桥梁基础双壁钢围堰施工技术应用现状分析.pdf

城市建筑道路桥梁URBANISM AND ARCHITECTUREROAD AND BRIDGE 301 桥梁基础双壁钢围堰施工技术应用现状分析桥梁基础双壁钢围堰施工技术应用现状分析 李 洪 摘 要 随着我国科学技术的不断发展，使其桥梁基础洪 水施工技术也逐渐完善。目前在针对于桥梁深水基础修建， 常采用围堰配合施工，从而更好地避免堰内施工时堰外水 涌入的情况出现。双壁钢围堰施工技术是指防水围堰的施 工方式，此技术存在一定的安全、经济性，是非常值得研 究和推广的一种桥梁基础施工技术。本文就桥梁基础双壁 钢围堰施工技术应用现状，结合其应用状况、稳定性以及 发展趋势进行了分析。希望对我国双壁钢围堰施工技术的 优化和完善起到积极地促进意义。 关键词 桥梁深水基础 双壁钢围堰 施工技术 应用现状 桥梁基础的建设，是一项复杂且繁琐的工程， 常常会受到外界因素的影响，像水深的影响等，同 时针对于桥梁深水基础的修建， 也会为此在设计上、 施工上提出一些需要注意的问题，而为了更好地克 服深水问题的影响，会采用双壁钢围堰施工技术， 自身具有浮力、防水土、封闭性、调整性等方面的 优势，有效地保证了其施工的质量。 一、 双壁钢围堰施工特征 （1）自身具有水压承受的能力，对此可以提供 其抽水的水位。 （2）自身结构具有一定的刚性，可以承受不同 方向的压力，对此不会受到洪水、翻砂等方面的影 响，施工安全性、可靠性较高。 （3）采用该种技术，施工工序简便，围堰在水 中，以注水下沉的方式施工，核心的工作，即围堰 钢壳的拼装。由于围堰内缺少支撑，可以更方便的 进行吸泥下沉、清基等，做到早封底的同时，使其 尽早稳定。 （4）由于其顶部施工平台，具有承受施工荷载 的能力，加上围堰平台下的支撑，可以适合大型旋 转钻机的操作，对此成为了我国目前常用的一种基 础形式。 （5）双壁钢围堰，不仅结构单一，且设计制造 便利，使其我国桥梁深水基础的修建更加的便利。 双壁钢围堰的应用，在给建设单位带来便利的 同时，受到其结构的影响，使其在施工的过程中， 仍会出现一系列的问题，像其结构的上部，在基础 工程，以及墩身混凝土灌注竣工后，虽然能够拆除， 但是结构下部不能拆除，在一定程度上，造成了施 工的难度，以及资源的浪费。 二、 应用现状分析 1. 应用状况概述 （1）运用范围 其双壁钢围堰，由于具有高强度的双壁钢壳、 工序简单、不受季节限制、不受水位限制、可下至 较深覆盖层、可作为大面积承载直接基础、可重复 利用、成本降低、便于管理等优势，使其应用逐渐 的广泛。自双壁钢围堰技术研究和应用以来，取得 了不错的成绩， 在 1992 年以圆形双壁钢围堰截面形 式的九江长江大桥、1995 年以圆形双壁钢围堰截面 形式的武汉长江大桥、2004 年以圆形双壁钢围堰截 面形式的京福高速公路沙县青州沙溪特大桥、2002 年以尖端形双壁钢围堰截面形式的杭州下沙大桥 等。 如某公路大桥，水中墩台覆盖层较为薄弱，且 受到河水冲刷比较严重，同时承台标高，是位于基 岩上的，对此给钢板的打入，造成了困难，为了给 承台和墩身的施工，提供便利，对此给将其围堰设 计成双壁钢围堰，设计的最高水位为约为 1 000 m， 水流速度为 1.4 m/s，钢围堰尺寸，在承台尺寸的基 础上，周边加宽 1.4 m，上游加单部分 1.8 m，是给 施工人员留出的空余位置；同时钢围堰，长、宽分 别为 29 m、21 m，尖端部位外壁厚度、其他部位厚 度壁板厚、内外壁间距，分别为 8 mm、6 mm、140 cm， 然后再其外壁周围，间隔 43 cm 的位置处，设置一 道加劲肋，材料为角钢；同时横向的加劲肋，间距 为 130 cm，材料采用厚、宽，分别为 6 mm、12 cm 的 钢板，并在其横向加劲肋，间隔 2 横道处，设置一 道隔仓补强板， 桁架采用指定尺寸的角钢焊接形成； 并且每堰分 2 节，每节由 5 块构成，底部 6 m 的内 外壁，之间设有厚为 12 mm，数量为 14 个的隔仓板； 为了更好的保持水中悬浮阶段，或是的下沉时的稳 定；同时也是为了保证其沉落河床时，能够分仓灌 注混凝土，从而更好地调节围堰的倾斜度，以及高 差。 （2）使用方法 目前常用的施工方法，多以浮运施工、缆索吊 机吊运施工为主；其截面形式多样，像圆形、矩形、 尖端形等双壁钢围堰，都成功的应用在其大桥的建 设当中。同时其应用的方法，在传统的先双壁钢围 堰下沉就位、封底混凝土、施工钻孔桩、抽水施工 桩基承台的施工流程之上， 优化到了先施工钻孔桩， 用其钢护筒，当做是双壁钢围堰定位下沉的引导， 再支撑装置、混凝土封底、抽水施工桩基承台的施 工工艺。 （3）功能运用 双壁钢围堰，不仅在桥梁基础修建方面，有着 一定的功能作用，同时随着我国科学技术的发展， 在其它的领域，也逐渐地展示出了防撞的功能；使 其遭到重型的撞击后，对于被撞击的物体，也能降 低其损坏的程度，像虎门大桥、辅航道桥等。 2. 应用稳定性分析 （1）结构稳定性 双壁钢围堰，受力计算荷载，包括静水、动水、 撞击、浪击、奎水等压力，以及风、施工荷载等； 当其处于钢围堰达最大抽水状态时，是其钢围堰的 最差的受力情况，因为在混凝土封底之后，水中的 钢围堰，就相当于一个空心浮体，与此同时，受到 钻孔桩锚固作用力、围堰自重、钢壳内混凝土和注 水的重量等方面的影响，使其需要承受极限的水平 侧压力。但是双壁钢围堰，具有高强度的双壁钢壳， 可以不受水的制约，对此其稳定是能够保证的。 （2）抗上浮稳定性 对于其双壁钢围堰抗上浮性能的分析：其钢 围堰的自重，整体装置的重量，像注水、刃脚混凝 土等配重，远超过双壁圆筒，所受的浮力，使其产 生向下的作用力，可以有效地克服其空心浮力，使 其保持一定的稳定性。同时双壁钢围堰的封底混 凝土，和河床岩石表面的粘结力，以及钻孔桩，与 封底混凝土之间的粘结力，也能克服其上浮情况。 常会将施工荷载， 计算到其水浮力克服的范围内， 使其更好稳定；但是实际上，不应将施工荷载计算 在内，因为当钢围堰，处于最差受力环节时，此时 的施工荷载，是不存在的。 3. 应用发展研究 在其制造方面，根据其桥墩结构、地理环境等 方面的因素，优化双壁钢围堰，全焊接结构，不仅 拆除方便，加快施工进度，同时也省去了水下切割 环节，降低了施工成本。在其运用领域上，不仅适 用于桥梁的建设，同时也向着其修复方向发展，使 其应用在桥梁结构的修复、加固上，不能加快了施 工的进度，同时也达到了质量、经济要求，未来还 会向着性能优化的方向迈进，像其当做防撞设施的 应用领域。同时钢板桩的工业化制造，以及系统化 的生产，以及完全省略了人工焊接、水下切割等工 作的环节；但是仍然没有克服使用限制、承台标高、 防渗透性能等方面的问题，对此加强此方面的研究 是非常有必要的。 三、 结语 综上所述，通过对于桥梁基础双壁钢围堰施工 技术应用现状的分析，发现其双壁钢围堰，自身的 优势，是非常值的推广和应用的；但是虽然我国其 施工技术的应用非常的普遍，但是照比其他先进国 家，在技术上、设计上、理论上等方面，仍存在较 大的差距，同时也仍无法克服桩基承台标高、高渗 透性等方面的问题，但是坚持引进来和走出去等原 则，加强对于先进技术、理论的引进，会有效地促 进我国双壁钢围堰施工技术的优化和国际化。 参考文献 1王昌举，徐娟.桥梁基础双壁钢围堰施工技术的 应用及