略论深水的施工办法

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1.钢围堰的设计与预制工程设计与地质、水文概况

该桥跨越，为最大支流，水流量较大，为规划通航河道。上游崇山峻岭，河道较短，雨季流量急增，暴雨时河水可暴涨2～4m。桥址区有地下水，属潜水类型，稳定性水位为1.50~4.20m。因此河中承台施工安全水位线在8.5m，施工时应采取必要的措施。该桥跨越的沿线场地地层覆盖层为第四系全新统冲洪积层，基岩为白垩系徽州组上段粉砂岩、砂岩，局部夹砾岩透镜体。桥位区属冲积平原区，河谷、河漫滩。桥位上下游河道砂卵石丰富，为河中修建临时便道和筑岛提供了方便。工程施工特点特大桥作为汤屯段控制性工程，业主、监理单位对进度和质量要求很严。为赶工期，前期桩基施工时采用了筑岛施工。针对汛期施工的现状，项目施工中采用了“高岛低路，多孔排水”的岛路结合临时施工措施，从一定程度上满足了桩基施工的要求。经过五月和八月份两次洪水的洗礼，筑岛高度和岛外防护也得到完善，为下一步承台施工奠定了物质基础。9#～12#台岛面距设计桩顶高呈达8.2m，与原定承台施工安全水位线仅相差0.3m。围堰尺寸的确定该桥9#、10#、11#、12#四个桩号桥墩均位于河道内，为满足航道规划及跨堤的要求，主跨采用60m，主桥左右幅错孔布置。基坑作业面为2a=8400mm、2b=3400mm的长椭圆形结构。为满足施工需要，围堰尺寸宜为12000mm、宽6000mm的矩形平面布置。考虑模板（1.5m×1.2m）模数和岛面高程，确定9#、12#围堰高4.5m，10#、11#围堰高8.7m。钢围堰的设计与制作钢围堰的设计与制作的基本思路：以管桩、横向桁架和锚定为承力体系，定型钢模作为平面阻水系统。为便于就位安装与拆除，管桩为复合桩，即芯桩采用砼钢管桩，套桩采用分节法兰连接与芯桩销接；加强桩与套桩采用桁架栓接；套桩与平面钢模板螺栓连接；钢板周边采用止水橡胶带密封，板间螺栓连接。

2.钢套箱围堰施工技术研究

四个岛面统一加高到128m的绝对高程，长宽扩展到62m×36m，岛四周用铅丝笼和砂砾编制袋加固，基本满足在河水暴涨4m的情况下不漫岛、不毁岛。按图纸设计，以承台桩为中心测量定位10根管柱芯桩位置，用万能杆件拼成导向围笼依次将芯桩打入基岩层（强风化岩层）。沿芯桩开始挖槽，台阶式挖至风化岩层，余料就地整平，碾压。逐次在芯桩上加设套管，标高测定后插入定位销。第一层钢板分别就位连接，板间刷胶连接橡胶止水带，并栓接牢固。钢模板腹板穿丝孔与套管连接钢板处用螺栓连接。两台20t吊车采用钢扁担吊动钢模，打出管桩定位销，钢模整体下滑，重新打入管桩定位销，依次就位连接上层钢模板。钢模入水前用铅丝袋装充气筏与板肋连接，直至板、桩安装完成。在11月份大水冲毁便道后采用5吨手动葫芦在芯桩管头系挂亦独立完成了钢模板安装。围堰基底水下砼灌注封底封底前首先锚定管桩顶：分别用钢丝绳与岛外侧地锚桩锁紧。随后对围堰板外侧采用土石混填料分层填筑，钢板外露部分用砂砾编织袋码平。清理围堰内口周边约1m范围内的余土和砂砾。然后用吊筋分段将封底用回形钢筋网片就位，沿模板周边灌注C25水下砼。灌注过程中测定灌注砼高度，确保砼面高于模板底口约20cm。灌注封底砼后安排人员昼夜值班观察堰内外水头差，及时补水和抽水，保持内外水压平衡。封底砼强度达20MPa以上即可抽水。及时安排施工人员清凿堰内集水坑槽。对角集水坑固定两台水泵适时抽水，保证承合作业面内无积水。随后开凿嵌岩承台基底至设计高程，进行承台和墩身钢筋砼施工。在施工过程中钢围堰阻水效果良好，无明显成束水流现象，保证了承台施工的正常进行。单壁钢围堰的拆除承台、墩身施工完成，及时清理堰内余物。以墩台结合部为支撑点，架设堰内临时支撑。悬挂铅丝袋充气筏于钢模板底，凿开封底砼与模板和管桩的结合部，调节堰内水位，去除管桩锚定，清挖堰外混填土石。为避免泥水污染河道，可组织车辆外运混填料。在吊车或手动葫芦的配合下分节自上而下拆除围堰钢模板和套桩。随后拔除芯桩，承台基底回填。

3.单壁钢围堰设计与施工的技术创新点

管桩、横向桁架和锚定为主要承力体系该体系改变了钢板桩中板、桩同时为主要传力结构的形式，而且大大减少了持力桩的数量；该体系亦改变了双壁钢围堰中主要依靠板间强度和刚度来维持自身稳定的环向板设计，减少了板的使用数量，而且省去了中间夹心钢筋砼或砼层。单壁钢围堰中的定型钢模为平面阻水和传力系统，对提高板间防水能力起了重要作用。复合钢管桩的应用技术钢管砼芯桩和法兰联接式套管的复合使用，为装配式钢模板合桁架的分节安装和拆除创造了有利条件。在现场无大型起重设备的条件下，可依靠芯桩管头系挂手动葫芦和浮力箱（筏）进行板、槊安拆，极大提高了单壁钢围堰在深水施工中的应用空间。

作者：王远胜单位：安徽省公路桥梁工程有限公司