谈桥梁工程钢围堰施工技术要点

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摘要：以江西某地桥梁工程为例，对底节钢围堰现场整体拼装方案进行比较，并采用升降平台法在完成底节钢围堰拼装后将平台升降围堰入水，在此基础上对包括拼装平台施工、拼装平台预压、底节钢围堰拼装在内的钢围堰施工技术要点进行分析，以期为同类工程提供参考。

关键词：桥梁工程；钢围堰；升降平台；施工要点

1工程概况

某桥梁路堤结合工程全长40m，单侧临湖，采用预留导流渠设计。桥梁工程区地势平坦，现场地质勘查测绘结果显示，桥址区主要为细砂—淤泥质粉质黏土—泥质细砂的第四系海积层（Q4cm）。桥址区地表水发育，海堤内为滞洪区，地下水受降水、河沟水补给后流入临海，涨潮后又受到海水补给，在堤岸内滞洪区潮水的强烈作用下，工程施工受到较大影响。砂土层内地下水和海水存在强水力联系，区域地下水年变化幅度在2～4m，考虑桥址区地下水储量丰富，场地周边也并无开挖条件，桥梁承台和桥位路堤挡墙基础均位于桥址区常水位以下，所以本桥梁工程以钢板桩为承台和附属挡墙水下临时围堰，本工程拟采用长9m、宽40cm、厚15.5mm的拉森钢板桩。为降低钢板桩达设计入土深度后作用于桩后的主动土压力，应根据工程实际及设计要求，适当降低桩前和桩后入土标高，桩顶标高应控制在高出正常水位0.5m。为减少围堰内开挖深度，应降低围堰外场地标高，本桥梁工程钢板桩入土深最小为5.9m，通过C25水下混凝土封底。该桥梁工程材料性能参数见表1。

2钢围堰方案设计

本桥梁工程钢围堰采用分块加工，底节钢围堰现场整体拼装后入水并分层接高，底节钢围堰现场整体拼装应为本工程钢围堰施工关键性工序。

2.1底节钢围堰入水方案

方案一：滑道法，即底节钢围堰入水可以采用滑道法，将滑道深入设计水深，并满足龙漫浮吊吃水要求，为方便围堰下滑，滑道纵坡按-0.5%设计。滑道法对岸坡场地要求较高，且龙门浮吊处水深应能满足钢围堰浮动要求。方案二：浮运平台法，即在水中墩以上30m修建临时码头，根据钢围堰大小租赁中60浮箱若干并由其组成浮运平台，完成组拼后将平台浮运至吨位处。考虑到浮箱需租赁或自制，而且将浮箱浮运至吨位处后，需要提吊悬空钢围堰后抽出浮箱[1]，工程量较大，本工程不予采用。方案三：升降平台法，考虑到本桥梁工程地形狭窄，场地有限，按照先堰后桩法的设计思路，在上游50m沿岸打设钢管桩，并以此为承重桩，承重梁通过贝雷片组拼，并以精轧钢为吊杆，完成底节钢围堰的拼装后将平台升降围堰入水。大量工程实践证明，升降平台法能充分利用钻孔平台的材料，成本低、施工方便，对本桥梁工程钢围堰施工也较为适用[2]。

2.2平台结构拼装

本工程升降平台拼装地点设定在2#墩150m及岸边9m的桥侧旁，升降平台长×宽为42m×42m，各角设820mm×10mm钢管桩4根，沿水流垂直方向设主梁2根，每根主梁均由单片贝雷片组成，用长75cm的精轧螺纹钢将中间3片贝雷片串联。顺着水流方向按4.5m间距设纵梁，通过平台四角设置的钢管桩进行主梁悬吊，并在32t千斤顶的作用下实现入水钢围堰的自浮。面板由10mm厚的钢板按50cm间距铺设，并按钢围堰直径呈环形布置。

3钢围堰施工技术要点

在进行钢板桩围堰施工前，通过挖机平整围堰承台和挡墙基坑标高，达设计标高后进行承台平面位置测放，并进行基坑尺寸开挖和围堰施工边线的石灰划线。钢板桩进场后进行桩堆放、接长、锁口润滑、防渗设置及其余施工设备运转情况的检查。

3.1拼装平台施工

3.1.1钢管桩沉桩将履带吊停在岸边并配合振动锤施打码头附近钢管桩，下沉施工采用悬打法，并借助悬臂导向支架进行基础钢管桩打入位置的定位及垂直度测量，符合设计要求后下沉振桩锤[3]。以贯入度和入土深度为沉桩控制指标，在覆盖长度内保证贯入度小于等于3cm/10击，测量钢管桩处水深大于等于5.5m，钢管桩插入覆盖层小于等于6m。由于河道内河床覆盖层薄弱，内侧河道钢管桩难以站立，为此应将两台导向船并排停在桩位处且抛锚定位协同作业，并在导向船之间铺设工字钢打桩平台的情况下，在孔径1.5m钢护筒内进行冲击成孔。完成钢护筒定位后冲孔作业，结束后采用高压风将沉渣吸出。冲孔孔深大于等于5m，并在冲孔内植入Φ820mm钢管桩后将钢护筒拔出1.4m，再在钢管桩内灌注水下混凝土起到锚固作用。通过导管及钢管桩底部的开孔，水下混凝土从钢管桩内部和管内翻出，在其浇筑过程中通过测量钢管桩内外高差进行混凝土用量控制，并确保浇筑高度比河床面高出2m。浇筑结束，待强度达2.5MPa后再进行下一根钢管桩沉桩施工[4]。

3.1.2桩顶分配梁安装桩顶分配梁采用工字钢，并在桩顶标高确定后安装，先将2cm厚的钢板桩帽焊接于桩顶，并将加筋肋焊接在钢板和钢管连接处，加筋肋由1cm厚的钢板切割而成，钢板桩帽施工完毕后进行分配梁和吊梁安装，底横梁及吊梁吊杆支点位置也需焊接加筋肋，若因安装误差导致顶横梁和钢板桩帽之间存在过大空隙，则应加垫薄钢板、钢楔等调平。

3.1.3主次梁安装本桥梁承重主桁架包括8片贝雷片，用长750mm的ø32精轧螺纹钢（每根配2个螺帽）将中间4片紧密连接，外侧再用支撑架连接，使承重梁整体长42m，宽2.04m。在主桁架安装施工过程中，必须注意贝雷片间的销接、贝雷片和支撑架之间的螺栓连接的牢固性。

3.1.4面板分配梁及面板安装按照桥梁工程设计间距将面板分配梁放置在贝雷片上，并将U形卡设置在分配梁和每组贝雷片之间，待铺设完面板分配梁并焊接牢固后，进行6m长、2m宽、1mm厚面板铺设，并在面板和分配梁之间预留出6cm焊接空间后铺设钢板。

3.2拼装平台预压

本桥梁工程底节钢围堰拼装施工平台承受的最不利荷载为150t，按照1︰1倍系数确定的预压荷载值为1650kN。根据底节钢围堰变形观测结果，自重作用下和满载后的次梁最大挠度分别为20cm和45cm，自重作用下和满载后的主梁最大挠度为16cm和24cm。次梁卸载后挠度减小为28m，弹性变形和塑性变形分别为15.5cm、8.5cm，主梁卸载后挠度为20.0cm，弹性变形、塑性变形为4.0cm和3.8cm。预压前还应演练平台下放标高降低和预压堆载后平台升降，确保平台结构安全、下放平稳且无异常。

3.3底节钢围堰拼装

预压拼装平台结束后，按照钢围堰刃角底面尺寸在平台顶面放样，确定出断面点并编号，再定出钢围堰中心点，进一步复核尺寸断面，并按放样位置和编号对称排放。为防止围堰侧翻，应在每块钢围堰单边设置两个支撑点，并采用14型钢支撑，加配手动葫芦进行钢围堰平整度和垂直度调节，完毕后焊接支撑。钢围堰拼装过程中应加强挠度控制，对每块钢围堰均应按照拼装→点焊→临时固定的次序处理，待点焊成型后进行全面焊接。考虑到拼装施工中平台支架可能出现的变形，必须对钢围堰摆放标高进行塞垫处理，并随时观测和调整围堰底拼接好的钢围堰底平台，通过水密性试验检验焊接质量[5]。钢围堰全部拼装焊接成型后，拆除侧向支撑，通过四个吊点提吊下放入水。

4结语

本桥梁工程主要采用钢板桩围堰施工技术，确保了承台和挡墙水下结构物施工的顺利进行。施工结果表明，桥梁工程钢围堰拼装升降平台结构简单，拼装简便，还能有效解决施工场地有限的情况下底节钢围堰拼装难题，在确保钢围堰施工质量和进度的同时，实现支护施工成本的优化，为深水桥梁基础施工提供全新思路。

参考文献：

[1]王勇.桥梁深水承台钢板桩围堰施工技术——以漯河新区牡丹江路沙河大桥工程为例[J].交通世界，2020（15）：90-91.

[2]戴良军，祝金龙，崔林钊，等.双壁钢围堰施工过程受力数值模拟分析[J].土工基础，2020，34（2）：208-211，222.

[3]夏争志，王占鲁.大直径深水钢围堰设计施工技术研究[J].公路，2020，65（5）：160-166.

[4]黄如旦，游鹏.钢围堰施工技术在临湖区桥梁施工中的应用[J].建材与装饰，2020（12）：273-274.

[5]王伟，王强.南部嘉陵江三桥首节钢围堰下水施工技术[J].西南公路，2019（4）：7-10.

作者：晏堃 廖文成 简思羽 单位：新余市公路管理局