雙壁吊箱圍堰施工技術(shù)

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1、雙壁吊箱鋼圍堰在水上施工平臺(tái)施工中的應(yīng)用潘留生(中鐵四局集團(tuán)有限公司安徽合肥230023)【摘要】介紹在長(zhǎng)江上游這種水深、流急、航道狹窄、航運(yùn)繁忙、覆蓋層為卵（漂石）的條件下，水中墩橋梁基礎(chǔ)雙壁吊箱圍堰施工方法，包括雙壁吊箱圍堰結(jié)構(gòu)、錨碇布置、導(dǎo)向船定位、施工平臺(tái)建立等?！娟P(guān)鍵詞】雙壁吊箱施工技術(shù)1工程概況長(zhǎng)壽長(zhǎng)江特大橋是新建鐵路渝懷線上跨越長(zhǎng)江的一座特大橋，位于重慶市長(zhǎng)壽區(qū)境內(nèi)，橋跨布置為2x24m+3×32m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁+(144+2×192+144)m下承式連續(xù)鋼梁+2×32m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁。橋梁全長(zhǎng)898.3

2、6m，全橋位于曲線及直線平坡上，橋高95m。按復(fù)線要求一次建成。主墩為圓端形空心墩，墩身高度為49.3m，6號(hào)、7號(hào)墩采用樁基礎(chǔ)、高樁承臺(tái)，每墩10根φ3.0m鉆孔樁，承臺(tái)尺寸25.2m×17.4m×6m。橋位范圍水深流急，水運(yùn)繁忙。6號(hào)、7號(hào)墩枯水期水深分別是16m和31m，水流為2.5～3m/s。河床覆蓋層為卵（漂）石，6號(hào)墩河床底部段有8～9m卵石土，7號(hào)墩河床底部段有3.5～11m卵石土。其中，6號(hào)墩處漂石含量約50～75%，粒徑200～450mm，個(gè)別大于500mm，卵石含量約20%，粒徑一般50～200mm，少數(shù)2

3、0～50mm；7號(hào)墩處卵石粒徑20～200mm為主，約占55%～70%，個(gè)別大于200mm。下伏巖為泥巖夾砂巖和砂巖，極限抗壓強(qiáng)度分別為13MPa和29MPa。7號(hào)墩巖面傾斜37°。該橋施工難度大，為渝懷線十大重點(diǎn)控制工程之一。2雙壁吊箱圍堰方案簡(jiǎn)介雙壁吊箱圍堰的總體思路是將雙壁鋼圍堰在水上的大量拼焊工作提前到岸上完成，圍堰在工廠（船廠）整體制造，同時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向船拼裝和拋錨定位工作，圍堰制造好并驗(yàn)收合格后，利用船塢（滑道）下水，浮運(yùn)至墩位，將雙壁吊箱圍堰的兜纜過(guò)渡到定位船上，收兜纜將圍堰喂入導(dǎo)向船內(nèi)，在雙壁圍堰內(nèi)加水，使圍堰下沉

4、，將圍堰兩側(cè)的支撐牛腿支在導(dǎo)向船的分配梁上，與導(dǎo)向船連為一體。通過(guò)收緊錨繩調(diào)整并定位雙壁吊箱圍堰的位置。雙壁吊箱圍堰設(shè)計(jì)為一個(gè)帶底板結(jié)構(gòu)，將鋼護(hù)筒的導(dǎo)向架、施工平臺(tái)、吊箱圍堰的功能融為一體，一次到位，圍堰定位后，通過(guò)設(shè)在圍堰上的上下導(dǎo)環(huán)，插打鋼護(hù)筒，并在護(hù)筒內(nèi)外中巖一定深度填充素砼，利用主體結(jié)構(gòu)鋼護(hù)筒（鋼護(hù)筒須加厚）作定位樁。待4根定位樁完成后（6號(hào)墩為6根），進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，將雙壁吊箱圍堰掛在定位樁上，圍堰與導(dǎo)向船脫離關(guān)系。在圍堰平臺(tái)上繼續(xù)插打其余鋼護(hù)筒至入巖少許，然后將其與圍堰支撐環(huán)焊接。在圍堰平臺(tái)上安裝鉆機(jī)鉆孔，先鉆位樁之

5、外的樁，然后施工定位樁處的樁孔，完成后吊箱圍堰內(nèi)封底，達(dá)到強(qiáng)度后，抽水施工承臺(tái)（承臺(tái)分二次澆注），基礎(chǔ)施工完成。在渝懷線長(zhǎng)壽長(zhǎng)江特大橋水中基礎(chǔ)施工中，采用雙壁吊箱圍堰施工方法，成功地在一個(gè)枯水期，完成了兩個(gè)枯水期的施工任務(wù)，保證了總工期要求。3雙壁吊箱圍堰施工技術(shù)3.1錨碇布置3.1.1主要組成部分及作用根據(jù)橋位處的地質(zhì)、水文、航道及工期情況，設(shè)計(jì)了2套錨碇系統(tǒng)來(lái)滿足6號(hào)、7號(hào)墩基礎(chǔ)施工需要。其基本布置思路是因地制宜，必須安全強(qiáng)大且能夠迅速高效地實(shí)施布設(shè)。錨碇系統(tǒng)由前定位船（4000kN鐵駁）、導(dǎo)向船（2艘8000kN鐵駁）和

6、主錨、尾錨、側(cè)錨、錨鏈、錨繩及收緊系統(tǒng)等幾部分組成。定位船在墩位上游設(shè)置，用作確定、調(diào)整導(dǎo)向船及圍堰順?biāo)较蛭恢?，控制主錨受力。導(dǎo)向船是由萬(wàn)能桿件連成整體的2艘8000kN鐵駁，既作為調(diào)整鋼圍堰位置的約束體系，又作為基礎(chǔ)施工的輔助工作平臺(tái)。導(dǎo)向船與定位船之間通過(guò)6根φ43拉纜連接固定。圍堰與定位船、導(dǎo)向船間設(shè)兜攬連接。主錨承擔(dān)錨碇系統(tǒng)順?biāo)较虻乃型饬ΓL(fēng)力及水流沖擊力）作用。尾錨主要是承受尾部方向的風(fēng)荷載，適應(yīng)主錨受力及調(diào)節(jié)導(dǎo)向船系統(tǒng)和圍堰的位置。側(cè)錨作用是調(diào)節(jié)和控制定位船、導(dǎo)向船的橫向位置，使定位船、導(dǎo)向船在橫向風(fēng)力、水力

7、、船舶撞擊下保持穩(wěn)定。為保證航道通航安全，側(cè)錨采用長(zhǎng)錨鏈將錨繩盡量壓在河床下。3.1.2錨碇系統(tǒng)計(jì)算分析錨碇系統(tǒng)總壓力是根據(jù)水流、風(fēng)向?qū)︿搰?、定位船、?dǎo)向船、工作船作用的力進(jìn)行計(jì)算的。在不同的施工階段圍堰及船組的受力情況也不同，取圍堰下沉到位為控制工況。圍堰受水流阻力是主要因素。其計(jì)算公式如下：R=kr(V2/2g)·A式中：k——水流阻力系數(shù)，取0.75V——計(jì)算水流速度，取3m/sA——圍堰入水部分在垂直水流方向的投影面積m23.1.3錨碇系統(tǒng)施工由于長(zhǎng)壽長(zhǎng)江大橋工期緊張，在拋錨工作量非常大、時(shí)間又短的情況下，各類錨（地

8、龍除外）均采用鐵錨，主要施工工序如下：導(dǎo)向船尾錨、邊錨拋錨定位導(dǎo)向船拼裝、浮運(yùn)就位定位船拋錨定位鋼圍堰導(dǎo)向船剛性連接、精確定位后開(kāi)始插打護(hù)筒鋼圍堰制造、浮運(yùn)為減小投入，長(zhǎng)壽橋采用100kN以下舊的霍爾式鐵錨及有檔錨鏈，并用“甩梢”的方法進(jìn)行拋錨：拋錨時(shí)采用拖輪拽帶拋錨船浮運(yùn)至