摘要：随着我国现代化建设的进一步深入，随着国民经济的飞速发展，政府对桥梁工程、公路工程与市政工程等方面的建设投入也在不断增加，以期为社会大众提供高质量的服务。而就桥梁工程而言，其施工质量控制工作的合理开展具有现实意义。而钢围堰深水群桩施工技术作为当前我国跨江大桥建设过程中应用较为普遍的一种基础施工技术，其应用效果对桥梁工程整体而言有着十分重要的影响。因此，本文就将结合某跨江大桥工程为例，对钢围堰深水群桩施工中的各个工序进行具体分析，并就施工控制要点进行研究。
关键词：桥梁；钢围堰；深水群桩；控制要点
引言
当前，我国大型跨江桥梁工程的建设目标大多是为了承担其对应的社会公共交通服务责任，满足社会经济流通与人们交通出行方面的需求。这就要求相关单位及其工作人员应设法提升桥梁工程建设施工质量。随着我国工程施工技术的不断发展与进步，钢围堰深水群桩施工技术在桥梁工程桩基部分的应用获得了一致好评。但是不容忽视的是，其应用过程中也伴随着一定风险。因此，工作人员应重点研究桥梁工程中的钢围堰深水群桩施工操作流程，并抓住施工控制相关要点，确保充分发挥钢围堰深水群桩的效用，为跨江桥梁工程施工提供一个安全稳定的作业平台。
1工程概况
该工程为跨江大桥，总长约2.12km，主桥为主跨730m双塔双索面混合梁斜拉桥，双向6车道，桥宽36m，设计时速60km/h，总投资约20亿元。本项目南岸主塔Z09#墩桩基础地质条件复杂，地表无覆盖层，河床高差达到了6.5m，高水位水深约53m，桩底到钻孔平台高度达103m，倾斜河床岩面深水施工难度极大。南塔Z09#主墩采用双壁圆型钢围堰，设计高57.809m（52.009m），外径直径为47.2m，内径直径为43.2m。钢围堰在高度方向上共分为9个节段，分别为2节刃脚段、4节加强段、2节标准段和1节堰顶段。每节段又分为12个环块，其中刃脚段Ⅰ型高3.2～9m，刃脚段Ⅱ型高4.79m，加强段高度依次为6m、6m、6.4m和7m，标准段高度均为6m，围堰顶高度为6.619m。
2桥梁工程钢围堰深水群桩施工工序
2.1钢围堰加工制作
工作人员应分节进行钢围堰制作，并对每一节进行分块处理，需要注意的是，分块分节施工都应遵循对称等分的原则，并按照设备起重能力与现场施工环境及运输能力等来确定具体的节数与块数。块件加工在工厂或者岸上特殊的平台或模具上完成拼装、焊接工作。在加工制作钢围堰时，工作人员应注重质量控制。而为了降低钢围堰加工制作环节的人为误差与累积误差等，一节制作完成后，就可以进行试拼。
2.2辅助构件设计与安装
在桩基施工平台上，进行钢围堰的安装。具体安装方法为，在平台钢护筒上设置12个承重牛腿，使用80t浮吊和200t浮吊将刃脚段Ⅰ的12个环块放置在牛腿上，并用链子滑车将围堰环块与平台支架相连后进行调位，精确定位后进行竖向接缝焊接。首节段焊接完成后采用8台150t液压穿心式轻型千斤顶整体吊装，同步下放入水。在导向装置导向定位作用下围堰入水到位后浇注刃脚混凝土调平。刃脚第二节段12个环块按既定顺序依托首节段浮体进行定位安装，单个环块先放置在首节段浮体上初步定位，浮吊依次吊装剩余环块，已初步定位的环块进行环缝与竖缝焊接，按此方法进行流水作业完成12个环块的安装。刃脚第二节段安装完成后再次浇注刃脚段混凝土，使得混凝土填满刃脚变截面部分。
2.2.1牛腿设计与安装
钢围堰牛腿设计按构造型式分为6种类型，其中1型牛腿为不带斜拉杆牛腿，用于自重＜25t的环块；2型牛腿为带斜拉杆牛腿，用于自重＞25t的环块；3型牛腿为长牛腿，其结构形式分为3种。河心侧牛腿斜撑最低高程为159.9m，河岸侧牛腿斜撑最低高程为161.6m。牛腿安装随着水位下降从河岸往河心侧进行。具体方法为：在钢护筒上焊接临时吊耳，用于挂链子滑车。牛腿横梁与斜撑在河岸钢结构加工场地进行加工，完成后装载机挂运至浮吊吊装范围，再通过浮吊转运至设计安装部位，链子滑车协同浮吊将预制件就位，平面坐标与标高测量准确后实施定位焊，随即浮吊脱钩，链子滑车精确微调，位置调整准确后进行焊接。
2.2.2千斤顶支架设计与安装
围堰下放采用8台150t同步千斤顶整体提升后下放，千斤顶支架主要由分配横梁、底座与垫板等几个部分组成。分配横梁按承重大小分为双I45b工字钢与单I45b工字钢横梁两种类型，横梁下部与平台主桁加上弦杆连接，上部与底座连接，底座上设置垫板，其上放置穿心式液压轻型千斤顶。千斤顶支架安装顺序为：分配横梁→底座→垫板→千斤顶→锚具。
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2.2.3导向装置设计与安装
导向装置具有防转动与防倾斜双重功能，导向装置依托于钢平台对围堰进行定位。为防止点接触使得围堰壁板变形，导向装置前端做成弧形面板结构，以钢管桁架作为劲性骨架与钢护筒相连。导向装置分段进行安装，伸入水面以下3m。水位下降后，增加导向架支点继而接长。其中第一节段以围堰牛腿为施工平台进行安装。
2.2.4吊点设计与安装
钢围堰吊点分为环块吊点、辅助吊点与整体吊点3种类型。其中环块吊点每环块设置4个，以环块质心为中心对称布置。辅助吊点现场临时焊接，以平台挂载的链子滑车定位辅助吊点位置。整体吊点平面位置与8台整体吊装千斤顶平面位置相同。
2.2.5调位系统设计与安装
围堰在下放过程中，在水流力作用下会产生一定的倾斜，导向装置主要在水面以上导向，能有效控制围堰平面位置，着床前还需依托调位系统调整围堰垂直度。调位系统采用8台5t卷扬机，布置于低水位以上的平联钢管上，通过6门滑车组转线后与围堰相连。上游、下游各布置两台卷扬机，河心、河岸侧各布置一台卷扬机，分别能提供60t、30t拉力进行调位。
2.3注水下沉
钢围堰在进行注水下沉前需要结合水位的实际变化情况设置导向装置。钢围堰吊装焊接完成后要进行水密性试验，然后向钢围堰中注水下沉。施工前要先做好高程标线和观测点的测量工作，对卷扬机和水泵进行检查后，将水注入到钢围堰夹壁中，并指挥工作人员对拉缆进行调节。下沉到指定的标高后，将拉缆拉紧，然后做好下一节钢围堰的安装施工，在进行注水下沉施工时，要保证干舷高度可以达到施工要求。
2.4混凝土浇注
根据测量结果及理论计算结果分舱浇注，混凝土在拌和站集中拌和，出料仓下设置分料斗，通过分料斗分入拖泵连接输送管方式浇注。需要按照配平的要求，分多次完成混凝土的浇注施工。混凝土浇注过程中，分层厚度控制在30～45cm，使用插入式振捣器进行振捣，进行振捣时使用移动间距≤振捣器半径的1.5倍。围堰的隔舱板和外壁板之间要保持5～10cm的距离，将振捣棒向下插入到混凝土中5～10cm，在振捣密实度达到要求后将振捣棒提出，以免振捣过程中振捣棒对壁板、平撑及环板产生碰撞，造成围堰构件变形。振动时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，降低混凝土表面的气泡，当混凝土表面不再下沉，表面呈翻浆和平坦后即可终止振捣。浇注混凝土方量，设专人设立标记，防止超浇或少浇。混凝土浇注完毕后，对混凝土面应及时进行修整、凿毛，确保首节混凝土浇注完成后可以和后续混凝土保持良好的连接。混凝土初凝后，在隔舱内注入10cm厚隔水层进行养护。
3桥梁工程钢围堰深水群桩施工控制要点
首先，应针对施工材料质量进行严格控制，具体包括钢料、焊条、焊丝、焊剂等几种在钢围堰制作环节涉及较多的材料，应对其质量进行严格把关，确保符合设计要求与相关标准，且带有合格证书等。如有必要还可以进行力学、化学及可焊性试验。其次，应针对钢围堰下沉进行严格控制。在注水下沉环节，工作人员应针对下沉情况、水位变化、加载情况、水流情况与钢围堰顶面高差变化等相关数据进行科学测量，并以此为依据来调整注水位置与混凝土配重等，确保实现均匀下沉，避免出现高差较大的问题。而在钢围堰下沉前，还应对顶面高程和平面坐标位置进行复测，通过对锚缆的收放使其达到设计位置，然后使用配重混凝土浇注到钢围堰中。同时，还应针对钢围堰下沉过程进行科学测量，以便实现合理纠偏，确保下沉均匀。工作人员应针对顶面的四个基准点进行测量，准确掌握基准点的高差与平面位置数据信息，并以此为依据来推算钢围堰底中心和顶中心的偏移值。而通过对偏移值与钢围堰具体方偏移向的综合考虑，就能够实现对钢围堰下沉偏移情况的及时纠正，确保均匀下沉。
结语
综上所述，钢围堰深水群桩施工技术作为跨江桥梁工程中的重要基础施工技术，其施工质量对桥梁工程整体建设效果的影响较大。因此，相关单位及其工作人员应重视对钢围堰深水群桩施工各个工序环节的研究与把握，确保施工质量能够满足桥梁工程基础承载要求。
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论文作者:邱斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/19
标签：围堰论文; 混凝土论文; 深水论文; 浮吊论文; 千斤顶论文; 导向论文; 桥梁工程论文; 《基层建设》2018年第18期论文;