宜賓金沙江公鐵兩用橋主橋水中基礎(chǔ)施工技術(shù)

中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司 江西九江 332000

摘要：宜賓金沙江公鐵兩用橋（以下簡(jiǎn)稱金沙江大橋）于2014年1月1日開工，主橋3、4#水中墩采用鉆孔樁承臺(tái)基礎(chǔ)。3#墩為36根Φ3.4m大直徑鉆孔樁，樁長(zhǎng)40m，承臺(tái)尺寸61.6×26.6×7m。4#墩因河床面發(fā)生巨大變化，經(jīng)重新設(shè)計(jì)于2014年8月正式定稿成圖，將其基礎(chǔ)變更為27根Φ3.0m大直徑鉆孔樁，樁長(zhǎng)40m，承臺(tái)尺寸46.8×23.4×6m。兩墩位處漂石及卵石遍布、局部分布有5～7m巨型砂巖“孤石”、水流湍急、無大型浮吊資源、承臺(tái)部分埋置在覆蓋層中的特點(diǎn)，基礎(chǔ)采用先棧橋、鉆孔平臺(tái)施工鉆孔樁后鋼套箱圍堰施工承臺(tái)的方案。兩個(gè)水中墩結(jié)構(gòu)尺寸、開工條件、水文地形地質(zhì)等均不同，因此施工布置及組織上統(tǒng)籌考慮，有針對(duì)性的分別安排適合的施工方案。3#墩鉆孔樁采用大扭矩旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)清水鉆孔、護(hù)筒跟進(jìn)及護(hù)筒底口堵漏相結(jié)合實(shí)現(xiàn)快速成孔，局部有大孤石處采用大小護(hù)筒和沖擊鉆、旋轉(zhuǎn)鉆相結(jié)合的方法完成鉆孔；承臺(tái)采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的雙壁鎖口鋼套箱圍堰，封底分兩個(gè)區(qū)分別澆筑，承臺(tái)大體積混凝土（11470m3）一次澆筑成型。4#墩鉆孔樁采用大扭矩旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)泥漿鉆一次成孔；承臺(tái)采用18m超長(zhǎng)鋼板樁套箱圍堰，封底不分區(qū)一次性成型，承臺(tái)大體積混凝土（6571m3）一次澆筑成型。實(shí)踐證明該橋水上基礎(chǔ)施工技術(shù)是可行的，充分利用有限的資源組織施工，按期完成，且樁基經(jīng)第三方檢測(cè)均為Ⅰ類樁，圍堰安裝狀態(tài)良好，封底成功，承臺(tái)施工質(zhì)量?jī)?yōu)良。

關(guān)鍵詞：水中基礎(chǔ)；大直徑鉆孔樁；巨型孤石；雙壁鎖口鋼套箱圍堰；超長(zhǎng)鋼板樁套箱圍堰；承臺(tái)；大體積混凝土

1 工程概況

宜賓金沙江公鐵兩用橋是成貴鐵路跨越金沙江的重要通道，由公鐵合建、鐵路分建組成，橋梁全長(zhǎng)1874.9m，其中公鐵合建段長(zhǎng)1213.0m，鐵路分建長(zhǎng)661.9m。主橋采用公鐵合建方案跨越金沙江，主橋跨度布置為：（116+120+336+120+116）=808m，其中336m的主拱采用雙層橋面鋼箱系桿拱橋，116m和120m的邊拱采用雙層橋面混凝土簡(jiǎn)支系桿拱橋，3、4#墩為水中基礎(chǔ)施工[1]，主橋布置圖見圖1。

圖1 主橋橋式布置

3#墩位于貴陽側(cè)江心，采用鉆孔樁承臺(tái)基礎(chǔ)，36根φ3.4m大直徑鉆孔樁，樁長(zhǎng)40m，承臺(tái)部分埋置在河床覆蓋層中尺寸為61.6×26.6×7.0m，頂、底標(biāo)高分別為+256.3m、+249.3m；4#墩位于貴陽側(cè)鄰近岸邊的水中，采用鉆孔樁承臺(tái)基礎(chǔ)，施工進(jìn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)因地方采砂致使河床面發(fā)生巨大變化，經(jīng)重新設(shè)計(jì)變更為27根Φ3.0m大直徑鉆孔樁，樁長(zhǎng)40m，承臺(tái)部分埋置在河床覆蓋層中尺寸為46.8×23.4×6m，頂、底標(biāo)高分別為+260.957m、+254.957m[2]。

2 水文地質(zhì)

金沙江洪水是由融雪（冰）洪水和暴雨洪水形成，以暴雨洪水為主，橋位處洪水一般發(fā)生在6月下旬至10月中旬，時(shí)間跨度較長(zhǎng)，汛期平均每月雨日可達(dá)20天左右，一次洪水持續(xù)時(shí)間最短的約10天左右，最長(zhǎng)的達(dá)30天左右，枯水期平均水位260.00m，5年一遇洪水位277.94m。

施工進(jìn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)因地方采砂致使河床面發(fā)生巨大變化，3#墩河床面被降低10m高程變?yōu)?46.00m左右，覆蓋層厚8～13m，上部為厚6～8m全新統(tǒng)（Q4）稍密～中密狀砂類土，底部為2～5m厚較新統(tǒng)（Q3）密實(shí)狀卵石土，局部夾有5～7m大小的巨型崩坡積的砂巖“孤石”；4#墩河床面被降低8m高程變?yōu)?54.00m左右，覆蓋層厚12～22m，上部為厚3～6m全新統(tǒng)（Q4）稍密～中密狀圓礫土，底部為9～16m厚全新統(tǒng)（Q4）稍密～中密狀砂類土。

3 施工難點(diǎn)

⑴總體安排及施工布置難度大，具體如下：①開工日期偏晚，根據(jù)水文資料可知橋位處枯水期為10月下旬至次年6月中旬，而本項(xiàng)目于2014年1月1日正式開工，此時(shí)枯水期已錯(cuò)過2.5個(gè)月；②4#墩因設(shè)計(jì)變更致使開工時(shí)間延后8個(gè)月，其原因是地方采砂致使河床面發(fā)生巨大變化要對(duì)4#墩基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，經(jīng)重新勘察、設(shè)計(jì)、咨詢、評(píng)審直至2014年8月正式定稿成圖；③限制多、工期緊，根據(jù)金沙江水文情況和3、4#墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)標(biāo)高可知，3#墩承臺(tái)必須在來年4月底之前完成，4#墩承臺(tái)必須在來年5月初之前完成，否則墩身不能順利出水、總工期無法實(shí)現(xiàn)；④場(chǎng)地布置難，3、4#墩施工場(chǎng)地單獨(dú)布置、且獨(dú)立、互不干擾，同時(shí)材料、設(shè)備在不影響大局的提前下盡量共享；⑤總體安排難，工程體量大、無法錯(cuò)峰施工、大型機(jī)械設(shè)備資源有限、材料供應(yīng)量大且集中、工期緊、成本壓力大；

⑵棧橋、平臺(tái)施工難度大，具體如下：①缺水上起重設(shè)備；受航道制約，大型水上起重設(shè)備無法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)；②地質(zhì)情況復(fù)雜；受孤石、漂石、卵石影響；③渡洪風(fēng)險(xiǎn)高；④工程量大，時(shí)間緊；

⑶大直徑鉆孔樁施工難度大，具體如下：①鋼護(hù)筒插打、定位難；②地質(zhì)情況復(fù)雜；③保不住內(nèi)外水頭差，易塌孔；

⑷圍堰施工難度大，具體如下：①水深流急，圍堰受力情況復(fù)雜；，②施工水域航道等級(jí)低、限制多；③缺大型水上起重設(shè)備；④工程量大、工期緊；

⑸大體積混凝土施工溫度控制難度大，承臺(tái)大體積混凝土（11470m3）一次澆筑成型；

4 總體安排及場(chǎng)地布置

4.1總體安排

水上基礎(chǔ)施工的工期計(jì)劃受很多客觀因素制約，如洪水等，因此總體安排上應(yīng)避開不利因素提前安排，把握關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)并倒排工期，充分利用枯水期的低水位抓緊施工，趕在洪水期來臨之前將下部結(jié)構(gòu)施工出水，最終確保滿足總體施工計(jì)劃要求。因此綜合實(shí)際開工日期、水文地質(zhì)、材料機(jī)械設(shè)備供應(yīng)、場(chǎng)地布置、施工組織、施工成本等因素，總體安排布置如下[3，4，5，6]：3#墩基礎(chǔ)是全橋控制性的重難點(diǎn)，為了盡早完成其基礎(chǔ)施工，樁基施工采用“鉆孔平臺(tái)+雙支棧橋”+龍門吊、履帶吊配合的方案，再通過主棧橋?qū)⑵脚_(tái)與陸地相連，變水上施工為陸上施工；3#墩鉆孔樁采用全護(hù)筒跟進(jìn)及護(hù)筒底口堵漏相結(jié)合利用大扭矩旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)清水鉆孔實(shí)現(xiàn)快速成樁，局部有大孤石處采用重型沖擊鉆開孔、大鋼護(hù)筒跟進(jìn)穿過孤石然后在其中穿套小鋼護(hù)筒旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔相結(jié)合的方法；承臺(tái)采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的雙壁鎖口鋼套箱圍堰，封底分兩個(gè)區(qū)分別澆筑，承臺(tái)大體積混凝土（11470m3）一次澆筑成型。4#墩因設(shè)計(jì)變更致使開工時(shí)間延后8個(gè)月，從而也變成控制性工程，鉆孔樁采用大扭矩旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)泥漿鉆孔一次成孔；承臺(tái)采用18m超長(zhǎng)鋼板樁套箱圍堰，封底不分區(qū)一次性成型，承臺(tái)大體積混凝土（6571m3）一次澆筑成型。

4.2場(chǎng)地布置

根據(jù)實(shí)際開工日期和總體安排可知，3、4#墩基礎(chǔ)施工均為控制性工程，因此場(chǎng)地布置按兩工點(diǎn)互不倒用考慮，但又因施工期間水位情況、鉆孔需要、起重需要及圍堰施工需要等不同而區(qū)別布置，詳見圖2，具體如下：

3#墩施工平臺(tái)、棧橋橋面標(biāo)高定為+279.0m，鉆孔平臺(tái)平面尺寸為46.8×6m，在平臺(tái)大小里程側(cè)分別布置長(zhǎng)96m的支棧橋A作為履帶吊、運(yùn)輸車輛的平臺(tái)通道和龍門吊基礎(chǔ)，并在下游側(cè)預(yù)留出圍堰運(yùn)輸空間，在支棧橋A之間設(shè)置連接棧橋B，然后在主橋下游側(cè)布置從3#墩通向岸上的主棧橋；配備36m跨100t、80t龍門吊各一臺(tái)，100t履帶吊一臺(tái)。

4#墩施工平臺(tái)、棧橋橋面標(biāo)高定為+272.0m，鉆孔平臺(tái)平面尺寸為46.8×6m，在平臺(tái)大小里程側(cè)分別布置支棧橋B、支棧橋A作為履帶吊、運(yùn)輸車輛的平臺(tái)通道和龍門吊基礎(chǔ)，然后在主橋上游側(cè)布置從4#墩通向?yàn)┑氐倪B接棧橋；配備36m跨80t龍門吊一臺(tái)，50t履帶吊一臺(tái)。

圖2 施工場(chǎng)地布置

4.3工期計(jì)劃節(jié)點(diǎn)

嚴(yán)格完成各控制節(jié)點(diǎn)計(jì)劃，確保3、4#墩順利出水，每個(gè)墩子工期計(jì)劃節(jié)點(diǎn)主要可分為3個(gè)階段，具體如下：3#墩第1階段計(jì)劃是2014年5月中旬完成鉆孔平臺(tái)、6月上旬完成棧橋，并確保主體結(jié)構(gòu)6月中旬成樁6根，同時(shí)將鉆孔平臺(tái)、棧橋與已成6根樁的鋼護(hù)筒連接起來確保其安全渡洪；第2階段計(jì)劃是2014年12月上旬完成所有主體結(jié)構(gòu)鉆孔樁；第3階段計(jì)劃是2015年4月底完成3#墩承臺(tái)。4#墩第1階段計(jì)劃是2014年10月上旬完成棧橋、鉆孔平臺(tái)，10月底完成所有鋼護(hù)筒的插打；第2階段計(jì)劃是2015年2月上旬完成所有主體結(jié)構(gòu)鉆孔樁；第3階段計(jì)劃是2015年5月中旬完成4#墩承臺(tái)。

5 棧橋、平臺(tái)施工

平臺(tái)、棧橋施工完畢與否直接控制主體結(jié)構(gòu)鉆孔樁開鉆時(shí)間，根據(jù)總體安排，先施工3#墩平臺(tái)、棧橋，再施工4#墩棧橋、平臺(tái)。

3#墩棧橋、平臺(tái)均采用鋼管樁基礎(chǔ)，樁間設(shè)置2層連接系將鋼管樁基礎(chǔ)連成整體，樁頂依次設(shè)置型鋼分配梁、貝雷梁、型鋼、鋼板成平臺(tái)面，工程量大、工期緊，開工前期征地剛啟動(dòng)，無進(jìn)場(chǎng)便道可用，為了能盡早實(shí)施性開工，先在橋位成都岸上游500m處租用一塊既有江邊場(chǎng)地作為前期材料存放、半成品加工及臨時(shí)碼頭。由于橋址位于金沙江（長(zhǎng)江上游）處，受航道及附近設(shè)備資源限制，只在重慶調(diào)集到1臺(tái)50t浮吊，由于正處枯水期航道水淺，浮吊經(jīng)過3天才拖運(yùn)至橋址，并于1月5日插打第1根鋼管樁。水上起重設(shè)備資源緊張，50t浮吊是水上唯一的起重設(shè)備，而鋼管樁倒運(yùn)插打接長(zhǎng)、樁間連接系安裝、分配梁橋面安裝等所有工作均離不開水上起重設(shè)備，通過合理組織調(diào)配緩解此矛盾，具體歸納為兩項(xiàng)措施，①：先期安排施工大里程側(cè)支棧橋A前3跨（從基礎(chǔ)到橋面全部）形成一個(gè)大平臺(tái)，將后期配合鉆孔樁施工的100t履帶吊提前進(jìn)場(chǎng)在平臺(tái)上拼裝好，形成第2個(gè)作業(yè)點(diǎn)；②通過驗(yàn)算設(shè)計(jì)安裝加固，將25t汽車吊固定在機(jī)駁上，制定專項(xiàng)使用規(guī)程限制吊重吊距，專門安裝小構(gòu)件用，形成第3個(gè)作業(yè)點(diǎn)；③待貴陽岸灘地征下來后，從主棧橋橋臺(tái)往水中推進(jìn)施工，形成第4個(gè)作業(yè)點(diǎn)。充分利用已有的4個(gè)起重作業(yè)點(diǎn)錯(cuò)開合理安排，緊湊而有序的推進(jìn)施工，確保施工進(jìn)度。嚴(yán)格控制施工精度，編制專項(xiàng)測(cè)量方案，優(yōu)化測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)布置，精確控制浮吊、船舶等的水上定位。嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保結(jié)構(gòu)安全，按照設(shè)計(jì)要求控制鋼管樁基礎(chǔ)的插打，當(dāng)局部遇到孤石無法插入到位時(shí)，通過計(jì)算重新優(yōu)化樁位布置來滿足要求，制定專項(xiàng)制度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量進(jìn)行全過程全覆蓋的檢查，直至施工完成并滿足計(jì)劃節(jié)點(diǎn)要求，最后請(qǐng)業(yè)主組織監(jiān)理、施工三方進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收方可使用。

4#墩棧橋、平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式與3#墩類似，當(dāng)3#墩平臺(tái)、棧橋施工完后，利用50t浮吊施工已確定結(jié)構(gòu)的水上鋼管樁就安排退場(chǎng)，節(jié)約機(jī)械費(fèi)用，然后優(yōu)化縮小棧橋鋼管樁跨距，從岸上利用50t履帶吊向水中推進(jìn)施工，直至4#墩基礎(chǔ)主體結(jié)構(gòu)變更設(shè)計(jì)確定后，設(shè)計(jì)鉆孔平臺(tái)并施工完成，并滿足計(jì)劃節(jié)點(diǎn)要求。

6 大直徑鉆孔樁

根據(jù)工期計(jì)劃及現(xiàn)有資源統(tǒng)籌安排3、4#墩的鉆孔樁施工，同時(shí)又考慮地質(zhì)、施工水位、機(jī)械設(shè)備的不同，分別選擇有針對(duì)性的成孔工藝及資源配置[7，8]。

6.1 3#墩鉆孔樁施工

根據(jù)3#墩墩位處河床覆蓋層較淺（鋼護(hù)筒可完全穿越）及基巖為較穩(wěn)定層等有利條件，而基巖上層為卵石土且漏漿的不利條件，鉆孔樁采用無泥漿護(hù)壁的清水鉆孔工藝、護(hù)筒跟進(jìn)及護(hù)筒底口堵漏相結(jié)合實(shí)現(xiàn)快速成孔，鉆孔設(shè)備為6臺(tái)KTY4000型動(dòng)力頭鉆機(jī)，采用氣舉反循環(huán)排渣。局部有大孤石處采用大小護(hù)筒和沖擊鉆、旋轉(zhuǎn)鉆相結(jié)合的方法完成鉆孔。

鉆孔施工分3步進(jìn)行：先鉆鋼護(hù)筒內(nèi)的覆蓋層直至入巖約2.5m；然后鋼護(hù)筒跟進(jìn)直至插入巖層0.5m左右，并澆筑4m左右混凝土封堵孔底；待孔底封堵混凝土達(dá)到75%強(qiáng)度后，從混凝土頂開始鉆進(jìn)直至終孔。其鉆孔施工要點(diǎn)如下：

⑴3#墩位于江中，水流急、水深大，其護(hù)筒直徑大、阻水面大、長(zhǎng)度大、重量大，護(hù)筒平面定位及垂直度控制難，根據(jù)水位情況分別采用簡(jiǎn)易定位圈和大型定位支架。枯水期就在鉆孔平臺(tái)頂和平臺(tái)底距水面2m處各設(shè)置一道定位圈來實(shí)現(xiàn)精確控制；洪水期因水位高，兩道定位圈距離減小難以滿足控制精度，因此特別設(shè)計(jì)制造高12m的定型鋼支架來實(shí)現(xiàn)水下定位；

⑵鋼護(hù)筒及時(shí)跟進(jìn)直至穩(wěn)定地層（入巖0.5m），卵石土層為非穩(wěn)定層，但鋼護(hù)筒無法直接插打穿透，需要鉆過護(hù)筒底口再插打跟進(jìn)，當(dāng)卵石土層厚度大于2m，為防止其塌孔，不能一次鉆透，按鉆出護(hù)筒2m控制，緊接著插打跟進(jìn)，然后重復(fù)鉆孔、跟進(jìn)直至滿足要求；

⑶創(chuàng)建穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的清水鉆孔工藝施工。首先將鋼護(hù)筒插打跟進(jìn)入巖層0.5m，使孔內(nèi)和河床外覆蓋層完全隔離、防止其涌入；其次根據(jù)護(hù)筒底口穩(wěn)定情況，在護(hù)筒底口上、下各2m范圍澆筑封堵混凝土形成防護(hù)圈，徹底防止內(nèi)外連通；

⑷采用成本較高的球齒滾刀鉆頭，鉆頭配重至90t，反循環(huán)排渣保證鉆進(jìn)進(jìn)度；采取減壓算進(jìn)措施保證鉆孔垂直度；

⑸局部有大孤石處采用插打大鋼護(hù)筒（直徑增加20cm）、重型沖擊鉆開孔穿過孤石，然后按前述方法及要求插打正常尺寸鋼護(hù)筒、利用旋轉(zhuǎn)鉆完成鉆孔；

6.2 4#墩鉆孔樁施工

根據(jù)4#墩墩位處河床覆蓋層較淺（鋼護(hù)筒可一次性完全穿越）及基巖上層為砂類土且不漏漿等有利條件，而基巖頂面傾斜致使鋼護(hù)筒與基巖之間不能較好密貼的不利條件，鉆孔樁采用大扭矩旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)泥漿鉆一次成孔，鉆孔設(shè)備為3#墩使用的6臺(tái)KTY4000型動(dòng)力頭鉆機(jī)和新增1臺(tái)KTY3000型動(dòng)力頭鉆機(jī)[9]，采用氣舉反循環(huán)排渣。其鉆孔施工要點(diǎn)如下：

⑴根據(jù)實(shí)際情況統(tǒng)籌優(yōu)化安排施工資源，由于設(shè)計(jì)變更致使開工時(shí)間晚，且樁基直徑由2.5m變?yōu)?.0m，沖擊鉆施工周期過長(zhǎng)不能采用，因此確定采用大扭矩旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，而設(shè)備資源、運(yùn)輸、起重條件均有限，因此總體上安排盡量壓縮3#墩鉆孔樁施工時(shí)間，倒用既有的6臺(tái)KTY4000型動(dòng)力頭鉆機(jī)，再新增1臺(tái)KTY3000型動(dòng)力頭鉆機(jī)，提前備好直徑3m的鉆頭，一共7臺(tái)鉆機(jī)4個(gè)循環(huán)完成27根樁；

⑵4#墩鉆機(jī)數(shù)量多、場(chǎng)地小、起重設(shè)備少、工期特別緊，因此在3#墩鉆機(jī)未出來、4#墩開鉆之前，集各方資源完成全部孔位鋼護(hù)筒的插打，為后續(xù)鉆孔按計(jì)劃順利完成打好堅(jiān)實(shí)的準(zhǔn)備；

⑶巖面傾斜，鋼護(hù)筒振動(dòng)下沉至巖面即停止，不得繼續(xù)進(jìn)行強(qiáng)制性振動(dòng)下沉（防止鋼護(hù)筒沿傾斜巖面偏移），同時(shí)為了縮短成樁周期，只能省去先鉆孔入巖再使護(hù)筒跟進(jìn)入巖的工序，采用膨潤(rùn)土配置的高性能泥漿進(jìn)行泥漿護(hù)壁反循環(huán)排渣鉆孔；

⑷由于護(hù)筒未入巖，護(hù)筒底口密封無法保證，極易發(fā)生塌孔，因此當(dāng)鉆孔至護(hù)筒底口附近時(shí)，即要采取低鉆壓、慢鉆速，待鉆頭完全通過此段后再按正常參數(shù)控制，鉆孔采用泥漿護(hù)壁后，如護(hù)筒底口任然有少許漏漿的情況，則采用在泥漿中添加“鋸末灰+粉煤灰”攪拌入孔，以達(dá)到堵漏作用；

⑸灌注水下混凝土前，調(diào)控好泥漿各項(xiàng)指標(biāo)，做好孔底沉渣的二清工作，確保樁基混凝土灌注質(zhì)量。

7 圍堰施工

根據(jù)總體安排，3、4#墩均采用先棧橋、鉆孔平臺(tái)施工鉆孔樁后圍堰施工承臺(tái)的方案，因此其圍堰施工均為控制主線，而又因擬定施工水位、承臺(tái)標(biāo)高、圍堰吃水深度、水流速度、施工場(chǎng)地、施工設(shè)備等不同情況，兩主墩采用不同的圍堰形式[10]，3#墩采用可拆裝式的雙壁鎖口鋼套箱圍堰，4#墩采用超長(zhǎng)鋼板樁套箱圍堰。

7.1 3#墩圍堰施工

⑴圍堰成矩形布置見圖3，長(zhǎng)66.10m、寬29.84m、高23.2m，其由壁板、止水鎖口樁和內(nèi)支撐組成，壁板一共由22塊厚0.75m的壁板單元通過止水鎖口樁連接組成整體，圍堰內(nèi)沿高度方向共設(shè)置兩道內(nèi)支撐，內(nèi)支撐由型鋼圈梁和鋼管支撐組成，圍堰底部設(shè)有3.0m厚的封底混凝土；

⑵圍堰自身特點(diǎn)：①圍堰設(shè)計(jì)成可拆裝式結(jié)構(gòu)，水平方向共分成22塊，其單塊壁板高23.2m，在豎向?yàn)檎w結(jié)構(gòu)，塊與塊之間通過豎向的止水鎖口樁進(jìn)行連接；②圍堰壁板為雙壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)外壁板通過水平環(huán)板、豎向肋板連接成整體，水平方向以角鋼焊接加強(qiáng)，從而使得圍堰壁板具有非常大的整體剛度；③止水鎖口為豎向連續(xù)的“子母鎖口”，其相互交叉垂直插入形成整體，然后通過在鎖口內(nèi)灌注水泥砂漿來阻斷水流路徑，達(dá)到較好的止水效果；④因封底混凝土方量一次數(shù)量太大，同時(shí)為了方便施工控制，因此采取平面分2個(gè)區(qū)分別澆筑；

圖3 3#墩圍堰結(jié)構(gòu)布置圖

⑶施工步驟：①在臨時(shí)平臺(tái)上拼裝整個(gè)內(nèi)支撐（兩層），然后整體下方入水至設(shè)計(jì)位置并固定好；②以內(nèi)支撐作為導(dǎo)向依次安裝壁板單元和止水鎖口樁直至合龍形成整體圍堰壁板；③利用水泥砂漿封閉鎖口達(dá)到止水效果；④通過履帶式伸縮臂抓斗將圍堰內(nèi)外河床面清理到設(shè)計(jì)位置；⑤通過隔艙板將圍堰底封底區(qū)平面分為2個(gè)區(qū)分別進(jìn)行澆筑；⑥待封底混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后進(jìn)行抽水，形成圍堰內(nèi)無水環(huán)境，即可進(jìn)行下一道工序；

⑷本圍堰在工程應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)：①整體性較好，剛度大，可根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行圍堰組合，適用范圍廣，特別適用于大型深水基礎(chǔ)施工；②運(yùn)輸較為方便，避免了通常情況下大型雙壁圍堰在加工制作、下水、浮運(yùn)及施工過程中對(duì)加工地點(diǎn)選址、河流通航條件及較大施工水域等方面較高的要求；③特點(diǎn)顯著：拼裝、拆除方便，定位控制準(zhǔn)確，大型機(jī)械設(shè)備投入少，施工速度快，施工安全性高；④采用的新型鎖口形式可以很好的解決高水頭差情況下鎖口的滲漏問題，大大提高了鎖口圍堰的的止水性能，確保了施工質(zhì)量。

7.2 4#墩圍堰施工

⑴圍堰成矩形布置見圖4，長(zhǎng)50m、寬26.5m、高18m，其由鋼板樁和內(nèi)支撐組成，鋼板樁采用長(zhǎng)18m的拉森Ⅳw型，圍堰內(nèi)沿高度方向只設(shè)置一道內(nèi)支撐，內(nèi)支撐由型鋼圈梁和鋼管支撐組成，圍堰底部設(shè)有2.0m厚的封底混凝土；

圖4 4#墩圍堰結(jié)構(gòu)布置圖

⑵圍堰自身特點(diǎn)：①拉森Ⅳw型鋼板樁寬0.6m、厚0.21m，互相咬合插打形成單壁封閉式圍堰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便；②只在承臺(tái)頂上2m處的位置設(shè)置一道內(nèi)支撐，從而方便承臺(tái)一次施工成形，加快施工進(jìn)度；③樁間拼縫外側(cè)用專用內(nèi)包吸鐵石橡膠條堵水，施工方便且效果好；④封底混凝土不分區(qū)一次澆筑成形，加快施工進(jìn)度；

⑶施工步驟：①在臨時(shí)平臺(tái)上拼裝整個(gè)內(nèi)支撐（兩層），然后整體下方入水至設(shè)計(jì)位置并固定好；②以內(nèi)支撐作為導(dǎo)向依次安裝壁板單元和止水鎖口樁直至合龍形成整體圍堰壁板；③利用水泥砂漿封閉鎖口達(dá)到止水效果；④通過履帶式伸縮臂抓斗將圍堰內(nèi)外河床面清理到設(shè)計(jì)位置；⑤通過隔艙板將圍堰底封底區(qū)平面分為2個(gè)區(qū)分別進(jìn)行澆筑；⑥待封底混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后進(jìn)行抽水，形成圍堰內(nèi)無水環(huán)境，即可進(jìn)行下一道工序；

⑷本圍堰在工程應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)：①施工進(jìn)度快，施工費(fèi)用較其它鋼圍堰低；②鋼板樁為可拼拆式的，可重復(fù)使用，綠色環(huán)保；③可以根據(jù)需要組成各種外形的圍堰，適應(yīng)范圍廣；④鋼板樁的社會(huì)資源豐富，租賃市場(chǎng)成熟，施工組織便捷。

8 大體積混凝土施工

由于工期緊，承臺(tái)均按一次施工成型，3#承臺(tái)大體積混凝土11470m3，土施工溫度控制難度大，分三個(gè)階段全過程控制[11]。階段1：混凝土生產(chǎn)環(huán)節(jié)，盡量降低原材料溫度，從而控制混凝土入模溫度；階段2：澆筑環(huán)節(jié)，按斜向水平分層方法進(jìn)行，每層厚0.3～0.5m，上層混凝土在下層混凝土初凝前覆蓋，以便水化熱充分散發(fā)；階段3：承臺(tái)內(nèi)系統(tǒng)的布置冷卻管和測(cè)溫元件，且每根循環(huán)回路均設(shè)置水量控制閥，每層冷卻管所在位置的混凝土初凝后即開始通冷卻循環(huán)水，同時(shí)根據(jù)流出水溫控制水量大小，混凝土澆筑完后對(duì)表面進(jìn)行保溫，全程控制“內(nèi)、外溫差”和“外、空溫差”不超過20℃，溫度開始下降時(shí)嚴(yán)控溫降速度（≤2℃/d），循環(huán)水管停用后，利用高壓風(fēng)將水管積水吹出，然后壓注同等強(qiáng)度水泥漿進(jìn)行封堵。

9 結(jié) 語

根據(jù)水文、地質(zhì)、資源等實(shí)際情況統(tǒng)籌安排兩水中墩基礎(chǔ)施工，結(jié)合4#墩開工日期推遲等實(shí)際情況詳細(xì)制定各工序關(guān)門控制工期，然后按此工期節(jié)點(diǎn)精細(xì)組織施工，并在各項(xiàng)方案、資源選擇上做到各有取舍，使得兩墩水中基礎(chǔ)施工方案及布置上有相同、又有所不同，最終確保工期、質(zhì)量（樁基經(jīng)第三方檢測(cè)均為Ⅰ類樁，圍堰安裝狀態(tài)良好，封底成功，承臺(tái)施工質(zhì)量?jī)?yōu)良），同時(shí)也節(jié)約施工成本，可為今后同類橋梁水中基礎(chǔ)施工提供借鑒。

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作者簡(jiǎn)介：

張露 ZHANG Lu，1982-，男，工程師，2005年畢業(yè)于湖北工業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士。研究方向：橋梁施工技術(shù)。