２０１７年６月 交通工程建设 ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｕｎｅ．２０１７ ＮＯ．２ Ｓｅｒｉａｌ ＮＯ．１４０ 第２期总第１４０期 沌口长江公路大桥主墩钢围堰封底施工技术 刘福星，李东辉，张延河 （中交二航局第五工程分公司，湖北武汉４ ３ ０ ０１ ２） 摘要：武汉沌１＝ｌ长江公路大桥有两个深水基础，采用双壁钢围堰施工；一个水中深基坑，采用钢板桩围堰施 工，封底施工多。主桥３ 墩深水基础钢围堰封底采取料斗逐根导管首封的方式进行施工，施工简单便利，且封底质 量较好。以沌口长江公路大桥主墩钢围堰封底施工为例，介绍封底施工技术。 关键词：封底；首封 １，，●●●● 哥 ｑ ．百百写●ｊ ．＿百盟 １工程概况 沌口长江公路大桥主桥为双塔双索面钢箱梁 ２钢围堰封底前施工准备 ２．１围堰内基底摊铺１０ｃｍ厚碎石 围堰内基底摊铺碎石的目的是为了在浇筑 封底混凝土时，基底上的泥砂翻起混入封底混凝 土中，对封底质量造成影响，在摊铺过程中，主 要是采取抓斗或者钢管内放料后潜水员在水下摊 铺到设计标高＋０．２０７ｍ。 １ ５００ Ｉ＾ ｎｎ 斜拉桥，主桥桥跨布置为１００ｍ＋２７５ｍ＋７６０ｍ＋２７５ｍ ＋１００ｍ＝１５ｌＯｍ，塔柱总高为２３３．７ｍ，钢箱梁含风嘴 全宽４６ｍ。３＃主墩承台平面尺寸：２６×５２．２ｍ，高 ６ｍ，承台设置３２根中３．０ｍ钻孔灌注桩，桩长６０ｍ。 ３＃主墩基础平面布置图见图ｌ。 一 图１ ３＃主墩基础结构图 １的 ｂ ３＃主墩基础采用双壁钢围堰进行施工，双壁 二 三 钢围堰长５５．３ｍ，宽２９．１ｍ，高２３．９ｍ。双壁钢围堰 由内外两层钢板及其问的加劲肋与连接支撑组 成。钢围堰为全焊水密结构，围堰下端设１．７ｍ高 的刃脚。为减小单次封底的混凝土方量，双壁钢 围堰设置封底隔舱２道，封底隔舱高度４．５ｍ便于封 底施工。３＃主墩钢围堰设计见图２。 主喜 ｊ Ｉ 拙 薹 蓑 ＝ 『轴 ＝ 一 一 昔ｌ 图２钢围堰设计图 收稿日期：２０１ ７—１—２０ 作者简介：刘福星，男，本科，工程师，研究方向：路桥施工 第ｌ４０期 刘福星，李东辉，张延河；沌口长江公路大桥主墩钢围堰封底施工技术 ・５２ ２．２钢围堰封底隔舱及壁体隔舱刃脚封堵 围堰ｘ型封底隔舱封堵需在先封底的一侧及 对面一侧分别码放蚊帐袋装砼，如图３所示。袋装 混凝土尽量在封底隔舱刃脚倾角范围以内，码放 高度为３０ｃｍ，以不超过封底隔舱刃脚高度为准， 按１：２放坡，共约砼８ｍ３，需７０ｃｍ×３０ｃｍ蚊帐袋约 ９００个。 图３封底隔舱刃脚填塞麻袋砼示意图 考虑到围堰浇筑封底混凝土时，为避免出现 围堰壁体刃脚处翻浆现象，在围堰内壁体一周码 放蚊帐袋装砼，码放高度为５０ｃｍ，以不超过封底 隔舱刃脚高度为准，按１：２放坡，共约砼５０ｍ。，需 ７０ｃｍ×３０ｃｍ蚊帐袋约６０００个。如图４所示。 图４围堰内侧刃脚填塞麻袋砼示意图 ２．３围堰外侧冲刷防护及围堰基底平整度检查 对于围堰外侧冲刷防护的检查，主要是由潜 水员采取水下摄影的方式对围堰外围冲刷防护的 效果进行检查，若出现抛石防护不不密实或吨袋 码放效果不好的情况等，应及时进行再次防护， 并做好监测，保证围堰冲刷防护的可靠。 对于围堰内基底平整度的检查主要是由潜水 员水下摄影以及围堰上测量人员采用测绳检测， 若出现高差１０ｃｍ的情况，应及时通知潜水员水下 整平。 ２．４其他需要说明的施工工序 封底施工完成，再浇筑围堰封底隔舱内 ３．５ｍ高的混凝土，在浇筑封底隔舱３．５ｍ高混凝土 时，采取在封底隔舱盖板上水下开孔的方式进行 浇筑。 ３钢围堰封底施工 ３．１封底分区划分 ３＃墩钢围堰内面积为１２８９．３２ｍ ，封底砼底标 高＋０．２０７ｍ，顶标高＋４．０ｍ，厚３．８ｍ；封底隔舱面 积为６２ｍ ，３２根钢护筒面积为２７４ｍ ，封底砼理论 计算方量为３８６０ｍ ，水下砼设计标号为Ｃ２５。封底 砼浇筑时分两次进行，两次浇注混凝土方量均为 １９３０ｍ。，第一次浇筑区域见图５。 ３．２钢围堰封底平台搭设 封底平台主要在顶层导向平台结构基础上加 铺工２５ａ型钢，间距为５００ｍｍ，在上面铺设８ｍｍ厚花 纹钢板，形成平台走道；浇筑用的导管托架提前 在加工厂加工完成，走道与导管托架之间用５ｃｍ厚 木板搭接，在走道区域焊接栏杆。 ３－３导管布置 根据钢围堰结构形式、封底混凝土流动性能 及以往类似桥梁封底经验。确定３＃墩封底导管的 浇注作用半径为５ｍ。根据导管浇注半径画出导管 能够浇注位置的包络图。要求所有导管包络图的 合集必须将围堰全部覆盖。特别是导管作用面积 的交叉位置不能有间隙。如有间隙通过增加导管 数量，确保围堰封底区域没有遗漏。通过包络图 的绘制，确定３＃墩浇筑导管数量为１７根导管， ３＃墩封底导管包络图见图５。 图５第一次封底砼浇筑导管包络图 交通工程建设 导管为内径 ３００ｒａｍ的无缝钢管，每根导管 总长２６ｍ（６ｍ＋３ｍ×６＋ｌｍ＋Ｏ．５ｍ＋Ｏ．５ｍ），采用快速 螺纹接头。导管使用前进行水密试验；导管安装 时，每个接头需预紧检查，固定完成后导管底口 离围堰底３０ｃｍ。施工过程中对导管进行编号，严 格控制导管提升高度，并做好相应记录。 ３．４首批混凝土方量计算 对于第一次封底砼浇 筑：按照混凝土与水的相 对密度为２．４计算（不考 虑砼与导管壁的摩擦作 用），封底施工时水位按 ＋１４ｍ计算，水面至封底混 凝土底部（河床底标高取 最小值０ｍ）的距离： Ｈ＝Ｏ＋１４＝１４ｍ，由封底混凝图６首批砼方量计算图 土底面算起到导管内部混凝土的高度分别为：第 一次ｈ＝１４／２．４＝５．８３ｍ，封底时导管内只要有此高 度的混凝土即可抵抗水对导管内混凝土所产生的 浮力，保持水不上涌。但为使混凝土在初凝前向 周围及向上挤开，则需要比平衡压力更大的压 力。在计算中，混凝土挤开半径按照４．０ｍ、产生 高度按０．９ｍ考虑。 则首批混凝土用量： ｖ－１３￣Ｒ ２ｈｌ＋ｌ４ｒ ｄ ） ： ３ ７ｃ×４ ×ｏ．９＋ ４ ×０．３。× ＼ ．８３一ｏ．９）：１／ ５．４ｍ。由计算可知，用一个１５ｍ。的料斗配合２ｍ。的小 料斗进行封底时首批料灌注是可以满足要求的。 为了保证首次封底的顺利，首先灌注靠近钢围堰 内壁的位置。首批混凝土灌注时首批料下放后， 后续混凝土要不断地进行灌注，确保首批料顺利 封底。 ３．５封底混凝土质量要求 混凝土配合比的合理设计，是封底成功的重 要因素之一，除采用双掺技术提高混凝土的和易 性、流动性及稳定性外，还对封底混凝土其它性 能指标进行了规定。在封底混凝土浇注过程中， 根据具体情况，对混凝土配合比进行必要的调 整，使得混凝土的各项指标均满足封底混凝土的 质量要求。 １）混凝土强度不小于设计强度Ｃ２５； ２）混凝土初始坍落度２０±２ｃｍ，５ｄ，时后， 混凝土坍落度＞１５ｃｍ； ３）初始流动度不小于６０ｃｍ，３ｄ，时后，混凝 土流动度不小于５０ｃｍ； ４）混凝土７ｄ强度达到设计强度的９０％以上。 ５）混凝土的初凝时间不小于２０ｄ，时。 ３．６封底混凝土浇筑 封底砼采取逐仓、逐管首封：１５ｍ。大料斗进 行局部点首封＋２ｍ。小料斗进行剩余点首封。对导 管点１、５、８、１７采取大料斗进行首封一一首封 时，该区段砼未流淌到位；其余点采取小料斗首 封～一首封时，该区段砼厚度约有５０ｃｍ，采取导 管拔除砼面首封，首封时导管快速（根据导管长 度计算时间，２０ｍ高约２ｓ）插入砼内完成首封。为 保证封口混凝土按顺序进行，在每根导管封口完 成后，按不大于４Ｏ分钟控制同一导管两次灌入混 凝土的间隔时间。 ３．７封底施工注意事项 １）导管埋深控制在ｌｍ左右，不大于１．５ｍ。 ２）混凝土的顶面高程差控制在Ｏ～一ｌＯｃｍ， 要求测量人员加大测量的频率及测点的数量，尽 量真实的反映混凝土顶面高程的情况。 ４结语 沌口长江公路大桥钢围堰封底非常成功，在 钢围堰内外水头差最大达１６米多时，未发现漏 水，同时平整度较好。采用大、小料斗逐根导管 首封的封底工艺操作简单、施工便利，与传统搭 设中央大料斗进行封底的工艺对比，本工艺降低 了施工难度，提高了施工工效，减少了施工成 本，加快了施工进度。武汉沌口长江公路大桥在 另外两个主桥深水基础封底施工都采用了该工 艺，均取得了成功。 １４０期 刘福星，李东辉，张延河；沌口长江公路大桥主墩钢围堰封底施工技术 ．５４ 参考文献： ［１］ＪＴＧ／Ｔ Ｆ１５０—２０１ ｌ公路桥涵施工技术规范［Ｓ］ ［２］周水兴，何兆益，邹毅松等．路桥施工计算手 册［Ｍ］．人民交通出版社．２００７． ［３］ＪＧＪ５５—２０ １ １普通混凝土配合比设计规程． 图７围堰内抽水清洗后封底砼效果图