资江特大桥17#墩钢围堰漂浮的原因分析与处理措施论文_苑广德

铁道战备舟桥处 山东省 251100

摘要:钢围堰的施工必须严格按照设计及施工方案进行施工,对非常规施工工序的制定,切实结合实际,对于可能出现的工况制定预防措施,避免因施工方案造成损失。

关键词:钢围堰;封底;基地

1 工程基本情况

1.1水文情况。资江特大桥位于邵阳市北塔区茶元头乡,桥址于DK172+786-DK172+793.3处跨越兴梽路,道路与线路大里程夹角为119.52度,正式铁路设计水位224.6m,勘测时水位标高207.12m。河床地质为卵石土、中风化灰岩、泥质粉砂岩,水流较为缓慢,流速为0.8m/s,桥址处为通航河道,航道净宽90m,净高8m,通航水位标高218.39m,五年一遇设计施工水位218.53m。

1.2 事故基本情形。2015年6月9日晚,资江水位上涨6m左右(原施工水位3m左右),造成17#钢套箱及钢护筒整体上浮,将其顶部即将完工的钢平台全部顶坏,贝雷梁严重变形。经现场统计,本次洪峰造成的损失主要有:正对17#墩平台的一跨栈桥下游侧两片贝雷梁发生较为明显的横向变形,上部部分分配梁严重扭曲变形成麻花状,相应部位桥面钢板严重凹陷、破损等,均需拆除后重新安装;17#墩平台上部结构损坏严重,桥面钢板、纵向I10工字钢、横向I32b工字钢、贝雷梁及部分I56b垫梁等均需拆除重新安装。如下图情形:

1.3 钢围堰结构情况。钢围堰高18.5m,分A、A-I、B、C、D五个节段,分别高4m,

4m,4m,4m,2.5m;围堰外径27.5m,内径24.5m,围堰壁板宽1.5m,其中壁板内配重混凝土浇筑,高6m;围堰封底1.8m,垫层厚50cm-110cm。

2 围堰漂浮原因分析

2.1 施工方案的问题

2.1.1 没有制定施工方案。在整个施工过程中没有下发针对性的施工方案,按照上级口头命令的施工,导致现场作业人员无法了解施工工序及思路,也无法预知可能发生的危险情况,同时也不能采取相应的措施。

2.1.2 没有严格按照设计要求进行施工。

2.1.2.1 围堰内封底厚度问题。原设计要求封底厚度为4m,现场封底厚度变为1.8m,围堰壁板内浇筑混凝土高度设计为8.5m,现场浇筑高度为6m,整个混凝土重量减少数量为:3.14×12.25×12.25×2×2.5+(3.14×13.75×13.75-3.14×12.25×12.25)×2.5×2.5=3121.356t;围堰内封底厚度减少后,相应的混凝土与基地的粘结力也减少。

2.1.2 工序问题

2.1.2.1在以往的施工中围堰的施工一般按照以下工序进行:拼装平台搭设→底节拼组→起吊系统安装→围堰提升下放→注水下沉→其余节段依次拼组下沉→堵漏→水下混凝土浇筑封底;在该项目中,由于正处于枯水期,所以采用了填筑土围堰、旱地直接拼组的方案,具体工序如下:垫层浇筑→底节拼组→钢护筒底节安装→围堰内封地混凝土浇筑→二节段拼组安装→壁板内混凝土浇筑→钢护筒及围堰其余节段安装。通过工序对比我们可以发现,一般施工中钢围堰内外水位一直处于平衡状态,由于没有下发详细施工方案,施工人员未意识到水位突然暴涨造成内外水位较大差后浮力对围堰造成的影响。在一般施工中往往封底后,封底混凝土将桩基、围堰以及基地连接成整体;在本次施工中,桩基未浇筑前,围堰克服浮力主要靠自重以及封底与基地的粘结力,从更深层次来说这又牵扯到“先桩后堰”“先堰后桩”的问题。

2.1.2.2围堰拼组完成后的状态如下图,在此次施工中,围堰内封底完成后,随着钢护筒的接高,围堰内应及时注水,以防水位暴涨造成破坏。这又牵扯到连通器的问题,由于资江水位上涨过快,围堰又处于较深基坑中,联通器不足以及时平衡内外水位差。

2.2 现场施工质量问题

2.2.1 垫层施工情况。垫层施工时,基坑部分位置并没有达到围堰的外直径要求,并且由于存在溶洞,基坑内的泥浆较多,没有清理干净;基坑内的排水也较差,不能彻底清理;这影响了垫层混凝土的质量,部分位置甚至没有混凝土,这直接减小了垫层与基地的粘结力。

2.2.2 封底质量。洪水过后,经过现场查看,可以发现围堰漂浮的分裂位置正是封底与垫层的接触面,并且是从集水坑开始,这可以证明:由于排水不彻底,导致了封底混凝土水洗,也就丧失了强度;另外由于垫层面没有凿毛处理,这也影响了封底与垫层的粘结。

3 钢围堰漂浮时的紧急处理

3.1 首先确定河水水位是否比较稳定,只有在水位比较稳定的情况下围堰的状态才比较稳定,这样可以避免发生次生灾害。

3.2 迅速调动人员、机械、水泵,迅速往围堰内注水,包括围堰壁内,使围堰下沉,保证围堰着床,处于稳定状态。

4 钢围堰后续处理工艺

4.1 洪水期过后,将基坑内水全部抽出,将围堰外围周边泥浆碎石清理干净,在围堰外围、河床面以下、“梅花形”布置焊接16mm钢板,规格30cm×30cm,环向1.5m,竖向1.5m,这一措施的目的是增大钢围堰与外围浇筑混凝土的粘结力,同时在围堰河床面高度割通安装连通器的孔洞,防止处理钢围堰封底过程中洪水暴涨造成围堰再次漂浮。

4.2 将钢护筒割除;

4.3 封底混凝土预裂爆破,将小型挖掘机吊入钢围堰内,挖出破碎混凝土至渣斗,吊机吊出围堰运走,一直清理至垫层顶。

4.4 封底混凝土处理干净后,重新安装底节钢护筒等预埋结构,在进行封底混凝土浇筑;

4.5 恢复其他结构。

论文作者:苑广德

论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/18

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