談橋梁工程鋼圍堰施工技術要點

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摘要：以江西某地橋梁工程為例，對底節鋼圍堰現場整體拼裝方案進行比較，并采用升降平臺法在完成底節鋼圍堰拼裝后將平臺升降圍堰入水，在此基礎上對包括拼裝平臺施工、拼裝平臺預壓、底節鋼圍堰拼裝在內的鋼圍堰施工技術要點進行分析，以期為同類工程提供參考。

關鍵詞：橋梁工程；鋼圍堰；升降平臺；施工要點

1工程概況

某橋梁路堤結合工程全長40m，單側臨湖，采用預留導流渠設計。橋梁工程區地勢平坦，現場地質勘查測繪結果顯示，橋址區主要為細砂—淤泥質粉質黏土—泥質細砂的第四系海積層（Q4cm）。橋址區地表水發育，海堤內為滯洪區，地下水受降水、河溝水補給后流入臨海，漲潮后又受到海水補給，在堤岸內滯洪區潮水的強烈作用下，工程施工受到較大影響。砂土層內地下水和海水存在強水力聯系，區域地下水年變化幅度在2～4m，考慮橋址區地下水儲量豐富，場地周邊也并無開挖條件，橋梁承臺和橋位路堤擋墻基礎均位于橋址區常水位以下，所以本橋梁工程以鋼板樁為承臺和附屬擋墻水下臨時圍堰，本工程擬采用長9m、寬40cm、厚15.5mm的拉森鋼板樁。為降低鋼板樁達設計入土深度后作用于樁后的主動土壓力，應根據工程實際及設計要求，適當降低樁前和樁后入土標高，樁頂標高應控制在高出正常水位0.5m。為減少圍堰內開挖深度，應降低圍堰外場地標高，本橋梁工程鋼板樁入土深最小為5.9m，通過C25水下混凝土封底。該橋梁工程材料性能參數見表1。

2鋼圍堰方案設計

本橋梁工程鋼圍堰采用分塊加工，底節鋼圍堰現場整體拼裝后入水并分層接高，底節鋼圍堰現場整體拼裝應為本工程鋼圍堰施工關鍵性工序。

2.1底節鋼圍堰入水方案

方案一：滑道法，即底節鋼圍堰入水可以采用滑道法，將滑道深入設計水深，并滿足龍漫浮吊吃水要求，為方便圍堰下滑，滑道縱坡按-0.5%設計?；婪▽Π镀聢龅匾筝^高，且龍門浮吊處水深應能滿足鋼圍堰浮動要求。方案二：浮運平臺法，即在水中墩以上30m修建臨時碼頭，根據鋼圍堰大小租賃中60浮箱若干并由其組成浮運平臺，完成組拼后將平臺浮運至噸位處。考慮到浮箱需租賃或自制，而且將浮箱浮運至噸位處后，需要提吊懸空鋼圍堰后抽出浮箱[1]，工程量較大，本工程不予采用。方案三：升降平臺法，考慮到本橋梁工程地形狹窄，場地有限，按照先堰后樁法的設計思路，在上游50m沿岸打設鋼管樁，并以此為承重樁，承重梁通過貝雷片組拼，并以精軋鋼為吊桿，完成底節鋼圍堰的拼裝后將平臺升降圍堰入水。大量工程實踐證明，升降平臺法能充分利用鉆孔平臺的材料，成本低、施工方便，對本橋梁工程鋼圍堰施工也較為適用[2]。

2.2平臺結構拼裝

本工程升降平臺拼裝地點設定在2#墩150m及岸邊9m的橋側旁，升降平臺長×寬為42m×42m，各角設820mm×10mm鋼管樁4根，沿水流垂直方向設主梁2根，每根主梁均由單片貝雷片組成，用長75cm的精軋螺紋鋼將中間3片貝雷片串聯。順著水流方向按4.5m間距設縱梁，通過平臺四角設置的鋼管樁進行主梁懸吊，并在32t千斤頂的作用下實現入水鋼圍堰的自浮。面板由10mm厚的鋼板按50cm間距鋪設，并按鋼圍堰直徑呈環形布置。

3鋼圍堰施工技術要點

在進行鋼板樁圍堰施工前，通過挖機平整圍堰承臺和擋墻基坑標高，達設計標高后進行承臺平面位置測放，并進行基坑尺寸開挖和圍堰施工邊線的石灰劃線。鋼板樁進場后進行樁堆放、接長、鎖口潤滑、防滲設置及其余施工設備運轉情況的檢查。

3.1拼裝平臺施工

3.1.1鋼管樁沉樁將履帶吊停在岸邊并配合振動錘施打碼頭附近鋼管樁，下沉施工采用懸打法，并借助懸臂導向支架進行基礎鋼管樁打入位置的定位及垂直度測量，符合設計要求后下沉振樁錘[3]。以貫入度和入土深度為沉樁控制指標，在覆蓋長度內保證貫入度小于等于3cm/10擊，測量鋼管樁處水深大于等于5.5m，鋼管樁插入覆蓋層小于等于6m。由于河道內河床覆蓋層薄弱，內側河道鋼管樁難以站立，為此應將兩臺導向船并排停在樁位處且拋錨定位協同作業，并在導向船之間鋪設工字鋼打樁平臺的情況下，在孔徑1.5m鋼護筒內進行沖擊成孔。完成鋼護筒定位后沖孔作業，結束后采用高壓風將沉渣吸出。沖孔孔深大于等于5m，并在沖孔內植入Φ820mm鋼管樁后將鋼護筒拔出1.4m，再在鋼管樁內灌注水下混凝土起到錨固作用。通過導管及鋼管樁底部的開孔，水下混凝土從鋼管樁內部和管內翻出，在其澆筑過程中通過測量鋼管樁內外高差進行混凝土用量控制，并確保澆筑高度比河床面高出2m。澆筑結束，待強度達2.5MPa后再進行下一根鋼管樁沉樁施工[4]。

3.1.2樁頂分配梁安裝樁頂分配梁采用工字鋼，并在樁頂標高確定后安裝，先將2cm厚的鋼板樁帽焊接于樁頂，并將加筋肋焊接在鋼板和鋼管連接處，加筋肋由1cm厚的鋼板切割而成，鋼板樁帽施工完畢后進行分配梁和吊梁安裝，底橫梁及吊梁吊桿支點位置也需焊接加筋肋，若因安裝誤差導致頂橫梁和鋼板樁帽之間存在過大空隙，則應加墊薄鋼板、鋼楔等調平。

3.1.3主次梁安裝本橋梁承重主桁架包括8片貝雷片，用長750mm的ø32精軋螺紋鋼（每根配2個螺帽）將中間4片緊密連接，外側再用支撐架連接，使承重梁整體長42m，寬2.04m。在主桁架安裝施工過程中，必須注意貝雷片間的銷接、貝雷片和支撐架之間的螺栓連接的牢固性。

3.1.4面板分配梁及面板安裝按照橋梁工程設計間距將面板分配梁放置在貝雷片上，并將U形卡設置在分配梁和每組貝雷片之間，待鋪設完面板分配梁并焊接牢固后，進行6m長、2m寬、1mm厚面板鋪設，并在面板和分配梁之間預留出6cm焊接空間后鋪設鋼板。

3.2拼裝平臺預壓

本橋梁工程底節鋼圍堰拼裝施工平臺承受的最不利荷載為150t，按照1︰1倍系數確定的預壓荷載值為1650kN。根據底節鋼圍堰變形觀測結果，自重作用下和滿載后的次梁最大撓度分別為20cm和45cm，自重作用下和滿載后的主梁最大撓度為16cm和24cm。次梁卸載后撓度減小為28m，彈性變形和塑性變形分別為15.5cm、8.5cm，主梁卸載后撓度為20.0cm，彈性變形、塑性變形為4.0cm和3.8cm。預壓前還應演練平臺下放標高降低和預壓堆載后平臺升降，確保平臺結構安全、下放平穩且無異常。

3.3底節鋼圍堰拼裝

預壓拼裝平臺結束后，按照鋼圍堰刃角底面尺寸在平臺頂面放樣，確定出斷面點并編號，再定出鋼圍堰中心點，進一步復核尺寸斷面，并按放樣位置和編號對稱排放。為防止圍堰側翻，應在每塊鋼圍堰單邊設置兩個支撐點，并采用14型鋼支撐，加配手動葫蘆進行鋼圍堰平整度和垂直度調節，完畢后焊接支撐。鋼圍堰拼裝過程中應加強撓度控制，對每塊鋼圍堰均應按照拼裝→點焊→臨時固定的次序處理，待點焊成型后進行全面焊接?？紤]到拼裝施工中平臺支架可能出現的變形，必須對鋼圍堰擺放標高進行塞墊處理，并隨時觀測和調整圍堰底拼接好的鋼圍堰底平臺，通過水密性試驗檢驗焊接質量[5]。鋼圍堰全部拼裝焊接成型后，拆除側向支撐，通過四個吊點提吊下放入水。

4結語

本橋梁工程主要采用鋼板樁圍堰施工技術，確保了承臺和擋墻水下結構物施工的順利進行。施工結果表明，橋梁工程鋼圍堰拼裝升降平臺結構簡單，拼裝簡便，還能有效解決施工場地有限的情況下底節鋼圍堰拼裝難題，在確保鋼圍堰施工質量和進度的同時，實現支護施工成本的優化，為深水橋梁基礎施工提供全新思路。

參考文獻：

[1]王勇.橋梁深水承臺鋼板樁圍堰施工技術——以漯河新區牡丹江路沙河大橋工程為例[J].交通世界，2020（15）：90-91.

[2]戴良軍，祝金龍，崔林釗，等.雙壁鋼圍堰施工過程受力數值模擬分析[J].土工基礎，2020，34（2）：208-211，222.

[3]夏爭志，王占魯.大直徑深水鋼圍堰設計施工技術研究[J].公路，2020，65（5）：160-166.

[4]黃如旦，游鵬.鋼圍堰施工技術在臨湖區橋梁施工中的應用[J].建材與裝飾，2020（12）：273-274.

[5]王偉，王強.南部嘉陵江三橋首節鋼圍堰下水施工技術[J].西南公路，2019（4）：7-10.

作者：晏堃 廖文成 簡思羽 單位：新余市公路管理局