钢板桩围堰水下混凝土封底技术

钢板桩围堰水下混凝土封底技术

毛鑫

宁夏路桥工程股份有限公司宁夏银川750001

摘要：根据地质资料，结合以往施工经验，红崖子黄河桥主桥34#-39#墩采用钢板桩围堰施工的施工方法。本文以37#号墩钢围堰施工为背景，系统阐述钢板桩堰水下混凝土封地的施工方法，为今后类似工程施工提供指导意见。

关键词：大体积水下混凝土封底；浇筑工艺；真空吸泥

1工程概况

红崖子黄河桥主桥37#墩采用栈桥+钻孔平台施工，钻孔平台标高1094.83，钢板桩采用单层15mIV型拉森钢板桩围堰，承台底标高1085.113，开挖标高1083.113，相对平台的开挖深度11.717m。承台下设200cm厚C20混凝土封地。

2编制依据

2.1红崖子黄河公路大桥基坑开挖专项施工方案

2.2红崖子黄河公路大桥钢板桩围堰施工图

3主要设备投入

加长臂挖机两台，空压机两台，压浆机两台，25T汽车吊一台，120m³/h混凝土拌合机一台，混凝土运输车5辆，泵车一台。

4基坑开挖及找平

4.1基坑开挖

基坑开挖采用两台加长臂挖机同时开挖，根据承台设计底标高和封底混凝土标高，开挖基坑。基坑开挖过程中派专人进行指挥长臂挖机进行分层开挖（每层开挖深度为2-3米），防止开挖过程中碰触钢板桩围堰，及时对开挖深度进行测量，防止基坑超挖、欠挖。开挖结束后派潜水员对基坑底进行全面检查。对局部挖机未挖到位的及时进行人工清理。采用测绳测量标高，开挖至封地标高。

4.2基底找平

基坑开挖完成后，聘请专业潜水员配合指挥挖机进行基地找平。利用高压水枪，自制手扒，清理钢护筒周围，钢板桩周围残留泥土沙子。基坑开挖结束后报监理验收合格后，及时进行封底。

5施工准备

5.1为方便封地混凝土浇筑，利用桩基施工作业中的大料斗，小料斗，导管，并自制移动台车浇筑平台。导管已在前期桩基施工中进行水密承压和接头抗拉实验，并保证导管接头对接密封不透水。混凝土浇注前，在台车上挂上钢丝绳，并在导管底口焊接吊点，挂上钢丝绳，方便浇筑过程中导管和台车移动。

图5-1自制移动台车浇筑平台

5.2班前活动讲话

工人在施工作业前，针对本次工作的特点进行安全生产教育，对本次作业的生产知识、技术要求，安全操作规程、安全生产制度、施工纪律进行培训。

图5-2班前活动讲话

6施工工艺流程

6.1浇筑开始前准备。潜水员下水确定导管悬空距离，使导管悬空在30cm以内，并在导管正下方放置沙袋，已确保首盘混凝土浇筑时混凝土冲击力大，冲起泥沙，造成加沙，并且能够尽可能埋住导管，达到水下浇筑混凝土的首要条件。

6.2封地混凝土的浇筑顺序：先下游，后上游，先低处，后高出（先将低处混凝土灌高，避免高处混凝土往低处流，使导管底口脱空而进水或导管埋深过浅）。砼的浇注应先从一侧向另一侧进行（因封地面积较大，且有胡同干扰，本次封地采用绕四排护筒“S”型浇筑），并确保砼的表面大致水平。

6.3混凝土浇筑过程质量控制首批混凝土灌注时，先用5方集料斗储料，待储料斗满后，拔起料斗封口板浇注首批混凝土，首批混凝土浇注后，导管埋深应不小于0.6～0.8m。混凝土浇注过程中，导管应随混凝土面的上升而提升，导管的提升由吊车控制。在混凝土的浇注过程中，由技术人员负责测量混凝土的浇注高度和混凝土扩展情况，正确指挥施工人员调整导管的埋深，并及时与实验室联系控制混凝土的坍落度。混凝土浇注将近结束时，重点对护筒四周及钢板桩壁等部位进行高程的测量，确保混凝土面的标高达到设计要求。由于浇注水下封底时，混凝土表面无法达到比较平整的要求，所以在混凝土浇注时，将混凝土顶面标高控制在设计标高下20cm左右，待混凝土达到强度，围堰内抽水后，补浇20cm混凝土垫层。

图5-3混凝土封底

6.4在承台混凝土封底过程中混凝土与钢板桩之间存在夹泥现象，采用真空吸泥法将钢板桩围堰与承台垫层混凝土之间的夹泥进行吸出，及时进行压浆从而保证承台垫层与钢板桩围堰之间密实，防止垫层混凝土与钢板桩围堰结合部漏水起到良好的的密封止水效果。真空吸泥主要由吸泥管、通气管及空压机组成，将吸泥管插入钢板桩与混凝土垫层之间的夹泥层，将通气管一头接入空压机一头接入距吸泥管底部10-20cm左右，通过启动空压机产生气压将吸泥管中的泥渣冲出，从而达到清除夹泥的效果。当吸泥管出来的全部是水时，则表示该部分夹泥已清除，换位置继续清理，间隔距离为60cm。夹泥清除完毕后及时进行压浆从而保证承台垫层与钢板桩围堰之间密实，防止垫层混凝土与钢板桩围堰结合部漏水起到良好的的密封止水效果。

图6-1真空吸泥设备示意图

7安全文明施工

7.1水上施工安全设施技术措施

1）平台需做好安全警示标志，设安全警示串旗，并派专人巡视现场安全。

2）按照施工现场的实际需要，充分考虑可能出现的落水、坠落等意外事故，布置好各类安全和救生设施。

3）搭设在平台与围堰等之间的跳板必须搭设牢靠。

4）水上施工人员在临边临水处作业必须穿好救生衣，在穿着救生衣时，所有系带应系好，谨防落水时系带松脱，造成人衣分离，失去自救效果。

7.2文明施工措施

1）我们将按总监办文明施工的要求在施工现场设置各类标牌，做到施工标牌整齐、统一。

2）按照有关规定，采取一切合理措施，使施工垃圾、废水对环境污染减少到最低程度。

3）施工中尽量减少噪声、废气、废水及尘埃等污染，施工中产生的垃圾和废弃物质，均应妥善处理，不随意弃置或直接排放于渠沟、河流中。

参考文献：

[1]《钢结构设计规范》（GB50017-2003）.中华人民共和国建设部，2003，12.