中铁二局第六工程有限公司 四川 成都 610000
【摘 要】本文以杭黄铁路进贤溪大桥为例，主要介绍钢吊箱围堰施工过程中的控制难点及主要技术处理措施，为今后同类工程提供参考。
【关键词】钢吊箱围堰；施工工艺；施工难点；控制措施
1工程简介
杭黄铁路进贤溪大桥位于浙江段淳安县境内。桥址区跨越新安江水库，水库宽约190m，桥总长359.8米，主桥结构为（40+72+72+40）m连续梁，下部结构采用φ2.0m群桩基础。6号主墩河床底标高为86.000～88.000之间，施工水位106.500，水深约20米，承台底标高95.444，承台尺寸为（长×宽×高）13.2m×12.8m×4m，设计为高桩承台，采用单壁钢吊箱围堰施工。
2单壁钢吊箱结构设计
单壁钢吊箱结构由底板、壁板、内支撑、悬吊系统及下放系统组成。
底板由主梁、次梁、防滑钢板组成。
壁板高度方向分为三节，从最底节到第三节高度一次为3.5m、4m、4m，单侧壁板分2块拼装。
内支撑共设两道，围檩和内支撑为2Ⅰ45a、2Ⅰ32a工字钢和φ478钢管。
悬吊系统由φ32精轧螺纹钢筋吊杆、上下主横梁及分配梁组成。
下放系统由导向定位装置、千斤顶及顶升横梁组成。
钢吊箱立面总图
3主要施工工艺
3.1钢吊箱拼装与下放
围堰平面尺寸比承台设计尺寸放宽20cm。
1、第一节围堰拼装
（1）拼装前在钢护筒上焊接牛腿托架，安装底板主梁、吊梁、分配梁形成底板平台，分块焊接底板，安装底模吊杆及上锚固梁。
（2）锤球法控制壁板垂直度，壁板与底板围肋焊接，安装侧壁板外[20a围肋。
（3）安装下放锚固吊梁→千斤顶→顶横梁→吊杆→临时斜撑→焊缝渗透试验→补漏→底板封堵。
2、第一节围堰下放
下放系统结构图
第一步：下放前检查
提升钢吊箱脱离平台，检查钢吊箱整体结构及悬吊系统有无异常，静吊30分钟，无异常后人工拆除拼装平台。
第二步：下放
采用50t液压千斤顶顶升顶横梁，吊杆采用12m和6mφ32精轧螺纹钢接长，6台千斤顶同步顶升，单次顶升高度控制在20cm以内。顶升至限位螺栓位置时，上调锚固螺栓至顶升高度，千斤顶回油，使吊箱平稳下放至锚固螺栓位置。循环顶升、下放使吊箱下沉至设计位置。
第三步：临时固定钢吊箱
锚固下放吊杆，临时锁定第一节钢吊箱围堰。在第一节内壁板上布设临时横撑固结，临时横撑与钢护筒焊接牢固。
3、第二、三节围堰拼装与下放
在上一节围堰上分块拼装下一节壁板，下放步骤同第一节围堰。相邻壁板拼接缝处垫长条形泡沫橡胶止水垫防漏水。
3.3 底板空隙封堵
吊箱底板在钢护筒位置开孔间隙较大，与钢护筒的间隙采取另行加工的分块封堵板进行封堵。封堵板的安装及封堵板与钢护筒的间隙填塞均由潜水工完成。封堵板与钢护筒间的间隙可用棉絮或小袋水泥塞紧。
3.4 封底混凝土施工
围堰封底混凝土采用C30泵送混凝土，初凝时间不少于8小时，混凝土扩展度大于60cm，封底混凝土厚2.0m，导管采用φ300mm丝扣式，导管根据混凝土流动半径6m对角固定布置，围堰内共布置2根导管，导管和料斗利用浮式龙门吊或汽车吊挂钩吊住。
灌注过程中每隔10～15分钟测量一次，接近封底混凝土标高时，每5分钟测量一次，导管附近测点随灌随测，防止超灌或欠灌过多。
3.5围堰内抽水及承台混凝土施工
封底混凝土强度达到设计要求后，即可进行抽水。在抽水过程中，对吊箱进行24小时变形及位移变化的观测。围堰抽水至第一层内支撑处时，安装内支撑系统。
抽水后切割多余的钢护筒，凿除桩头，桩基检测，合格后绑扎承台钢筋，浇筑混凝土。
4钢吊箱围堰施工难点及控制措施
4.1施工难点分析
1、钢吊箱水平及竖向定位
钢吊箱下沉入水时受流水压力及下放过程中的不同步，造成吊箱水平及竖向位置产生偏差，偏离承台设计尺寸以外，导致实体结构尺寸与设计不符。
2、封底质量
围堰封底质量是围堰施工成败的关键。当封底混凝土产生离析、封底不连续、混凝土搭接处夹渣等，导致混凝土不密实、有接缝，使底板产生渗漏水，严重时水浮力使接缝变形而产生断裂，导致封底混凝土失效。
3、围堰渗漏水
围堰壁板分块焊接和接缝连接质量较差时，水压力通过接缝渗漏到围堰内。单壁钢围堰结构稳定性较差，当水压力较大时，围堰结构极易产生变形，导致接缝变形产生漏水或涌水。
4、围堰上浮和下滑
围堰的抗浮力和抗滑力主要靠封底混凝土与钢护筒之间的握裹力承担。在封底混凝土完成之后，水位上涨将对围堰产生浮力，围堰上浮；在承台混凝土浇筑时，混凝土自重逐渐增大，超过抗滑力时，围堰产生下滑失稳。
4.2控制措施
1、钢吊箱水平及竖向定位控制
钢吊箱下放至设计标高后，利用10t倒链调整围堰平面、立面至正确位置。锚固悬吊系统，利用导向定位系统锁定钢吊箱位置，导向定位系统采用在靠近吊箱外侧钢护筒上焊接牛腿，牛腿伸出钢护筒长度通过测量准确放样，稍比理论小3～5cm。下放时，钢吊箱沿着定位牛腿下滑，达到设计位置后，用楔子塞紧定位装置及临时斜撑。
2、封底质量控制
围堰封底质量主要控制混凝土和易性，初灌时坍落度宜偏小，以保证导管的埋入深度；在接近封底混凝土顶面时，坍落度适当加大，以增加混凝土流动性。
为改善混凝土和易性，可通过调整骨料继配和砂率实现，本次采用调整粗骨料继配，初灌时粗骨料继配（从小到大粒径）为2：5：3，后期调整为3：5：2，调整后的混凝土流动性增强，塌落度由200mm增加至230mm。
灌注初期与后期配合比调整对照表
封底混凝土工况
3、围堰渗漏水控制
围堰渗漏水主要为围堰接缝和壁板焊缝处渗漏，为减少渗漏，尽量减少壁板分节。壁板焊缝采用煤油渗透试验检查焊缝质量。上、下节段围堰之间和围堰拐角处设泡沫橡胶垫止水。封底过程中，控制混凝土质量，防止混凝土产生离析。
4、围堰上浮和下滑控制
单位面积混凝土自重是水浮力的2.4倍，加上围堰结构自重及混凝土与护筒的握裹力，抗浮系数较大，可抵抗10~15m水浮力。浇筑承台混凝土时，混凝土及结构自重由水浮力和混凝土与钢护筒间的握裹力承担。
抗滑力计算：按最低水位99.000计算抗滑力，钢护筒单位面积握裹力取150KN/m2。钢吊箱封底混凝土面积为136.8（已扣除钢护筒面积）。
当处于低水位时，水浮力较小，围堰接近下滑临界状态，而封底混凝土与护筒的握裹力是不确定值，当钢护筒表面附着物清除不彻底或封底混凝土凝固收缩后，封底混凝土与钢护筒表面的有效粘结力降低，握裹力减小，导致钢围堰及混凝土整体因抗滑力不足而下滑。为保证结构安全，采用分次浇筑防止围堰下滑。采用一次浇筑时，必须彻底清除封底混凝土高度范围护筒表面氧化层及附着物，保证封底混凝土与钢护筒间握裹力，并利用悬吊系统预留在封底混凝土内的吊杆，在相邻桩基顶面设锚固吊梁悬吊加固，增加抗滑力。
5结语
单壁钢吊箱围堰结构简单，施工效率高，施工时重点控制围堰结构的稳定性和防渗漏水。围堰下沉时采用导向定位系统和临时支撑有效控制围堰位置，封底混凝土高度范围护筒表面氧化层及附着物的彻底清理，提高围堰的抗滑系数。围堰壁板应尽量减少分块、分节数量，提高围堰的整体防水效果。
参考文献：
[1]Q/CR9603-2015，高速铁路桥涵工程施工技术规程[S]
[2]张兰.深水高桩承台轻型吊箱施工方法的探讨[J].北方交通，2010
论文作者:陈利
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第7期
论文发表时间:2016/10/12
标签：围堰论文; 混凝土论文; 封底论文; 壁板论文; 底板论文; 锚固论文; 吊杆论文; 《低碳地产》2016年第7期论文;