市政桥梁水中墩的施工技术研究

建筑技术开发Building Technology Development
市政工程
Municipal Engineering
第46卷第5期
2019年3月
市政桥梁水中墩的施工技术研究
刘和喜
(中铁三局集团桥隧工程有限公司，四川成都610083)
［摘要］对于市政桥梁而言，市政桥梁的承台和路幅方面等和其他普通桥梁多有不同，水中墩施工质量就更加重要，对于 施工技术的选择要求也更加严格，施工人员要将交底的施工技术掌握全面。

以广雅大桥13号墩水中施工为例，进行水中墩双壁钢围堰施工技术分析。

［关键词］双壁钢围堰；钻机平台；钻孔桩
［中图分类号］TU74；U445.559［文献标志码］B［文章编号］1001-523X(2019)05-0093-03
Research on Construction Technology of Water Piers in Municipal Bridges
Liu He-xi
［Abstract］For municipal bridges,the bearing platform and road width of municipal bridges are different from other ordinary bridges.The construction quality of water piers is more important,and the selection requirements for construction technology are more strict.The construction technology is comprehensive.This paper takes the construction of No.13pier of Guangya Bridge as an example to analyze the construction technology of double-wall steel cofferdam in water piei\
［Keywords］double-wall steel cofferdam；rig platform；bored pile
1工程概况
广雅大桥工程位于柳州市，横跨柳江河，13号墩为主墩,承台设计为哑铃形，上下游各设置9根2.3m桩基础。

承台底设计标高为73.000m。

广雅大桥为上下游河道顺直，由于柳江下游已建大坝，故常水位保持在77.5m左右，水流速度很小。

桥位处河床基岩埋深很小，经现场勘探，表面覆盖层厚度为0〜5m,明显的喀斯特地貌。

河床覆盖层自上而下为淤泥层、砂卵石层。

目前桩基施工平台及桩位布置如图1所示。

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图1桩基施工平台及桩位布置示意
2排架及钻机平台搭设
水中墩施工技术中钻孔为水中钻孔，在水中钻孔，周围的环境复杂程度更高，施工之前必须要对各种施工设备进行准备，包括钻机、塔、平台等，设计木桩排架的时候要选择5~7m的长排架，打入河道中的网木桩其小头的直径必须要大于10cm,而且要从钻孔桩的两侧打入，保证两侧各有2排木桩。

使用松木作为木桩的立柱，从而保证各个木桩间能相互连接成一片，可釆用结扒钉的方式链接各木桩。

钻机平台可以放在排架上部横向布置作业的方木上。

对方木进行布置时一定调开钻孔桩的位置，对其进行加固处理，同时布置走行方木便钻机前行，位于钻机平台的钻孔桩位都使用扒钉进行固定。

3水中墩的施工技术要点
3.1护筒的制作与埋设
需要釆用埋设双护筒的方式来确定护筒的钻孔在水中的位置，制作护筒的材料需要两个180°的定型半网，每个半网
收犒日期：2018-11-25
作者简介：刘和喜(1983-),男，陕西安康人，工程师，主要研究方向为市政工程°之间使用螺栓孔将其紧密的连接，使用钢板对最下面护筒的底口进行加固处理。

在埋设护筒的时候必须先对外护筒进行处理，2个半圆的护筒以及各个护筒间釆用螺栓进行紧密的连接。

外护筒的埋设结束后再准确定位内护筒的埋设位置，护筒的上下两节需使用螺栓进行连接。

3.2泥浆配备及钻孔清孔
随时注意对泥浆的粘度、重量比以及护筒现况的检测，钻孔的钻孔速度也要根据每处的地质来准确控制，以此来保证高质量的成孔。

钻孔需要包括以下几方面的要求。

(1)注意造浆的速度不能过快，把小型泥浆依附在内护筒上，完成之后把泥浆拔岀来并移到沉淀池进一步进行沉淀处理。

在施工过程中，若施工地点离河岸比较近，可以直接把泥浆池设在河岸旁边；若距离很远，可使用泥浆船作为沉淀池，接着将处理过的泥浆注入泥浆孔中循环进行工作。

由于对泥浆的重量比要求不可以小于孔桩在水下的大小，这就需要依据图纸的实际数值大概控制在l.lg/mm3,胶体率不要低于95%,对沙体的要求不超过6%。

(2)钻孔的工作进度在施工过程中要根据实际的地质条件来合理控制，同时还要特别注意对泥浆的粘度情况、重量比以及护筒的现况检查。

钻孔完成之后要尽快把孔内的污物清理干净，保证干净的孔内环境，在注入混凝土之前，仍然需要再次进行1遍检查，一旦有不符合的地方，必须实行再次清理。

3.3钢筋笼加工、绑扎、运送及下放
(1)在位于前方的钻机平台上来实施对钢筋加工、捆绑的处理，并且依照下放的先后环节摆放和加工，钢筋笼的分节在实际操作过程中需要依据钻机钻塔的高度来确定。

(2)钢筋笼每一节使用电焊技术进行连接，分节吊装钢筋笼的每一部位。

为了加固钢筋笼的硬度，在符合设计图的前提下增加了加强箍这一设备。

使用直径10mm的圆饼形状的混凝土保护块来确保钻孔内壁和钢筋彼此之间的保护层。

在处理下放钢筋笼时，间隔大约2m就需使用1块保护块，让其均匀的分散在周围，这就事先留有10mm的圆孔间隙，每层4块。

因为钢筋笼具有滚动这一特点，所以在进行下放时更加方便轻巧，在施工过程中起到一定的主导作用，钢筋笼安装成功后从而控制钢筋保护层发挥作用。

(3)钢筋笼的安装依靠钻机的下放与起吊，相互交错连接每节钢筋笼的接口，接口的大小在同一横截面内(lm之内)应小于钢筋总数的50%。

使用绑条焊或者搭接焊来焊接钢筋
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笼的每一个接口，搭接焊时要求钢筋一定达到弯曲程度，为 了确保接口的上端和下端的两个中心点在同一条直线上。

单 面焊接钢筋笼时焊接长度要大于或等于lOd,双面焊时焊接长 度要大于或等于5d 。

3.4浇筑混凝土
因为混凝土具有硬度大，高稳定性的特点，在灌注混凝 土之前，首先应严格按照比例把水、骨料、水泥以及其他外 加剂来配置，混凝土制作完成之后要及时注入孔中，并且在 注入的同时不断搅拌。

施工水位取82.0m,封底混凝土厚度为 3.5m 。

4水中墩双壁钢围堰施工
13号桥墩位于柳江中，施工期间保证满足安全施工，为 确保施工质量，按计划工期完成水下施工任务并充分考虑柳 江汛期对施工影响。

目部决定以釆用钢管桩组拼围堰加水下 混凝土封底，然后抽水形成承台施工旱环境代替双壁钢围堰
4.1钢围堰平面设计
目部拟釆用锁扣钢管桩组拼围堰加水下混凝土封底，然 后抽水形成承台施工干环境。

锁扣钢管桩围堰方案特点及在本工程中应用的优缺点如 下。

(1) 相对于双壁钢围堰，施工速度快，施工方便，无需 大型起重设备拼装，现场焊接作业少。

材料回收率高且损耗低。

基本不降低使用价值。

(2) 相对于钢板桩，施工便捷有着异曲同工之妙，但单 元刚度远大于钢板桩，水密性相对于钢板桩有过之而无不及。

(3) 由于本工程河床覆盖层偏薄，不利于钢管桩单体刚 度大这一优势的发挥。

封底混凝土完成前，整体刚度较差。

虽然本工程位置水流速度小，但很难保证施工期间能避开柳 江洪水的冲击。

4.2结构设计及施工方法
本工程拟釆用0820x8螺旋管、01200x10、120工字钢、 0200x8无缝管加工成锁扣钢管桩打入河床中作为堰壁，岩壁 内测釆用2HW594x302 H 钢设置一道围楞，顺桥向用0820x12 螺旋管及2[36a 的Q235A 槽钢设置内支撑与围楞形成平面框 架结构，以约束钢管桩上端水平方向的位移自由度。

封底前 续借现有的桩基施工平台桩间联系维持整个围堰的稳定。

在 上游端的8根1.2m 的钢管桩内冲桩，冲桩深度不小于4m 。

主
要材料釆用0820x8, 01200x10锁口钢管桩、导环及围楞釆用 2HW594X302,内支撑釆用0820x12钢管。

4.3锁口钢管桩埋置深度计算
由于13号墩墩位处河床覆盖层很薄，且均为卵石层，承 台底面高出河床面近3m,钢管桩打入后，将部分钢管桩冲孔 成桩，且必须在洪水来临之前，完成封底混凝土浇筑，以保 证围堰安全。

4.4围堰总体施工方法及步骤
(1) 首先备足相应材料并在岸上加工足够数量的钢管桩， 打在上游迎水面的钢管桩应在封底混过凝土 1/3高度处焊接锚 固托座。

(2) 利用1000t 大驳船上放置50t 汽车式起重机、振动锤。

机驳船按设计位置逐根将钢管桩打入河床，所有的钢管桩底必 需打插至基岩面，顶面以桩基施工平台顶面标高控制为宜(以 不影响剩余桩基施工)。

覆盖层厚度较小的地方利用现有平台 的桩间横连保持稳定，直至围堰合龙为止。

(3) 安装堰围標及内支撑。

同时利用袋装砂土在外侧河 床底码砌护角，外侧以承台底面高度控制，内侧以封底混凝 土地面标高控制，保证封底混凝土厚度不小于3.5 m 。

(4) 多点均匀布置水下混凝土导管灌注封底混凝土，同 时对锁扣进行压浆。

(5) 水下混凝土达到设计强度后，抽水形成承台施工干 环境。

4.5围堰制造
围堰制作工艺流程：平台制作、测量放样、钢材下料、单 元块组拼、单元块焊接、焊缝检查、质量合格、进行下一块焊接。

按照原来分配好的板单元制造，搬到施工地点进行拼装， 对块段的划分要使块段的重量维持在组拼场和工厂起重机的 起重范围之内的同时尽量缩减安装过程中的焊接工作量。

围 堰的制造要按GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规 范》的原则，尤其对焊缝质量以及尺寸结构要谨慎控制，并 确保围堰侧板的水密性通透。

在水平方向钢围堰划分为14块依次进行制造，上下节总 计28个单元，围堰的每一节块拼接时应按一定的编号顺序实 行。

先点焊各节围堰直至拼装成一个整体然后对围堰结构、 倾斜度和直径大小等进行测试检查，等到达标后才能进行全 面焊接。

围堰焊接的工作结束之后，应仔细检查焊接的缝隙， 使用煤油渗透的方法隔舱板和壁板对壁板进行检验，补焊不 符合规格的焊接点。

4.6钢围堰下水
完成钢围堰的组装方案制订，需要上报到有关部门检验 达标并且签证后，然后清理在移动围堰范围内的场地，确保 没有无关紧要的物体，特别注意那些可能扎破气囊的锋利物， 把地锚钢丝绳摆放到准确位置后，围堰准备开始下水，因为 柳江水位不高的原因，联系下游的红花电站来实行对柳江水 围堰的制作。

4.6.1准备工作
将拼装好的围堰及下水装置认真检查l~2d,磨平尖锐物 体，清理场地。

承重板下安装气囊，切割承重板支撑工钢(围 堰前移时都要割除承重装置并清理现场需l~1.5d)o 安装钢围 堰前端两侧2H4m 的大气囊，控制好气囊压力以提供更多的 浮力需Id 时间。

4.6.2围堰下滑
在钢围堰前移过程中控制气囊的压力及前移中的走向， 防止偏离滑道，使围堰前移7.5m 。

进行滑道的安装及其加固。

根据预先设计，往浮箱注水使其下沉，以便更好地保护浮箱 使围堰前移状态更加良好。

安装钢围堰后端两侧2x8m 的助浮 大气囊，控制好气囊压力。

钢围堰缓慢前移置入水中，方向 基本在控制中心线上。

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工程技术
Engineering and Technology
建筑技术开发Building Technology Development 第46卷第5期
2019年3月
富水砂卵石地层空心桩施作刀盘
检修井技术
张波，耿文喜，张书香，王文广
(中交一公局第三工程有限公司，北京100024)
［摘 要］结合工程实例，从钻孔灌注桩与检修井2方面阐述了空心桩施作刀盘检修井技术，该技术具有安全、经济、快捷 等优点，是盾构刀盘检修切实有效的施工方法。

［关键词］刀盘；钻孔灌注桩；检修井；盾构［中图分类号］TU74 : U231 ［文献标志码］B ［文章编号］1001-523X (2019) 05-0095-03
Technology of Repairing and Repairing Cutter Head of Hollow Pile in
Rich Water Sand Pebble Formation
Zhang Bo, Geng Wen-xi , Zhang Shu-xiang, Wang Wen-guang
［Abstract ］ Combining engineering examples, from the aspects of bored piles and maintenance wells, the technology of hollow shaft pile cutterhead inspection and repair well is expounded. This technology has the advantages of safety, economy and quickness.lt is an effective and effective construction of shield cutterhead maintenance.
［Keywords ］ cutterhead ； bored pile ； maintenance well ； shield 成都轨道交通17号线一期工程2号中间风井一九江北站 盾构区间位于成都市双流区，隧道沿线主要穿越富水砂卵石
地层，隧道埋深为9.1-30」m,隧道最大坡度28%«。

左右线盾 构分别掘进至239环、249环位置，因刀盘圆弧磨损严重，在 刀盘前方施工素桩加空心桩进行刀盘修复和刀具更换，相比 国内现有构筑竖井法、使用特殊机械装置、地层加固开挖等 辅助工法，具有安全、经济、高效、成本低，对周边环境影 响小，适用范围广等特点。

收稿日期：2018-11-05
作者简介：张波(1991-),男，陕西商洛人，助理工程师，主要研究方
向为城市地铁隧道.
4.6.3围堰前加浮力
一艘500t 浮船和一艘300t 的浮船在前端注水下沉，在浮 船上面分别用较接与围堰连接，较接为一根820mmxl0mm 螺 旋管焊接到围堰上，上面焊接4个支架且支架之间用工字钢连 接。

准备好后将浮船内水抽出使围堰前端浮力增加。

前面连 接三艘拖轮拖拉使围堰下水。

围堰下水后，将围堰运至水深 超过7m 的位置，往围堰后方的隔离舱里输入水是为了让围堰 后方往下沉陷而前方上浮以及浮船内部注水沉陷也是为了让 围堰摆离浮船(300-5001),摆离后把衍架拆掉和螺旋管。

4.6.4托板回收
托板一头提前保留浮和钢丝线，在托板下降到河床后将 其与地面上的固定物体和卷扬机连接，然后将其搬运到靠近 河岸的地方，使用气囊将其提到岸上。

4.6.5人员组织配备
对参与围堰滑移下水的人员进行技术交底并明确分工， 职责明确。

钢围堰下水施工提前10~15d 通知气囊作业队，以 便做好准备工作。

4.7安装堰围楞、内支撑、清底、封底形成施工干环境
釆用2HW594X302 H 钢设置围楞，顺桥向用0820x12螺 旋管及2[36a 的Q235A 槽钢设置内支撑与围楞形成平面框架 结构，以约束钢管桩上端水平方向的位移自由度。

同时利用 袋装砂土在外侧河床底码砌护角。

多点均匀布置水下混凝土 导管灌注封底混凝土，同时对锁扣进行压浆。

当水下混凝土 实现预期强度后抽水，实现承台施工的干环境。

5水中墩施工技术的安全管理
在工程建设过程中釆取有力的组织措施和技术措施以保 证施工安全。

施工安全是保证工程质量和工程按期完成的重
要前提条件之一，为此，项目经理部专门设立施工安全工作组。

项目经理对安全问题比较突出的施工项目，亲自落实安 全措施。

每月组织1次安全、卫生全面检查，排除事故隐患。

检查时由质检负责人、安全专员，各工区副队长、质检员参 加，检查后立即总结，对于存在的问题要提出处理意见，责 令有关人同及时纠正。

组织人员做好灾害性天气的防灾工作， 作到有备无患。

出现安全事故时，立即组织人员抢救。

调查、 分析事故原因，为今后的施工总结经验教训。

安全生产部负责审查、协调各施工方案中有关安全方面 的措施。

在施工组织设计阶段即将各种安全措施贯彻于施工 组织设计中。

负责组织施工中安全措施的落实，将情况向项 目经理汇报。

施工活动对安全不利时提出整改措施并及时整 改。

负责与当地政府、业主及有关安全保卫部门联系，严格 执行有关安全规定。

负责整个施工现场和施工队伍的安全施 工工作(包括施工安全、人身安全等)。

对施工现场的安全设 施作经常性的检查。

广泛开展安全施工教育活动，通过广播、 标语、安全指示牌等形式进行宣传教育，增强全体施工人员 的安全施工意识。

6结束语
水中墩施工在市政桥梁施工中运用的非常普遍，技术较 为成熟。

本文以水中墩双壁钢围堰施工技术分析为课题进行 阐述，分析了如何进行墩施工质量。

希望为市政桥梁水中墩 施工建设提供理论和实战依据。

参考文献
[1] 俞晓华.市政桥梁水中墩的施工技术探究[J].住宅与房地产.2017 (33).[2] 李准.试析市政桥梁水中墩施工技术[JJ.科技创新与应用，2013 (II)： 176.
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