徐财进 宋卓 屈兆雄 王康康 中交二公局第二工程有限公司

八大河特大桥主墩承台长×宽×高为26.4×20.9×5.0m，基础采用20根φ2.5m钻孔灌注桩，呈行列式布置，桩纵、横向间距均为5.5m。

南盘江属山区性河流，径流由降雨形成，洪水期水位迅速上涨，洪、枯水流量相差悬殊。项目建设水域河床覆盖层以黏土、卵石土为主，下伏中厚层状泥岩、钙质泥岩，该岩遇水易软化，由于河道常年未进行清理，淤泥沉积严重。位于贵州省和广西自治区交界处的天生桥一级水电站建成后，按照《天生桥水电枢纽库区（云南境内）航道定线 技术报告》，建设区域通航为IV级航道，因此，施工过程中必须考虑由于船只通行带来的影响，钢围堰设计按35.19m（35.89m）考虑。

2.1 钢围堰加工

项目选用双壁钢围堰，其设计平面尺寸为：内壁比承台尺寸一边各大5cm，壁厚2.0m，12#墩钢围堰高35.19m，13#墩钢围堰高35.89m。钢围堰在竖向分为7节段进行加工，每节段分为8个施工块段。在占地7.22亩的加工场内布置一台16t门吊和一台90t履带吊进行集中加工，加工完成后运输至现场，按照横向分块、竖向分层拼装。

单个块段钢围堰加工完成后，按照完工一批检查一批的原则，对焊接的焊缝质量进行外观检查、探伤抽检及渗漏性检验。首先除去表面焊渣，用目测法检查焊接工艺及焊缝外观质量是否满足要求，然后用超声波探伤检测法对总焊缝长度的百分之二十进行抽查，最后进行煤油渗漏检验[1]。

2.2 提前清淤

钢围堰区域有一部分处在河堤边坡位置，覆盖层为植物土，主要由黏土、碎石及植物根系组成，厚度介于0.5～1.5m之间；
覆盖层之下为碎石土，粒径在8-20cm之间，深度在0.6～10.8m。另一部分位于南盘江河底，覆盖层为黏土，深度在0.8～10.5m之间。为使钢围堰下放后能平稳着床，需挖出矩形基坑，而传统清基方式吸泥机难以对河堤侧碎石土层进行清基工作，如不采取其他有效措施，则会导致下部整体倾斜，钢围堰下放困难。

根据现场地质及水文情况，钢围堰采用先成槽后下放的施工工艺。利用南盘江进入枯水期黄金时间段，测量放样出钢围堰安装的平面位置，采用挖机提前对壁板下方土体进行清理，形成矩形坑槽，并将承台区域内淤泥进行清理，以减少后期工程量。淤泥经风干后，运输至弃土场[2]。

钢围堰壁板基坑开挖完成后，对基底平整度进行检测，并在基底抛填部分碎石进行调平，保证钢围堰整体平整度。

2.3 下放系统安装

主墩桩基施工完成后，拆除桩基钻孔施工平台，并将钢护筒用型钢连接成一个整体。确定首节钢围堰下放高度，放样出下放系统位置。钢围堰首次拼装高度为4节，此时钢围堰总高度为20.9m。先焊接钢围堰型钢牛腿拼装平台，牛腿上设置调平钢板，安装高程为+770m。然后在钢护筒顶部搭设下放平台，成品钢围堰前4节总重量约635t。为确保钢围堰施工安全，提高钢绞线安全系数，对称布置8台200t连续千斤顶，每台千斤顶配置15根英标Φs18mm钢绞线。下放系统示意图如图1所示。

图1 下放系统示意图

2.4 钢围堰拼装

拼装平台搭设完成后，对钢围堰壁板的平面位置进行放样。壁板平面位置确定后，在壁板外2cm处焊接限位装置。进行单节段拼装时，可利用该限制装置进行小幅度调整。

利用支栈桥上90t履带吊逐块对称安装钢围堰块段，壁板拼装应遵循对称、对角原则，避免产生较大不平衡荷载和拼装误差。拼装时要准确与放样出的位置重合，确定无误后先用I50a 斜撑对壁板进行临时固定，待一层拼装完成后，焊接成整体，然后逐层接高钢围堰[3]。钢围堰拼装如图2所示。

图2 钢围堰拼装

2.5 钢围堰下放

钢围堰拼装完毕，在下放前对钢围堰隔仓进行水密性检验。先将石灰浆均匀涂刷在焊缝一侧，用细毛刷将煤油涂刷到焊缝另一侧；
12h后观察石灰浆表面是否出现小斑点以此验证水密性。

下放系统安装经过验收合格后，8台200t连续千斤顶同时提升钢围堰至刃脚离开拼装平台5cm，停止起吊，对钢绞线及吊点受力情况进行检查，检查无误后临时固定钢围堰并拆除钢护筒上拼装钢围堰所使用的牛腿及其他设施。

下沉时，钢围堰自重与水浮力达到平衡后，对平面位置进行复核，复核无误后采用4台大功率抽水泵对钢围堰壁板内进行注水。注水应同时、对称进行，保证钢围堰整体高程。

2.6 钢围堰接高

注水下沉至前三节钢围堰刚好处于水面之下时，停止注水。将钢围堰与钢护筒临时固定，用履带吊接高钢围堰。钢围堰接高应对称进行，接高完成后，需要对焊缝进行水密性试验，试验方式同上所述，待确认无误之后，拆除临时固定，继续注水下放[4]。

下放时，通过下放高程计算刃脚高度，当其距河床面0.5m时，停止对钢围堰内注水。同时对钢围堰进行位置校正，校正完成后，继续注水直至着床。钢围堰着床后，派潜水员对钢围堰刃脚处进行排查，对钢围堰与河床之间的空隙采用砂袋回填，回填时，内侧基坑回填高约2.7m，以回填沙袋顶部高出钢围堰刃角50～100cm进行控制。钢围堰下放如图3所示。

图3 钢围堰整体下放

2.7 钢围堰内部清基

钢围堰内部清基采用水下清基的方式，利用空气吸泥机射水吸泥，钢围堰内清出的土方装入吊斗，然后用吊车调运至栈桥上装车运送至弃土场。由于现场不透水黏土层较厚，空气吸泥机清基效果较差、功效较慢。为提高工作效率、缩短工期，经分析后采用绞吸机进行淤泥清理，通过下部绞头破坏原状土质结构，从而达到快速清基的目的。

清基过程中，应对底部标高进行严格控制，当达到设计标高+744.510m（12#墩）、+743.810m（13#墩）后，采取人工清基方式，防止过度清理。清理完成后，对基底标高进行测量，复核要求后开始下部工作[5]。

2.8 混凝土封底

钢围堰封底厚度为3.5 m，混凝土采用C30水下混凝土，水胶比为0.43，塌落度在160-200mm 之间。整个承台布置30个布料点进行封底作业，采用12根固定、6根流动φ325mm导管利用履带吊和泵车配合进行浇筑[9]。封底混凝土浇筑顺序为先四边后中间，临近浇筑结束时，全面测出混凝土面标高，对偏低测点附近增加浇筑量。钢围堰封底混凝土强度达到30MPa后，抽除钢围堰内的水并安装钢围堰内支撑。钢围堰内抽水采用逐步抽水，逐步安装内支撑的方式。施工时，严格按照抽一层水、安装一层内支撑的原则。

3.1 钢围堰加工

（1）项目物资部门根据设计图纸，准备材料。材料进场后通知试验室检验，合格后投入使用。

（2）采用钢板或型钢制作下料平台，所有半成品均应在下料平台下料。

（3）根据钢围堰结构尺寸制作加工胎架，各分块钢围堰必须在专用的制作平台上加工。加工平台必须具有足够的刚度和强度，其上设置定位、限位装置，以确保半成品组拼成分块钢围堰时各细部和整体结构尺寸符合设计要求（含允许误差）。

（4）加工完成的半成品应注明重心位置、重量和分块编好号、层数等信息后再进行存放，半成品必须分类堆放，堆放时应采取防止半成品变形的有利措施。

3.2 平面位置控制措施

图4 导向装置平面布置示意图

钢围堰平面位置通过两种方式进行控制：一是下放过程中，通过固定在钢护筒上的上导向装置和附着在钢围堰内壁上的下导向装置进行粗略控制；
二是当刃脚离河床大约0.5m时，通过固定在钢围堰内的8台定位千斤顶进行精确控制。导向装置平面布置示意图如4所示。

3.3 垂直度调整

垂直度控制主要是在下沉过程中通过在夹壁内注水量进行粗略控制。当钢围堰标高达到设计标高时，利用手拉葫芦进行精确定位。

3.4 封底混凝土

（1）封底混凝土浇筑之前，应对钢围堰内壁和护筒外壁的泥浆等附着物进行清除。

（2）混凝土浇筑时几个下料口应均匀布置，每间隔一定时间下料口移动位置。每一层均匀下料，保证混凝土面均匀上升，整个浇筑过程中，拌合站要始终处于工作状态，不断供料，保证混凝土浇筑速度。

（3）封底混凝土浇筑过程中，严格控制混凝土布料厚度，确保封底混凝土质量。

3.5 安全管理

（1）进入施工现场的人员，必须佩戴安全帽等防护用品。进行监测时必须佩戴一定的安全防护用品，如安全绳，穿防滑安全鞋等

（2）指定专人查询近期天气情况，遇到五级以上大风，暴雨等恶劣天气，一律禁止室外作业，特别是在大风季节，更应严密关注气象信息，做好各项安全防护措施。

（3）在钢围堰监测时要注意施工交叉作业的安全，既要自身防护避免施工作业机械伤人，也要防止监测施工中对施工人员的伤害。

本文通过对八大河特大桥主墩承台钢围堰施工进行简要介绍，从加工、清基、拼装、下放、接高、封底及施工控制等方面为库区水位高落差钢围堰施工提供了一些可借鉴的经验。针对本项目施工特点，充分利用南盘江枯水期有利时间，在主桥桩基施工过程中开展水上挖机提前开挖钢围堰壁板基坑工作，有效缩短工期约15天。

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