分体式双壁钢围堰施工技术

分体式双壁钢围堰施工技术

都恩伯

都恩伯

（中铁大桥局武汉桥梁特种技术有限公司，湖北，武汉，430074）

【摘要】双壁钢围堰具有自浮、重量轻、制造简单、定位下沉易于控制及能达到较大拼接高度等优点，它越来越为广大工程人员所接受，而相应的施工技术也日趋成熟。而对于一些基础加固工程施工，在双壁钢围堰施工的同时怎样克服既有障碍物，将是一个全新的难题。本文通过广州海珠桥危桥抢修工程基础工程施工实例，介绍一种分体式双壁钢围堰施工技术，其中着重介绍围堰分体措施及锁口止水处理方法等。

【关键词】双壁钢围堰；分体；合龙；锁口

1、前言

近年来，伴随基础建设高峰期逐渐淡化，既有桥梁“老龄化”趋势日渐明显，部分桥梁已经严重影响到通行安全。从成本控制并经济的角度出发，维修加固施工是越来越多问题桥梁的首要选择。旧桥加固施工中存在种种不确定因素和多种障碍，在不破坏既有结构主体的基础上，对原桥梁结构进行加固是当前桥梁维修施工面临的一道难题，广州海珠桥基础加固施工为类似桥梁工程施工指引了一条方向。

2、工程概况

海珠桥为广州市八景之一和近代历史标志性建筑之一，位于城区闹市中心，为广州市人民心中的第一桥。该桥始建于1933年，经历两毁三建，1999年最后一次改扩建为67.7m+49.1m+67.7m三跨连续索桁混合结构，主桥两侧为后建人行桥。根据检测评定结果该桥为四类，需对其进行大修，维修的目标是“修旧如旧”，即保留1950年重建时的基本风貌，其中两个主墩基础加固维修是本次抢修工程的一个重点内容。桥墩基础在经过长期使用后，存在裂缝、剥落、空洞、结构变位等病害，部分结构在船舶或漂浮物的撞击下，已经产生局部破坏，在保持航道通行的前提下，怎样克服边桥及既有桥墩基础的影响来对其结构进行补强更是施工中的一个难点。

3、方案比选及确定

桥梁深水基础施工，按照围堰的形成和就位主要有以下几种方法，一是在基础周围插打钢板桩形成钢板桩围堰；二是现场拼装钢套（吊）箱围堰，利用下放吊架下放围堰至设计高程；三是围堰在岸上拼装成形，下河后整体浮运至墩位处辅助下沉到位。海珠桥基础加固施工受两侧人行边桥及既有桥墩影响，上述常规围堰施工方式均不能满足施工要求。故设计时采用分体式双壁钢围堰将人行桥桥墩一起围蔽起来进行基础施工，因围堰沿竖向各截面几何形状全等，沿水平向各截面几何宽度相等，且沿周边用料基本均匀，故由外观分析及实际计算，其分体半段在水上的重心当与浮心在同一竖轴上。这就由理论上为分体围堰在水上处于垂直自浮状态提供了依据。围堰在岸上分两“U”型段进行加工，组拼成形并临时锁定连接，整体浮运至墩位附近停靠，再解体成两“U”型段，分别自桥墩上、下游浮拖送入墩位处，再通过临时锁定结构将围堰两“U”型段合快速龙连成整体，然后下沉至设计标高并进行封底及加固施工，本方法不受既有桥梁结构的影响。

4、方案实施

参考既有墩台结构，双壁钢围堰设计为圆端型，总长38.6m（横桥向对称分成2段）、宽14.6m、高15.3m（分两节进行拼装，底节11m、顶节4.3m），壁厚1.2m。

1）围堰拼装、浮运及接高施工

围堰板块在工厂加工制造，于码头组拼成两个“U”型段(U1、U2)，并通过定位钳、导向槽和插销等临时锁定结构进行临时连接。受围堰浮运航道净空影响，码头仅为底节11m高围堰拼装，顶节4.3m段于桥位附近进行接高。围堰下河通过两台250t浮吊提吊将围堰抬吊下水，并采用一前两侧3条600HP拖轮共同将底节围堰拖带浮运至墩位附近进行临时停靠并接高施工。

4）围堰合龙及止水

围堰U1、U2就位后，通过10t倒链葫芦进行平面位置微调，同时通过控制壁舱内水位线来调整竖向位置，两“U”型段围堰平衡对接到位后，快速利用锁定结构将围堰

临时锁定。围堰合龙后，在对接口水面以上位置补焊连接板，使得围堰U1、U2完全固定，同时加强围堰刚度和整体稳定性。

围堰对接完成后，水面以上部分对接缝通过补焊连接板可以形成阻水，水面以下部分接缝处理较为困难，如采用水下焊接，一是成本较高，二是焊接质量不能保证；如采用普通塞缝处理，后期围堰抽水后无法抵抗10多米的水头差压力。为此我们通过在对接口处设计一种专门的锁口结构来辅助止水，锁口结构如下图所示，围堰合龙之后，通过在对接锁口内安插止水型钢，并在锁口与止水型钢之间填充干黄豆，黄豆遇水膨胀，从而使围堰接口处形成一道密闭的止水带，有效的阻止围堰接缝渗漏。

5）围堰下沉、封底施工

采用导向平台对围堰进行精确定位，然后注水下沉着床。海珠桥桥墩区域地质情况复杂，为方便围堰顺利下沉，在围堰就位前，采用长臂挖机提前进行区域清理，并安排专业潜水工对墩四周进行详细探摸，对既有桥墩周围存在的大量旧桥墩沉积体及民国期间被炸旧钢梁进行了排除清理，为后续工作扫除障碍。围堰下沉期间河床沉积物多为淤泥，通过采用4台Ф270mm管径空气吸泥机吸泥辅助下沉到设计位置。围堰封底施工按照常规多点均布导管、均匀浇筑的施工思路进行，混凝土流动半径按照5m进行控制，整个围堰共布置10套导管，封底厚度为4m。

6）基础检测及加固施工

封底混凝土强度满足要求后，即开始进行抽水施工（期间进行内支撑安装）。见底后清基并进行基础检测，根据检测结果进行基础加固方案设计并组织施工。基础加固施工完成后，沿封底砼面将双壁钢围堰切割回收。

5、结束语

海珠桥危桥抢修工程基础施工中所采取的分体式双壁钢围堰从设计到组织实施均有较大的突破，中间克服了既有墩障碍、锁口止水、珠江涨落潮等多种困难，积累了在复杂施工条件下围堰施工的宝贵经验，同时分体式双壁围堰对接施工技术，可作为同类桥梁的基础施工借鉴之用，特别是原基础四周存在障碍的基础加固施工，尤为适用。