6結論

深水臨岸干法混凝土封底鋼圍堰技術在S316巢湖至廬江公路改建工程的成功應用，提高混凝土封底的整體性和強度，處理效果好，施工速度快，獲得社會各方的高度好評。該工法推進了水中承臺施工技術的進步，特別適用于深水低樁承臺基礎鋼圍堰的施工具有較好的推廣應用價值和廣闊的市場應用前景。

參考文獻

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作者:石無勇 單位:安徽省路港工程有限責任公司