深水现浇混凝土围堰的施工方法

深水现浇混凝土围堰的施工方法

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1苏州习清建筑工程有限公司 江苏苏州 225300

2灌南县水利建筑工程有限公司 江苏灌南 223500

一、背景技术

随着国家持续大规模的投入基础建设，铁路和公路等建设突飞猛涨，其中桥梁占比越来越大，而桥梁常用于跨越大江大河等障碍物，由于河流宽度过大，在设计桥梁时，需把部分桥梁的墩身设置在河流内，且设计院为了防冲刷考虑，通常会把桥墩的基础——承台埋设于河床底，等到施工单位现场实际实施桥梁水中基础时，常设置围堰用于挡水，然后在围堰内施工钻孔桩和承台等结构物。

在目前深水基础施工中，钢板桩围堰、双壁钢围堰、混凝土围堰等使用较广，但由于河床底部往往不是土质，钢板桩打设会非常困难，很难穿透卵石层或者嵌入岩层，双壁钢围堰隔水要求高、加工量大、造价高，而混凝土围堰在深水基础施工中常采用“沉井”的方法进行施工，但是这种施工方法需要外运材料填土筑岛、施工周期长、施工难度高、施工完成后需要清运筑岛材料，且下沉到位后，沉井底部与河床底并不能很好的密贴，导致施工后围堰的隔水效果差。

二、技术方案

提供一种深水现浇混凝土围堰的施工方法，解决了现有深水围堰施工过程中打桩困难、需要外运土石材料的问题。

深水现浇混凝土围堰的施工方法，具体按以下步骤实施：

步骤1，利用河床既有的土石材料修砌便道至水中围堰处，并在围堰处的外侧利用河床既有的土石材料修砌施工平台；

其中步骤1中修砌便道具体方法为：利用长臂挖机开挖河床范围内的土石材料，修砌便道至围堰处，便道的宽度要保证长臂挖机通过；

其中步骤1中修砌施工台具体方法为：长臂挖机沿修砌好的便道通过，开挖长臂挖机河床底层的土石材料，在围堰处的外侧修砌环形施工平台，环形施工平台的尺寸要保证长臂挖机的工作面；

步骤2，清理围堰处的淤泥至裸露出河床底部的岩层，然后在岩层表面拉毛使其形成坚硬的不规则毛面；

步骤2中的具体方法为：将长臂挖机置于施工平台上，将围堰处淤泥和卵石清除至裸露出河床底部的岩层，然后用长臂挖机前端的边齿破坏围堰基础的岩层表面，使其形成坚硬的不规则毛面；

步骤3，利用吸泥设备清除所述步骤2中拉毛后产生的岩石碎屑，然后挖除便道并将土石材料回填至原处；

步骤3中的具体方法为：利用水下吸泥设备对步骤2中拉毛后产生的岩石碎屑进行清理，然后长臂挖机沿步骤1中的便道退回，同时挖除便道并将修砌便道的土石材料回填至原处；

步骤4，搭设脚手钢管便桥至围堰处，并在围堰处利用钢管搭设横纵交错的模板架；

其中步骤4中，搭设脚手钢管便桥的具体方法为：从岸边至围堰处搭设横纵交错的脚手钢管，用十字扣件连接，使其连接为整体，并间隔倾斜连接多根剪刀撑钢管，同时在横向脚手钢管上铺设竹跳板作为便桥，每根脚手钢管的间距不超过1.5m，所述脚手钢管和剪刀撑钢管尺寸为直径48mm×壁厚3.5mm；

其中步骤4中，在围堰处绑扎模板架的具体方法为：在围堰处将竖向钢管打入岩层中，再用十字扣件连接水平钢管，竖向钢管和横向钢管交错形成整体的模板架，并在模板架上连接多根剪刀撑钢管，所述横向钢管、竖向钢管、剪刀撑钢管的尺寸为直径48mm×壁厚3.5mm，每根钢管的间距不超过1.2m；

步骤5，在所述步骤4中的模板架上支模，然后在围堰处水下绑扎钢筋；

其中步骤5中，具体方法为：将宽度为40cm的竹跳板立在围堰处的岩层上，用铁丝将竹跳板固定在模板架的竖向钢管上，在竹跳板之间连接水平钢管作为大背肋，并用拉条对拉固定，然后用铁丝将彩条布固定在竹跳板上，支模完成，最后在围堰处根据模板形状，水下绑扎钢筋，所述钢筋为直径不小于16mm的HRB400钢筋；

步骤6，在围堰处浇筑混凝土至露出水面50cm；

其中步骤6中，浇筑混凝土的具体方法为：将型号为三一HBT6006A-5混凝土拖泵的泵管沿步骤4中的便桥铺设至围堰处，再设置一个弯管使泵管深入围堰内，距河床底30cm，开始浇筑标号不小于C35的混凝土至露出水面50cm，混凝土浇筑的同时进行振捣作业，并用泥沙泵抽除混凝土浇筑合龙口两端表层的混凝土，浇筑完成；

步骤7，排出围堰内的水并拆除模板架。

其中步骤7中的具体方法为：混凝土凝固达到强度要求后，用水泵将围堰内的水抽出，并拆除围堰处的模板架，即得混凝土围堰。

三、具体实施方式

深水现浇混凝土围堰的施工方法，具体按以下步骤实施：

步骤1，利用河床既有的土石材料修砌便道至水中围堰处，并在围堰处的外侧利用河床既有的土石材料修砌施工平台：

利用长臂挖机开挖河床范围内的土石材料，修砌便道至围堰处，便道的宽度要保证长臂挖机通过；

长臂挖机沿修砌好的便道通过，开挖长臂挖机河床底层的土石材料，在围堰处的外侧修砌环形施工平台，环形施工平台的尺寸要保证长臂挖机的工作面。

步骤2，清理围堰处的淤泥至裸露出河床底部的岩层，然后在岩层表面拉毛使其形成坚硬的不规则毛面：

将长臂挖机置于施工平台上，将围堰处淤泥和卵石清除至裸露出河床底部的岩层，然后用长臂挖机前端的边齿破坏围堰基础的岩层表面，使其形成坚硬的不规则毛面，使后续浇筑的水下混凝土更好的和岩层贴合在一起，利于隔水。

步骤3，利用吸泥设备清除步骤2中拉毛后产生的岩石碎屑，然后挖除便道并将土石材料回填至原处：

为了不影响围堰的隔水效果，利用水下吸泥设备对步骤2中拉毛后产生的岩石碎屑进行清理，并且由于便道对河流有一定的阻水影响，长臂挖机沿步骤1中的便道退回，同时挖除便道并将修砌便道的土石材料回填至原处。

步骤4，搭设脚手钢管便桥至围堰处，并在围堰处利用钢管搭设横纵交错的模板架：

从岸边至围堰处搭设横纵交错的脚手钢管，用十字扣件连接，使其连接为整体，并间隔倾斜连接多根剪刀撑钢管，同时在横向脚手钢管上铺设竹跳板作为便桥，每根脚手钢管的间距不超过1.5m，所述脚手钢管和剪刀撑钢管尺寸为直径48mm×壁厚3.5mm；

在围堰处将竖向钢管打入岩层中，再用十字扣件连接水平钢管，竖向钢管和横向钢管交错形成整体的模板架，并在模板架上连接多根剪刀撑钢管，所述横向钢管、竖向钢管、剪刀撑钢管的尺寸为直径48mm×壁厚3.5mm，每根钢管的间距不超过1.2m。

步骤5，在步骤4中的模板架上支模，然后在围堰处水下绑扎钢筋：

将宽度为40cm的竹跳板立在围堰处的岩层上，用铁丝将竹跳板固定在模板架的竖向钢管上，在竹跳板之间连接水平钢管作为大背肋，并用拉条对拉固定，然后用铁丝将彩条布固定在竹跳板上，支模完成，最后在围堰处根据模板形状，水下绑扎钢筋，所述钢筋为直径不小于16mm的HRB400钢筋。

步骤6，在围堰处浇筑混凝土至露出水面50cm：

将型号为三一HBT6006A-5混凝土拖泵的泵管沿步骤4中的便桥铺设至围堰处，再设置一个弯管使泵管深入围堰内，距河床底30cm，开始浇筑标号不小于C35的混凝土至露出水面50cm，水下浇筑混凝土让泵管埋设在混凝土内移动，混凝土在水下流动的过程中，与水流接触的混凝土表层部分由于水泥浆液被水稀释并流失，质量将受到严重影响，在水下混凝土浇筑合龙之前，用泥沙泵抽除混凝土浇筑合龙口两端表层的混凝土，混凝土浇筑的同时进行振捣作业，露出水面的部分按照常规混凝土浇筑方法施工，浇筑完成。由于混凝土泵管离河床底面近，刚从泵管里出来的混凝土可以迅速的把泵管埋入混凝土内，使得后续的混凝土不直接接触围堰内的水流，能够保证后续混凝土施工质量。

步骤7，混凝土凝固达到强度要求后，排出围堰内的水并拆除模板架：

混凝土凝固达到强度要求后，用水泵将围堰内的水抽出，并拆除围堰处的模板架，即得混凝土围堰。

四、有益效果

1.深水现浇混凝土围堰，避免了传统钢板桩围堰施工过程中打桩困难的问题；

2.混凝土围堰的原材为钢筋混凝土，施工现场本身就有拌合站和钢筋场，可以随时加工生产，总体施工成本低；

3.利用长臂挖机收集河床内的卵石填筑便道和平台围堰，施工完成后把填筑的卵石恢复到原来的河床位置即可，节约土石材料；

4.原位现浇水下混凝土，避免了采用沉井法施工取土下沉过程中围堰由于不均匀下沉导致的围堰倾斜等情况；

5.现浇的混凝土围堰，能够和河床底更紧密的贴合，隔水效果更好；

6.混凝土围堰在深水基础施工完成后，可作为后续桥梁基础的防撞设施，不用拆除，施工难度低。