陈锦
广东 深圳 深圳市机场（集团）有限公司 邮编518128 Tel：（0755）23456130
摘要：在世界各国悬索桥建设过程中，对锚碇施工的质量控制以及制作工艺的改进，是整悬索桥质量之本，锚碇施工又以设计地下施工的地连墙施工、锚碇混凝土浇筑等工序为重要把控工序，限于篇幅，本文就以锚碇地连墙施工中的地连墙成型中的地连墙槽体成型和钢筋安装两点进行研究探讨，旨在将本项目中大直径超厚地连墙施工技术进行推广，为国内外进行同类型，同尺寸悬索桥施工提供一个项目参考。
关键词：悬索桥锚碇；地连墙施工；成槽质量控制点；钢筋安装要点
前言：国内某特大型桥梁项目采用 548+1688m 双跨钢箱梁悬索桥，跨越珠江口约2300m宽度，桥东、西锚碇采用重力式锚碇基础，锚碇地连墙外径为90m，壁厚1.5m的圆形结构。本文侧重阐述该工程地连墙槽体成型，以及地连墙钢筋安装两个技术重点，希望对国内外同类型超大跨径悬索桥提供一个地连墙施工技术参考。
一、工程概况
国内某特大型桥梁项目采用 548+1688m 双跨钢箱梁悬索桥，跨越珠江口约2300m宽度，桥型设置如下图：
该悬索桥桥东、西锚碇采用重力式锚碇基础，锚碇地连墙外径为90m，壁厚1.5m的圆形结构。地连墙施工完成后采用逆作法分层开挖土体，分层施工内衬，分层浇筑顶、底板及填芯混凝土。东、西锚碇各有60槽段，分为I期30槽段和II期30槽段；I期槽段为三铣成槽，长6.97m，II期槽段为2.8m长。
二、地连墙成槽施工
2.1成槽顺序
细部铣槽应先施工Ⅰ期槽，再施工Ⅱ期槽，顺时针方向依次进行各槽段的施工。根据现场同条件养护的混凝土试块抗压强度值，在相邻两个Ⅰ期槽砼强度达80%后，开始进行其间的Ⅱ期槽施工，即Ⅰ、Ⅱ期槽交替同步向前推进，直至地连墙最后封闭。
Ⅰ期槽铣削顺序图（P1P2为铣槽顺序）
2.2基岩施工
基岩采用“纯铣法”和“钻铣法”相结合的施工方法。
（1）当进入岩层或机具进尺缓慢时，应开始采用双轮铣槽机进行成槽作业，称为“纯铣法”。双轮铣孔口设置有导向架，在双轮铣开孔过程中固定铣头，起到导向的作用，施工时液压铣槽机垂直槽段，将液压铣槽机切割轮对准孔位徐徐入槽切削。液压铣槽机切割轮的切齿将岩体切割成70～80mm或更小的碎块，并使之与泥浆相混合，然后由液压铣槽机内的离心泵将碎块和泥浆溶液一同抽出开挖槽。为了能够切割到两个切割轮之间在开挖槽底部形成的脊状岩，在切割轮上安装偏头齿。这个特殊的偏头齿可以在每次到达开挖槽底部的时候，通过机械导向装置向上翻转，切割两个切割轮之间的脊状岩。
双轮铣槽机偏头齿图
双轮铣槽机的除渣是通过设在铣槽机两个切割齿中间的吸渣口，依靠离心泵的吸力将渣土吸出槽段内。首先，切割轮的切齿将土体或岩体切割成小的碎块，并使之与泥浆相混合，然后机内的离心泵将碎块和泥浆溶液一同抽出开挖槽。随着开挖深度增加，连续不断向槽内供给新鲜泥浆，保证泥浆液面高度，各项泥浆指标要符合设计和规范要求，使泥浆起到良好的护壁作用，防止槽壁坍塌，并利于钻渣的排出。
液压铣槽机反循环示意图
（2）进行基岩部分时，优先考虑液压铣进行施工。当液压铣槽机施工工效低于0.5m/h或铣齿磨损严重时，则采用“钻铣法”施工。“钻铣法”即采用旋挖钻机直接开挖基岩成孔，形成岩石破裂面，降低岩石完整性，再用铣槽机进行成槽作业，旋挖钻机钻头直径1.5m。I期槽段内采用钻机形成3个直径1.5m钻孔，再采用铣槽机对岩层三铣成槽，以加快成槽效率。
2.3地连墙接头施工
本工程墙段连接采用“铣接法”。即在两个Ⅰ期槽中间进行Ⅱ期槽成槽施工时，铣掉Ⅰ期槽端头的部分砼形成锯齿形搭接，铣接厚度25cm（地连墙轴线）。
“铣接法”接头施工示意图
如果相邻Ⅰ期槽段砼强度相差较大，则在施工II期槽时容易出现孔斜。同时又需要考虑Ⅰ期槽段砼强度过高后，将增大铣削难度，综合考虑以上因素，在相邻Ⅰ期槽段砼浇筑10~14天左右开始中间的II期槽施工为佳，对于最后封闭槽段，因相邻Ⅰ期槽砼龄期相差时间较长，强度差异较大，为防止因强度差异导致孔斜，最后浇筑的Ⅰ期槽砼可以适当加大标号，尽可能地减小两侧Ⅰ期槽的砼强度差异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了保证II期槽开孔位置准确，导向稳定，采用接头板定位的施工工艺，即在I期槽浇筑砼前，在孔口接头位置下设长8m的接头板，砼初凝后再将接头板拔出，预留出II期槽孔的准确位置，起到良好的导向作用。
2.4护壁泥浆及清孔换浆
泥浆护壁技术是地下连续墙工程的基础技术之一，其质量好坏直接影响到地下连续墙的施工质量和安全，本工程地连墙成槽全部采用优质膨润土泥浆护壁。地下连续墙槽段开挖过程中，液压铣槽机要依靠泥浆将切割的碎小岩块和土体通过反循环带出槽外，因此要连续不断地向沟槽中供给新鲜泥浆，在水下砼浇筑过程中，有大量的泥浆排放出来，需要认真做好泥浆管理，及时制备新浆，调整回浆性能指标，及时将废浆外运处理，以确保安全、优质、高效完成连续墙的施工。
2.4.1墙段接缝处理
为提高接头处的抗渗及抗剪性能，在Ⅱ期槽清孔换浆结束前，采用钢丝刷子钻头，自上而下分段对铣削后I期槽端头的砼槽壁刷洗；反复刷动直至刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加。刷完槽壁后，再次采用双轮铣泵吸反循环方法将孔底沉渣排出。该刷头必须确保其厚度小于墙厚，且刷锤靠墙两侧底部应焊接导向的钢板，尽量让刷锤在槽体中竖直运动，减少对槽体表面的破坏。
2.4.2清孔换浆
槽孔终孔并验收合格后，采用双轮铣槽机进行泵吸法清孔、换浆，利用泥浆净化器进行除砂，直至回浆达到 “砼浇注前槽内泥浆”的标准，同时孔底沉渣厚度满足设计和规范要求。在清孔过程中，根据槽内浆面和泥浆性能状况，加入适当数量的新浆以补充和改善孔内泥浆。
三、地连墙钢筋笼制作安装
3.1吊装设备选型
西锚地连墙经计算单幅最大重量为39号地连墙钢筋笼，总重42.27t，加上加固措施筋、吊筋、扁担及钢丝绳锁具等重量约为3t，吊装总重量合计约为45.27t。地下连续墙钢筋笼拟采用250t主吊，配150t副吊吊装，主吊臂长取49.5m，副吊臂长取37m，满足现场施工要求。
3.2钢筋笼制作
地连墙钢筋笼在锚碇内场的胎架上进行加工，东西岸各设置1个胎架，东岸长42m，西岸长34m。为保证钢筋保护层厚度，在钢筋笼的两侧应焊接2mm厚凸形钢板定位垫块，钢筋笼水平方向每侧设两列，每列定位垫块间距4m。钢筋笼内外两侧净保护层厚度为7cm。本工程钢筋笼采用整幅制作、整幅起吊入槽。考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度，需对钢筋笼进行加固。
（1）骨架筋加固
钢筋笼内的纵向桁架筋根据图纸设计按照幅宽每延米1榀，横向桁架按1榀/5m布置。
（2）剪刀撑加固
剪刀撑设置采用φ20钢筋，与水平面45°角设置，布置在迎土面、背土面两侧，通长布置。
（3）吊点加强
在吊点位置处，在幅宽方向上增加一根φ36的钢筋与纵向钢筋焊接，作为吊点加强。
3.3钢筋笼安装
钢筋笼安装采用两台履带吊机抬吊，空中回直，整体入槽的施工方法。西锚碇地连墙钢筋笼竖向设置四排吊点，东锚碇地连墙钢筋笼竖向设置五排吊点。I期槽单幅笼及II期槽钢筋笼横向均设置两列吊点。吊点钢筋采用φ28圆钢弯制而成，与主筋满焊连接。
为确保在Ⅱ期槽施工过程中不会铣削到Ⅰ期槽段的钢筋笼，Ⅰ期槽段的钢筋笼到Ⅱ期槽的边缘必须预留出足够的空隙，即要确保Ⅰ期槽段的钢筋笼在吊放过程及浇筑砼时保持在正确的位置。本工程采用PVC管定位方法，即在I期槽钢筋笼两侧安装Φ300或Φ100的PVC管，作为钢筋笼定位装置，PVC管定位装置在II期槽施工时可以被双轮铣切除，不会损伤槽段的完整性。
参考文献：
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[5] 虎门二桥分公司编委会. 虎门二桥专用施工技术规范. 广东省公路建设有限公司虎门二桥分公司.
[6] 虎门二桥分公司编委会. 虎门二桥工程创优质量标准标准. 广东省公路建设有限公司虎门二桥分公司.
论文作者:陈锦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/29
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