倪 志 朱斌典 魏湛力 中交二航局第四工程有限公司

1 工程概述

五峰山長江特大橋是新建連云港至鎮(zhèn)江鐵路重點控制工程，橋梁總長6 408.909 m，其中跨江大橋主橋長1 432 m，大橋主橋北塔位于長江航道北側(cè)鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)高橋鎮(zhèn)。主塔承臺平面為啞鈴形，厚9.5 m。主塔承臺設(shè)置70根Φ3.1/2.8 m變徑樁。承臺底部為6 m厚封底混凝土。封底混凝土設(shè)計頂標(biāo)高為-14.5 m，設(shè)計底標(biāo)高為-20.5 m。鋼圍堰作為承臺施工期間的擋水圍擋結(jié)構(gòu)，鋼圍堰內(nèi)輪廓尺寸97.1 m×40.3 m，外輪廓尺寸為101.1 m×44.3 m，夾壁厚度2.0 m。鋼圍堰設(shè)計頂標(biāo)高為+7 m，設(shè)計底標(biāo)高為-23 m，總高度30 m。

2 封底施工

根據(jù)以往的鋼圍堰封底施工工藝和方法多多少少都會出現(xiàn)抽水后局部或大部出現(xiàn)漏水現(xiàn)場，堵漏和修補花費大量的人力物力，費時費力，而且耽誤后續(xù)工期。為此，針對本次鋼圍堰封底施工在以前鋼圍堰封底施工工藝的基礎(chǔ)上做出幾點改進(jìn)和創(chuàng)新。

2.1 鋼護(hù)筒外圍清洗

圍堰護(hù)筒沖洗是封底前施工中重要的一項工藝環(huán)節(jié)，常規(guī)施工中，往往全過程需要潛水員通過起重設(shè)施吊吊籃潛入水中，用高壓水槍進(jìn)行護(hù)筒表面人工沖洗，時間長而且不安全。如果還采用這種清洗方法，現(xiàn)場74根鋼護(hù)筒需要清洗1個月時間，而且投入大量的人力物力和機(jī)械設(shè)備?？梢约庸ひ粋€“環(huán)形高壓射水沖洗”裝置代替人工清洗從而提高清洗速度（見圖 1）。

于是我們根據(jù)實際施工護(hù)筒的大小，加工一個可以均勻布置護(hù)筒一圈的環(huán)形管，一般環(huán)形管直徑加工完成后比護(hù)筒直徑大20 cm～30 cm為佳，以便可以準(zhǔn)確地套在護(hù)筒上。在環(huán)形管A下面增加一道環(huán)形管B，在環(huán)形管B的內(nèi)口焊接一圈10 cm長的鋼絲刷，且再在環(huán)形管B的下口十字中心線的四個點位置加焊一組長50 cm的雙拼25工字鋼，用來增加配重。在A環(huán)形管內(nèi)側(cè)以30cm的間距均勻的布置直徑為0.5cm～1cm的沖洗點。A環(huán)形管于十字線端點位置焊接四個吊點，以便于起重設(shè)施的平穩(wěn)吊裝。環(huán)形管A通過閥門與高壓水泵的水管連接通水，從而使環(huán)形管的沖洗點對水下護(hù)筒的表面進(jìn)行高壓射水清洗工作。

圖1 環(huán)形高壓清洗裝置圖

在環(huán)形高壓射水裝置上系根纜繩，就位護(hù)筒口時人工配合牽引一下，可以提高就位準(zhǔn)確率和節(jié)約就位時間。在清洗的過程中上下多動幾次，可以沖刷清洗掉護(hù)筒壁上的泥塊，也可以更加快速高效地清洗浮銹和淤泥雜質(zhì)。項目部12月7日用2套裝置僅1 d清洗完74根護(hù)筒，且每套裝置只需要配備一名工人和一臺起重設(shè)備。

潛水員下水驗收清洗的74根鋼護(hù)筒，基本清洗干凈護(hù)筒表面的浮銹和淤泥雜質(zhì)（見圖2）。

圖2 鋼護(hù)筒清洗

2.2 基底防夾沙處理

圍堰下沉到位并臨時固定后，需要對圍堰內(nèi)基底進(jìn)行清理整平，以避免河床局部隆起造成封底混凝土厚度不足。對每個護(hù)筒邊及相鄰護(hù)筒中點標(biāo)高進(jìn)行測量，對高程不滿足設(shè)計要求的泥面采用吸泥機(jī)進(jìn)行局部處理，施工過程中加強(qiáng)復(fù)核。保證清理后河床整體平整度偏差不超過20 cm，河床整體比設(shè)計值低30 cm～40 cm。

傳統(tǒng)的工藝是在導(dǎo)管布料點位置沉放一塊1 m×1 m的3 mm鋼板，但是混凝土在澆筑的過程中是快速、不斷流動的，在沒有鋪設(shè)鋼板的位置依然會擠起大量泥沙而產(chǎn)生夾層，我們對此進(jìn)行優(yōu)化，用澆筑水下混凝土的方法提前澆筑50 cm厚的找平層，固結(jié)、調(diào)平整個封底混凝土的底平面，防止混凝土沖擊泥面造成夾砂（見圖3）。

圖3 澆筑找平層

找平層澆筑完成達(dá)到強(qiáng)度后，再用空壓機(jī)吸除整個找平層因混凝土沖擊泥面而造成的浮泥。吸除完成后，潛水員把整個找平層面再檢查一遍，漏吸的地方在重新吸除干凈，局部混凝土沒有覆蓋到位的地方，在重新補澆（見圖4）。

圖4 吸除浮泥

2.3 優(yōu)化封底澆筑順序

傳統(tǒng)的封底澆筑順序為從兩邊向中間，逐漸補料，屬于“遍地開花”型，需要每個布料點都要源源不斷地供料，增加了混凝土的供應(yīng)壓力；測量人員要一刻不停地打測繩，工程量大且容易忙中出亂而出現(xiàn)漏打錯打測繩導(dǎo)致該布料點附近的混凝土面過高或過低。

為此我們進(jìn)行了順序優(yōu)化，在各項準(zhǔn)備工作就緒，并進(jìn)行試運轉(zhuǎn)后才灌注混凝土?；炷恋墓嘧⒉扇∫韵略瓌t：一次到位，從上游往下游，由邊到中，儲料足夠，保證埋深?？傮w施工順序如下（見圖5）：

圖5 封底澆筑順序

首灌混凝土澆注順序總體從上游向下游推進(jìn)，先周邊區(qū)域，后中間區(qū)域。為保證導(dǎo)管有一定埋深，一般不隨便提升導(dǎo)管，即使需要提管，每次提升的高度都嚴(yán)格控制在40 cm之內(nèi)。根據(jù)現(xiàn)場測點的實測混凝土面高程，確定該點是否終澆，終澆前上提導(dǎo)管適當(dāng)減小埋深，盡量排空導(dǎo)管內(nèi)混凝土，使其表面平整。

從上游往下游，由邊到中，澆筑一段時間后，保證最低處都有混凝土覆蓋時，然后開動空壓機(jī)，用導(dǎo)管吸出所有匯聚到中間最低處的浮漿。保證封底混凝土的澆筑質(zhì)量（見圖6）。

圖6 封底施工

3 結(jié)束語

五峰山長江特大橋北主塔鋼圍堰封底施工從2016年12月18日、21日、23日，分別對下游、系梁、上游進(jìn)行封底施工。封底過程順利，每次澆筑時間僅24h不到，共澆筑方量14000方（控制頂面標(biāo)高比設(shè)計標(biāo)高略低，避免超高）。2017年1月2日經(jīng)抽水檢查，封底情況良好，滴水不漏。我們在實踐中針對難點問題不斷總結(jié)經(jīng)驗、改進(jìn)設(shè)備、創(chuàng)新工藝為封底施工提供了重要保障。超大鋼圍堰封底的成功不僅為以后的施工積累了寶貴的經(jīng)驗，也為國內(nèi)的超大鋼圍堰封底施工提供了經(jīng)驗借鑒。