洛清江特大桥水中墩钢套箱围堰施工工法.doc

1、洛清江特大桥水中墩钢套箱围堰施工工法摘 要：文章结合洛清江特大桥工程项目实践，对大桥水中墩钢套箱围堰施工工法做了详细的阐述，希望通过文章的分析和论述，可以为相关施工技术人员提供理论帮助，仅供参考。 关键词：墩钢套箱；围堰；深水墩 钢围堰施工项目是水中基础施工必不可少的施工措施，特别是深水墩基础施工，无法进行围堰筑岛，因此钢围堰施工便成为不二的选择。但对于不同的河床地质条件，应该选择不同的钢围堰类型，文章就湘桂铁路施工的亲身经历，浅谈一下钢套箱围堰在工程实例中的一些使用要点和经验总结。 洛清江是柳江的主要支流之一，设计正常蓄水位 137.7m，发电死水位 135.00m。桥位处百年一遇流量为 8

2、015m3/s，百年一遇流速为4.09m/s，百年一遇水位为 141.65m。洛清江为通航河流，航道等级为VII 级。 湘桂铁路扩改工程龙溪洛清江双线特大桥全桥长 1279.607m，上跨洛清江和桂柳高速公路，受立交、水文控制，本桥位于曲线上。跨孔布置为 2（17*32m 预应力混凝土简支梁+（48+2*80+48）m 连续梁+8*32m 预应力混凝土简支梁+（30+48+30）m 连续梁+1*32+2*24m 预应力混凝土简支梁） 。本桥设计行车速度客车 200km/h 及以上，预留 250km/h。双线线间距 4.6m，有砟道床，跨区间无缝线路。特大桥主墩（18-20#）采用圆形承台、直径

3、为 15m，圆形墩，其最大墩高 22m；水中墩采用钢套箱围堰施工，建筑材料采用便桥纵向运输。2010 年春节前已完成主墩的桩基础施工。 洛清江河床上覆卵石土，粒径较大，大部分为 3060cm，层厚24m，下覆强风化泥灰岩夹页岩，属级软石。根据施工图设计，水中墩围堰采用钢套箱围堰进行水下承台、墩身施工。 采用无底钢套箱围堰，只需要保证无管涌发生，为保证封底混凝土的质量，封底混凝土厚度定为 1.2m，故承台基坑开挖 1.51.7m。文章以 20#承台为例，具体介绍无底钢套箱围堰施工工法。 无底钢套箱围堰采用 1616m 矩形结构，总重约 145 吨，较有底钢围堰少了底板的重量。钢围堰材料充足，侧板

4、仅需改装即可投入使用，但有 30t 左右钢材无法取出。从开挖基坑至完成围堰抽水（具备承台施工条件）需耗时约 50d。 1 钢套箱围堰总体结构 20#墩承台直径 15m，高 3.5m，承台垫块直径 8.4m，高 1.5m，常水位为 137.8m，承台底高程 130.000m，河床标高为 130.400m。 套箱围堰由底板框架、侧板、内支撑组成，其中侧板是无底钢套箱围堰的主要阻水结构。在围堰加工场制作好钢套箱底板框架及侧板，底板框架分为三块，在临时支撑上拼接成整体。各部分构造见图 1 套箱总体布置图，以及图 2 套箱底模构造图。 2 钢套箱围堰拼装平台 桩基础施工完毕，拆除承台位置的施工平台面板，

5、保证钢套箱拼装及下落结构尺寸，作为钢套箱拼装平台。采用长臂挖机清理承台位置处河床底的卵石土，清至承台标高下 1.5-2.0m。在各钢护筒顶焊接一根45 工字钢作为横担，横担与钢护筒联系处加固，确保钢护筒承载力。并在每根横担的两边各挂一个 15T 手拉葫芦，作为调平和下沉钢套箱使用。 3 拼装钢套箱 河床底清理平整完毕，用45 工字钢搭设的临时平台上拼装钢套箱底骨架，将横担两端的手拉葫芦与底骨架联结，通过手拉葫芦调平钢套箱，并固定在临时平台上。在底骨架上拼装套箱四周框架，并用临时支撑将框架固定在平台上。 钢套箱底骨架拼装后，调正套箱骨架位置，用吊车协助安装套箱侧板，侧板由定制标准钢模板拼成。在拼

6、装钢模板时，模板与套箱骨架及模块之间的接缝垫等于 5mm 的防水胶带或防水垫圈，上紧螺丝，以防套箱漏水。当拼装至水平支撑位置时，安装水平支撑（不能影响浇注封底及承台混凝土） 。套箱侧板分节拼装下沉，第一节高 7.5m，第二节高2m。 4 下沉钢套箱 钢套箱第一节拼装完毕后，缓缓收紧手拉葫芦，将钢套箱平衡提升10cm，拆除临时约束后，缓缓放松手拉葫芦，平稳地将钢套箱下沉至顶面距离栈桥平台上 1.5m 位置，设置临时约束拼装第二节侧板。拼装前应对上下侧板接口进行打磨，铺垫防水垫圈。见图 3。 侧板拼装完成后，按第一节操作下放钢套箱至设计要求的位置，如果河床底稍有不平，则调整套箱底高程，利用平台上各

7、角悬吊葫芦调整至水平；如果河床底地形变化大，则需要将套箱上吊后进行局部清理。钢套箱通过手拉葫芦调准位置，并固定在钢护筒上。在水流不急的河中下沉钢套箱，用手拉葫芦即可将钢套箱调在准确位置。为增强套箱的整体受力，套箱底框架与每根桩基护筒通过抗拉杆连接固定，每根护筒固定四角（如图 4） 。护筒切割之前在贴近封底砼平面进行焊接位置转换。 钢套箱封底混凝土厚度根据水位深度确定，为保证封底砼的抗渗防漏性能，混凝土强度等级 C30，同时要求砼流动性要好，采用水下混凝土方法浇注。封底混凝土采用汽车泵泵送，漏斗及导管用吊车吊着移动，从一边脚浇注至对侧边脚。导管底离围堰底板约 30cm，浇注封底混凝土时，专人负责

8、控制浇注厚度，用竹竿下安装平板探测。竹竿上根据水面高程与承台底高程对比，系上一条红布以方便控制封底混凝土顶高程。为保证浇注封底混凝土的防水效果，在浇注混凝土前先在侧板上开一洞口，保证箱内外的水位压力一致，保证箱内外的水位一致，以免影响混凝土质量。 封底混凝土浇注完成后 5 天可以抽出围堰内河水，抽水时应根据水位下降情况及时施做加固支撑，保证围堰不变形漏水。再找平封底混凝土，比承台底标高高出部分应凿除，低洼部分用砂浆填平。 6 结束语 根据本工程的施工案例，作者认为，钢套箱围堰是低水位水中墩台施工过程中有效保证隔水封闭施工施工措施，是单臂钢围堰中值得推广的工艺工法，该工法基本能够适合多种河床条件，对石质河床及漂石类河床能够有效起到封水作用（根据不同地质条件确定采用有、无底钢套） 。施工中以下几点经验借鉴：水中主墩承台为圆形承台，从受力角度及后期承台施工角度讲，钢套箱围堰，应采用圆形结构；在桩基施工前应对河床覆盖层及高程进行详细调查，与施工图纸进行比对，确定封底砼厚度，如需水下爆破施工应在桩基施工前进行；钢围堰封底前需要对封底处护筒及围堰侧板进行清洗，以保证粘结力；对套箱围堰内河床整平，防止河床淤堆导致局部封底过薄，抽水穿孔。