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1.鋼圍堰的設計與預制工程設計與地質(zhì)、水文概況

該橋跨越，為最大支流，水流量較大，為規(guī)劃通航河道。上游崇山峻嶺，河道較短，雨季流量急增，暴雨時河水可暴漲2～4m。橋址區(qū)有地下水，屬潛水類型，穩(wěn)定性水位為1.50~4.20m。因此河中承臺施工安全水位線在8.5m，施工時應采取必要的措施。該橋跨越的沿線場地地層覆蓋層為第四系全新統(tǒng)沖洪積層，基巖為白堊系徽州組上段粉砂巖、砂巖，局部夾礫巖透鏡體。橋位區(qū)屬沖積平原區(qū)，河谷、河漫灘。橋位上下游河道砂卵石豐富，為河中修建臨時便道和筑島提供了方便。工程施工特點特大橋作為湯屯段控制性工程，業(yè)主、監(jiān)理單位對進度和質(zhì)量要求很嚴。為趕工期，前期樁基施工時采用了筑島施工。針對汛期施工的現(xiàn)狀，項目施工中采用了“高島低路，多孔排水”的島路結合臨時施工措施，從一定程度上滿足了樁基施工的要求。經(jīng)過五月和八月份兩次洪水的洗禮，筑島高度和島外防護也得到完善，為下一步承臺施工奠定了物質(zhì)基礎。9#～12#臺島面距設計樁頂高呈達8.2m，與原定承臺施工安全水位線僅相差0.3m。圍堰尺寸的確定該橋9#、10#、11#、12#四個樁號橋墩均位于河道內(nèi)，為滿足航道規(guī)劃及跨堤的要求，主跨采用60m，主橋左右幅錯孔布置?；幼鳂I(yè)面為2a=8400mm、2b=3400mm的長橢圓形結構。為滿足施工需要，圍堰尺寸宜為12000mm、寬6000mm的矩形平面布置?？紤]模板（1.5m×1.2m）模數(shù)和島面高程，確定9#、12#圍堰高4.5m，10#、11#圍堰高8.7m。鋼圍堰的設計與制作鋼圍堰的設計與制作的基本思路：以管樁、橫向桁架和錨定為承力體系，定型鋼模作為平面阻水系統(tǒng)。為便于就位安裝與拆除，管樁為復合樁，即芯樁采用砼鋼管樁，套樁采用分節(jié)法蘭連接與芯樁銷接；加強樁與套樁采用桁架栓接；套樁與平面鋼模板螺栓連接；鋼板周邊采用止水橡膠帶密封，板間螺栓連接。

2.鋼套箱圍堰施工技術研究

四個島面統(tǒng)一加高到128m的絕對高程，長寬擴展到62m×36m，島四周用鉛絲籠和砂礫編制袋加固，基本滿足在河水暴漲4m的情況下不漫島、不毀島。按圖紙設計，以承臺樁為中心測量定位10根管柱芯樁位置，用萬能桿件拼成導向圍籠依次將芯樁打入基巖層（強風化巖層）。沿芯樁開始挖槽，臺階式挖至風化巖層，余料就地整平，碾壓。逐次在芯樁上加設套管，標高測定后插入定位銷。第一層鋼板分別就位連接，板間刷膠連接橡膠止水帶，并栓接牢固。鋼模板腹板穿絲孔與套管連接鋼板處用螺栓連接。兩臺20t吊車采用鋼扁擔吊動鋼模，打出管樁定位銷，鋼模整體下滑，重新打入管樁定位銷，依次就位連接上層鋼模板。鋼模入水前用鉛絲袋裝充氣筏與板肋連接，直至板、樁安裝完成。在11月份大水沖毀便道后采用5噸手動葫蘆在芯樁管頭系掛亦獨立完成了鋼模板安裝。圍堰基底水下砼灌注封底封底前首先錨定管樁頂：分別用鋼絲繩與島外側地錨樁鎖緊。隨后對圍堰板外側采用土石混填料分層填筑，鋼板外露部分用砂礫編織袋碼平。清理圍堰內(nèi)口周邊約1m范圍內(nèi)的余土和砂礫。然后用吊筋分段將封底用回形鋼筋網(wǎng)片就位，沿模板周邊灌注C25水下砼。灌注過程中測定灌注砼高度，確保砼面高于模板底口約20cm。灌注封底砼后安排人員晝夜值班觀察堰內(nèi)外水頭差，及時補水和抽水，保持內(nèi)外水壓平衡。封底砼強度達20MPa以上即可抽水。及時安排施工人員清鑿堰內(nèi)集水坑槽。對角集水坑固定兩臺水泵適時抽水，保證承合作業(yè)面內(nèi)無積水。隨后開鑿嵌巖承臺基底至設計高程，進行承臺和墩身鋼筋砼施工。在施工過程中鋼圍堰阻水效果良好，無明顯成束水流現(xiàn)象，保證了承臺施工的正常進行。單壁鋼圍堰的拆除承臺、墩身施工完成，及時清理堰內(nèi)余物。以墩臺結合部為支撐點，架設堰內(nèi)臨時支撐。懸掛鉛絲袋充氣筏于鋼模板底，鑿開封底砼與模板和管樁的結合部，調(diào)節(jié)堰內(nèi)水位，去除管樁錨定，清挖堰外混填土石。為避免泥水污染河道，可組織車輛外運混填料。在吊車或手動葫蘆的配合下分節(jié)自上而下拆除圍堰鋼模板和套樁。隨后拔除芯樁，承臺基底回填。

3.單壁鋼圍堰設計與施工的技術創(chuàng)新點

管樁、橫向桁架和錨定為主要承力體系該體系改變了鋼板樁中板、樁同時為主要傳力結構的形式，而且大大減少了持力樁的數(shù)量；該體系亦改變了雙壁鋼圍堰中主要依靠板間強度和剛度來維持自身穩(wěn)定的環(huán)向板設計，減少了板的使用數(shù)量，而且省去了中間夾心鋼筋砼或砼層。單壁鋼圍堰中的定型鋼模為平面阻水和傳力系統(tǒng)，對提高板間防水能力起了重要作用。復合鋼管樁的應用技術鋼管砼芯樁和法蘭聯(lián)接式套管的復合使用，為裝配式鋼模板合桁架的分節(jié)安裝和拆除創(chuàng)造了有利條件。在現(xiàn)場無大型起重設備的條件下，可依靠芯樁管頭系掛手動葫蘆和浮力箱（筏）進行板、槊安拆，極大提高了單壁鋼圍堰在深水施工中的應用空間。

作者：王遠勝單位：安徽省公路橋梁工程有限公司