探析橋梁水下承臺施工中鋼圍堰的應用

蘇紹林

江西有色建設集團有限公司

摘要：伴隨我國橋梁建設的不斷發展，橋梁施工的質量越來越受到大家的關注。在橋梁施工中水下承臺的建設是工程施工的重點和難點。由于水下承臺長期在水位下，并且承受整個橋梁的重量，在水的侵蝕下如何提高水下承臺的質量成為橋梁施工質量需要關注的主要方面。

關鍵詞：鋼圍堰；橋梁施工；水下承臺

當下，我國的橋梁工程中主要采用鋼圍堰的施工方法來提高水下承臺的質量。筆者根據工作經驗及工程實例來說明本文簡要分析了橋梁水下承臺施工中鋼圍堰的應用及施工過程中的注意事項。

一、橋梁水下承臺施工中鋼圍堰的作用

橋梁水下承臺的質量直接影響整個橋梁的質量，在橋梁施工過程中要正確地運用鋼圍堰的安裝和使用的方法，以此提高鋼圍堰的使用。避免由于橋梁水下承臺長期在水位下，極易受到腐蝕，從而導致整個橋梁的質量受到影響。

二、鋼圍堰的安裝

1、第一節鋼圍堰拼接

（1）將加工好的底層鋼圍堰按順序運輸到橋墩位置，利用50t履帶吊，手拉葫蘆等配合調整垂直度后下放至安裝平臺上，并用型鋼或鋼板將該塊鋼圍堰固定在平臺上，注意對鋼圍堰刃腳部位進行限位和支撐。按照從下游向上游順序安裝，并及時將相鄰分塊間臨時焊接固定好。

（2）第一節鋼圍堰全部分塊拼完合龍，重新調整位置符合設計要求后，方可進行焊接，即焊接相鄰分塊豎向拼接縫（掛梯焊接或用單人吊籃），焊縫的厚度要求必須滿足設計圖紙的要求。

（3）第一節鋼圍堰整體焊接完成，且檢查驗收合格之后，即可開始整體下沉，四個吊點同步起吊，將鋼圍堰稍微吊離安裝平臺，然后割除安裝平臺，四個吊點同步緩慢下放。

（4）第一節鋼圍堰整體著床且保證各點受力均勻，鋼圍堰頂端高出水面一定距離時（約1m）即可停止下沉，各吊點不松鉤，保持在受力與不受力的臨界狀態。

2、第二節鋼圍堰拼接

（1）按照與第一節同樣的順序分塊拼接第二節鋼圍堰，分塊安裝時，先臨時焊接固定，調整垂直度，復測平面位置。第二節鋼圍堰全部安裝完成，再進行焊接。

（2）待全部鋼圍堰焊接完成且檢查合格后，繼續下沉，若因為浮力較大，下沉困難時，采用邊下沉邊往倉內對稱澆筑刃腳混凝土和壓倉混凝土的辦法助沉。采用空壓機吸泥助沉使鋼圍堰繼續均勻下沉至設計標高。

三、橋梁水下承臺施工中鋼圍堰的應用

按照施工要求，在作者親身參與的某大橋的設計施工中，為了保證橋梁承臺在水下施工的質量，在承臺位于正常水位時，采用鋼圍堰對橋梁水下承臺進行施工。

（1）對鋼圍堰進行計算與設計。由于鋼圍堰的尺寸需要和橋梁水下承臺的設計尺寸相配套，因此，當對鋼圍堰的尺寸進行計算時，需要注意結合該大橋的設計，對鋼圍堰進行仔細計算。首先，對于安和大橋地步封底混凝土層的計算，橋梁承載設計中安和大橋的地縫混凝土層為450cm，水下承臺的主體結構為高強度的鋼筋混凝土，此部分高度為650cm，水下承臺鋼架及承重部位的設計350cm。按照橋梁水下承臺的設計參數，鋼圍堰可以分為兩部分進行建構。第一節鋼圍堰的總長應為700cm，這部分包括封底混凝土層及水下承臺主體的一部分。第二節鋼圍堰應為850cm，這部分包括了水下承臺主體的一部分以及水下承臺的鋼架及承重。按照設計施工的要求，安和大橋水下承臺鋼圍堰的尺寸應長于該承臺的總體高度，在其上其下都留有余地，以方便鋼圍堰的固定，便于定型。在鋼圍堰的第二節，按照設計上層應具有防浪板的作用，下層可加厚固定。在鋼圍堰的上部分應包括防浪板總廠5m 使用6mm 厚的鋼板來施工，通過鋼環、環版、斜桿等進行加固。在鋼圍堰的下部分總長度為4m，采用加厚的8mm 鋼板進行加工。

（2）由于水下承臺需要比較高的施工強度并具有較強的抗張力，在水下承臺鋼圍堰的施工過程中需要采取空間箱體的結構來降低施工的難度并增加鋼圍堰的物理強度以不斷滿足水下承臺的施工要求。水下承臺空間箱體結構為雙層鋼板支持結構，在空間箱體內應鋪設桁架進行固定。以南京安和大橋的設計為例，該鋼圍堰的空箱結構以單層鋼圍堰箱體為主，其外壁高度為15. 5m × 12. 7m，設置的鋼圍堰箱體的雙層鋼板厚度為1m。另外鋼圍堰底部要深入土層5m，鋼圍堰頂部的防浪結構高層水下承臺的主題部分應為9m。

四、圍堰內的填料施工

圍堰就位結束后，要在其內填入一定高度的土料和濾層，填入的土料一般以粉質黏土為宜，它相對于黏土較易破碎，倒入水中后不會產生過多空隙，有條件的還可以對土略加夯實，這樣對防滲是極為有利的，在土料填完平整后，在其上加30cm厚的黃砂，最后填入30cm厚的碎石。土料填筑頂面的高程根據承臺底立模的高度確定。在填料過程中，若圍堰內水位上升太高，應及時排除，以減小水位差，避免引起反穿孔，在整個濾層填完后，才可降低堰內水位，否則也有可能引起穿孔。在承臺的施工過程中，仍要配置水泵進行滲水排除，水泵的選擇根據滲流量來決定。本工程選用的是4 英寸混流泵兩臺。

五、鋼圍堰施工注意事項

1、鋼圍堰在拼裝的過程中要主要的事項主要包括七個方面：圍堰拼裝合攏后，全面調整其垂直、水平度等，務使接頭對準，所有誤差均在允許的范圍內，經過檢查后才能進行電焊；起吊圍堰時，應按指定位置起吊，不能有任何改動，避免扭曲變形，起吊時不可以碰撞，拼裝時如有鋼板或型鋼礙事，不利拼裝，不能隨意燒割，應及時反映請示后再行處理；拼裝時如發現接頭不對，不準硬拉硬頂；調整鋼圍堰放置千斤頂或倒鏈滑車位置，應經值班技術人員檢查同意后方可進行；定位焊和全面焊的立焊縫應全部由下向上進行，電焊先后順序應是：先內壁、后外壁對稱進行。

2、鋼圍堰下沉過程中的注意事項包括如下三個方面：

圍堰內井孔面積較大，圍堰下沉中出量大，補水量大，必須配備足夠的潛污泵、高壓水泵和補水泵等機具設備，以縮短圍堰下沉的周期。

吸泥設備必須預先組拼，調直、試壓，做好拼接標高，使用時按標高拼接，并明確清晰地標出長度尺寸，以便在吸泥時掌握吸泥機的標高。

吸泥設備吸泥時要經常移動，做到均勻除土，均勻下沉，以免出現突然大量下沉現象，引起大量翻砂，造成事故。其中圍堰出現涌砂現象的判別方法：吸泥設備工作情況良好，但圍堰內水面不下降（無補水），甚至升高。辨別吸出土壤的性質。圍堰內泥面高度上升。

六、鋼圍堰的拆除

承臺澆筑后，根據氣溫使承臺承載力達到承載自重，即可拆卸，拆卸時為減小摩擦力，先用高壓泵將圍堰內外側土沖動，再用吊裝工具將圍堰吊起，移出現場即可。

七、結論

隨著我國橋梁建設的不斷發展，橋梁施工的質量越來越受到大家的關注。由于水下承臺長期在水位下以下，并承受整個橋梁的重量，需要采用鋼圍堰這種施工方法來避免在水的侵蝕對水下承臺施工質量的影響。

因為水下承臺需要比較高的施工強度，并具有較強的抗張力。所以在水下承臺鋼圍堰的施工過程中需要采取空間箱體的結構來降低施工的難度并增加鋼圍堰的物理強度，以不斷滿足水下承臺的施工要求。在鋼圍堰的施工過程中，需要注意結施工項目水下承臺尺寸的設計，對鋼圍堰進行仔細計算。在水下承臺鋼圍堰的施工過程中需要采取空間箱體的結構來降低施工的難度并增加鋼圍堰的物理強度，以不斷滿足水下承臺的施工要求。在完成鋼圍堰的設計尺寸之后，可以對鋼圍堰進行安裝。在鋼圍堰的拼裝過程中要注意一定要在檢驗合格之后才能進行焊接處理。同時注意調整鋼圍堰的垂直度及水平度，將誤差控制

在允許的范圍內。同時，在施工過程中還要準備好潛污泵、高壓水泵和吸泥設備等，來縮短圍堰的下沉時間、避免在施工過程中出現大量下沉、翻砂的狀況，避免事故的發生。

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