沙弯水电站临时栈桥桥墩加固技术应用研究

科技信息2008年第24期
SCIENCE &TECHNO LO GY INFORMATION ●1.工程概况
四川沙湾水电站临时栈桥设在电站下游约800m 处,为26孔简支梁桥。

1号～13号墩为扩大钢筋混凝土基础,嵌入动态砂卵石河床5～6m,14号～25号墩为两根φ1.8m 钢筋混凝土桩基,深入动态砂卵石河床20～30m 。

桥面为7根预制箱型梁板,宽度11.7m 。

该桥原设计为建电站的临时桥,2004年7月建成通车,现地方建设需要保留,且要求改为永久桥。

由于左岸部份桥墩受电站流水的冲刷,桥墩损坏严重,危及栈桥运行安全,亟需对共2～13号桥墩的基础进行加固处理。

该桥墩基础为深厚覆盖层,其工程地质为第四系冲积层和冲洪积堆积层,岩性为漂卵砾石夹砂、砾卵石夹砂等,具有强透水性。

2.桥墩基础加固技术方案
根据现场实际情况,经技术和经济等多方面论证,最终确定先对2～13号桥墩进行基础加固,采用钢围堰法浇筑混凝土以解决动水对混凝土浇筑的影响,同时在振捣时采取边振边加水加砂密实的方法,以达到密实效果。

然后在基础的顶面设置40cm 厚C25钢筋混凝土防冲板,防冲板上游的一侧设置深为3.5～4.0m,下游一侧及两侧设置深为1.5m 。

3.桥墩基础加固施工
3.1导流围堰
根据工程地基特征,导流围堰要达到上游堰顶高421.0m,纵向堰顶高420.0m ,下游堰顶高419.5m,迎水侧边坡1:2,背水侧边坡1:1.5,
堰顶宽6.0m 。

围堰与桥墩边界的距离上游30～40m,下游40～50m,纵
向围堰长100m 。

围堰建造成内外双层,外层挡水,内层粘土芯防渗。

内、外层之间为外堰渗透水的排水沟与内层围堰的抽排水的通道。

上游围堰设在桥上游50m 处,从19号墩开挖料填至12号墩附近河心漫滩,土方机械顺堰进入河心漫滩,利用河心漫滩开挖料迅速将上堰上升到挡水高程419.5m,并将上堰延伸至7号墩。

由于水位上
升,随又将围堰紧急加高至421.0m ,顶宽加到6～8m ,为使堰体稳定和减少渗漏水,在上游堰的迎水侧用6m 宽单层三色布沿堰体外边坡覆盖。

在上游围堰的背水侧离坡脚4m 远外设置1m ～2m 宽2m 深的排水沟,将上游围堰渗漏水引排至17号～18号墩河槽。

下游堰设在桥下游的80m 处。

内围堰分两片区:一是围12号、13号墩,另一是围9号、10号墩。

内堰堰顶高程比栈桥下游水位高出1.0m ,利用桥墩基础开挖料填筑,芯墙用当地粘土和堰体挖槽或堰体外贴坡方式填筑形成。

3.2应用钢围堰法浇筑砼
先清理桥墩基础的淤泥,清理深度7～9m,在桥墩上游25m 处设
集水坑。

集水坑分3～4层边抽水边挖深到位。

坑底口不少于40～50m 2。

完成这些准备工作以后,开始桥墩基础的加固。

将桥墩基础下挖到设计高程,再将桥墩前楔脚下挖1～2m 并形成开挖平台,在平台前方继续下挖,反铲置于该平台上,将上游楔脚下挖到设计高程,吊装上游楔
脚钢围堰。

再将两侧及下游三方的楔脚下挖到413m 设计高程,吊装钢围堰。

完成单个桥墩基础的钢围堰的安装工作。

为加快开挖进度,单个桥墩最多同时使用4台反铲,对开挖深度较大且汽车无法到位的局部地段,采用接力开挖法形成。

对深槽段为减少大面积的抽水量和加快前楔脚的开挖进度,采用填挖法,即先将开挖墩区域用砂卵石填到414m 高程,再开挖集水坑和上游楔脚到设计高程,后吊装钢围堰,然后开挖桥墩两侧及后侧的楔脚区。

根据设计要求,防冲板迎水面设3.5～4.0m 高楔脚,其余楔脚高1.5m,楔脚厚40cm 。

楔脚内浇筑C25水下混凝土或C25常态混凝土(干地时)。

用8～30台37～55KW 的水泵将已开挖好的基槽水位强行降低到
能进行混凝土浇筑的水位。

楔脚钢围堰用8m m 厚的钢板在钢筋制作场地形成并与设计的钢筋骨架焊成整体,形成上、下贯通的“回”字型结构,用吊车、反铲共同转运到现场安装定位,尔后钢围堰外用砂砾料密实回填至钢围堰顶面下0.5m 。

混凝土在现场拌和站集中拌制,由吊罐装运并由汽车运输到施工部位,20T 吊车入仓,并用φ50mm 混凝土振动棒振捣密实。

楔脚内的水一般是无法抽干,均采用导管法灌注C25水下混凝土。

由于采用钢围堰法浇筑混凝土,解决了动水情况下不能浇筑混凝土的难题。

3.3采用水密实法密实基础
桥墩楔脚钢筋混凝土浇筑施工完毕,作为模板使用的钢围堰不再拆除。

桥墩基础回填砂卵石料,用φ50mm 插入式软管振动器插入桥墩基础回填料进行振捣,插入深度为1.5～2.0m,间距为0.3～0.5m,梅花形布置,在振捣时采取边振边加水加砂密实的方法,以达到密实效果。

当有水向上涌时,可以采取插管的方式来排水,用管子把水排到桥墩楔脚钢围堰外面,以达到干地浇筑混凝土。

各桥墩防冲板厚40cm,顺桥墩向坡度双向16%,横桥墩向坡度双向8%。

面板采用水下或常态C25混凝土浇筑。

3.4特殊情况处理
(1)砂砾卵石堰体强透水,为有效减少渗透水量,在堰体迎水侧边
坡用双层三色布覆盖进行防护。

(2)围堰头部,因河水的流速较大,冲刷严重,一用铅丝笼和钢筋笼卵石卵石进行防护,以确保围堰的安全运行。

(3)涨水(接近419.0m 高程)时,堰体局部处于危险状态,紧急启动应急备用方案,调反铲、装载机对一期围堰加高、加宽处理,以确保人员、设备的安全。

4.工程质量
沙湾水电站栈桥桥墩加固及河道疏浚工程施工管理严谨,组织管理科学,质量管理制度规范。

投入施工机械设备良好、齐全、充分,符合施工要求。

基础开挖、排水、浇筑施工工序合理,工序质量检测与控制
到位,组织合理,工作质量良好,楔脚的开挖深度、钢筋制作安装、模板
制作安装、
混凝土浇筑、桥墩回填、河道清淤等各项技术指标的检测均满足设计或规范规定要求,顺利通过有关方面的质量验收,特别是钢围堰浇筑混凝土和水密法密实基础方法的应用,得到专家们的好评,
为施工栈桥桥墩安全运行提供可靠的安全保障。

【参考文献】[1]张祥君.某铁路桥梁桩基础加固处理[J].山西建筑.2005(3):77-78.
[2]高永涛,张怀静,吴顺川等.失稳坡间桥台基础加固处理[J ].北京科学技术大学学报.2006(2):104-107.
[3]皮军云.铁路既有线桥墩基础加固[J].铁道建筑技术.2002(6):16-18.
[4]冯明联.低压灌浆技术在闽江下游防渗处理中的应用[J].科学技术与工程.2006(14):2197-2199.
[5]谢中奇,段志国.某通道桥基础加固方案设计及施工[J ].铁道标准设计.2002(6):45-46.
作者简介:孙震,男,1997年毕业于武汉水利电力大学电气工程及自动化专业,现任中国葛洲坝集团公司基础有限公司助理工程师,主要从事基础工程的设计与施工。

[责任编辑韩铭]
沙弯水电站临时栈桥桥墩加固技术应用研究
孙
震
1
梁仁群
2
(1.中国葛洲坝集团公司基础有限公司湖北
宜昌
443002;2.安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001)
【摘要】沙湾水电站临时栈桥桥墩基础加固过程中,在基础的顶面设置40cm 厚C25钢筋混凝土防冲板防动水冲刷;采用钢围堰法浇筑混凝土,解决了动水情况下不能浇筑混凝土的难题;同时,在振捣时采取边振边加水加砂密实的方法以达到密实效果。

工程质量优良,和经济效益显著。

【关键词】桥墩;钢围堰;水密实法
○建筑与工程○5:47。