江特大桥水中承台混凝土套箱围堰施工

乌邢杰

摘要：以涪丰石高速公路乌江特大桥为例，重点介绍采用混凝土套箱围堰方法施工水中承台的技术特点。

关键词：水中；承台；套箱围堰；施工；

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1、 工程概况

1.1工程概况

涪陵至丰都高速公路位于重庆市东北部，路线起于规划沿江高速与涪南高速交叉点处、经龙桥街道、荔枝街道、江东街道、清溪镇、南沱镇、止于丰都县湛谱镇，与丰都至石柱高速公路相接。涪陵至丰都高速公路是国家高速公路网的补充，也是《重庆市高速公路网规划》的“三环十射三联线”骨架公路网中的“十射”的组成部分，是重庆市、贵州北部、四川南部地区通往长三角地区最快捷的公路运输通道，也是沪渝通道内最后建设的一段高速公路。本项目的建设是重庆市实施西部大开发战略、努力实现全面建设小康社会奋斗目标的迫切需要，对提升重庆市外向型经济的发展具有积极的促进作用；对重庆市建设统筹城乡的工作，对增强重庆主城区对三峡库区地区的经济辐射，使重庆逐步发展成为长江上游交通枢纽和经济中心具有十分重要的意义。乌江特大桥桥址横跨乌江，乌江东西两岸均有原有路通往路线附近，西岸便道需拓宽，东岸便道穿居民区，道路宽度2米，无法拓宽，局部段落需改线。本大桥跨G319、乌江，并在乌江西岸设乌江互通立交连接国道G319。本桥梁主墩承台为整体式承台，全桥合计2座；过渡墩承台为左右幅分离式承台，全桥合计4座；引桥桥台4座，左右幅分离式承台6。

1.2地质和水文情况

沿线属亚热带湿润季风气候区，气候特点是冬冷而少雨，夏热而多伏旱，春早冷暖多变，秋凉多绵雨。根据涪陵气象站的观测资料，区内多年平均气温18.0℃，极端最高气温43.5℃（2006年8月15日），最低气温-2.2℃，多年平均日照1333.3h。

该区历年最大降雨量为1479.40mm，最大日降雨量184.4mm（2007年7月18日），历年平均降雨量1047.6mm，降雨量分配不均，主要集中在5~9月，且多暴雨。全区气候温和，四季分明，随海拔高度变化的主题气候明显。热量丰富，但地区差异大；降水充沛，但时空分布不均；光照少、云雾多、无霜期长。

路线走廊带河流为长江及其支流，长江在涪陵区境内与长寿县交界的黄草峡入境，由西向东经石沱镇、镇安镇、蔺市镇、北拱、李渡镇、涪陵城、清溪镇、南沱镇、永安、百汇、珍溪镇、龙驹场至马颈子出境。涪陵段河道长77km，清溪水文站多年平均流量15806m³/s。据观测资料，长江最大流量51300m3/s，最小流量2400 m³/s，长江洪水期集中于5~8月，最高洪水位166.6m（1870年），最低水位135.8m（1107年），最大水位变幅达30.8m。

三峡涨水最高水位为175m，二分部结构物标高均高于此标高且无结构物处于长江或其支流位置，不受三峡涨水位影响，其中5座桥落在V型山谷沟底，在雨季施工时受山洪爆发影响。

沿线地质构造较为复杂，为新华夏系第三沉降带之四川盆地东部，属于川东弧形构造带的组成部分；线路区走廊带内构造行迹以北北东-北东向梳状褶皱为主。线路所通过处由箐山背斜、丰盛场向斜组成忠县背斜、忠县-丰都向斜及方斗山背斜组成。路线通过区域崩塌、滑坡发育，局部出现断层、破碎带等不利施工地质情况，地下水丰富。主要工程地质条件为粉质粘土，碎石土，砂岩，粉砂岩，泥岩，粉砂质泥岩，钙质泥岩、页岩，钙质砂岩化粉砂岩夹薄层砂岩

项目位于四川盆地东部、重庆市东北部、沿线地势起伏较大、属盆岭相间低山丘陵、深切沟谷地貌，地形、地貌严重受地质构造控制，为一系列的北北东-北东向背斜山系、与长条形开阔的向斜槽地组成平行岭谷，山岭一般海拔300-500m，林木苍郁，水源丰富；沟谷标高一般为150-250m，设计带西段北东向背斜山岭和南北向背斜混生，构成菱形网格山脉；东段沟谷纵横，受地壳抬升影响，形成深大沟谷，沟壁陡峭，成锯齿状。

根据区域地质资料，喜山运动晚期的构造活动，在区域上主要表现为间歇性的上升隆起，上升作用至今仍在进行，本分断裂重新活动，引起轻微地震现象；由于地壳上升、隆起作用，使地面出现大量的张性断层和深切沟谷，形成目前的地貌单元特征；隧址区历史上的地震活动较弱，地震震级低，属地块相对稳定区块。根据《中国地震动参数区划图》（GB1830-2001），本区地震动峰值加速度a=0.05g，地震动反应谱特征周期T=0.35s，地震基本烈度为Ⅵ度，本项目按Ⅶ度设防。

2、 混凝土套箱围堰可行性分析

传统的水中围堰一般采用钢板桩、单壁钢套箱，浅水或者岸边一般采用筑或者沙袋围堰的情况，由于前者需要周转使用，不便于本项目单一施工，后者施工虽然简便经济，但是由于本项目套箱并不是单一挡水，由于桩基过长且透水，在套箱施工好后，还便于底部及桩基的防水措施，综合考虑混凝土套箱施工周期短，不影响其他工作，经专家分析论证对比此方案对于本项目较为合适，具体优点如下：

⑴、单个套箱的施工时间变短，大大加快了施工的进度，为完成整个大桥工程施工工期提供了有力的保证；

⑵、承台浇筑混凝土以后，承台混凝土与套箱混凝土结为一体，混凝土套箱相当于承台的保护套，承台混凝土侧表面不需再进行防腐涂装施工，避免了防腐涂装施工程序，即减少了施工成本，又节省了施工工期；

⑶、不需在进行水下混凝土封底、承台模板安装、套箱拆除等工序，避开了这些工序的施工诸多质量、安全风险（如封底失效、漏水及安全方面的风险），有利于施工的安全开展和有效地控制，确保质量和工期，对整个大桥的施工给予了有力的保障；

⑷、在整体缩水的情况中混凝土套箱明显优于钢板桩及其它措施；

⑸、混凝土套箱采用现浇形式减少了施工阻碍，降低了施工成本在资金上逐步投入，缓解了项目资金压力。

3、 工艺原理

混凝土套箱采取现场浇注的形式，分两次浇注。底板设有预留槽，槽内是有防水措施。考虑到水中最大水位差为7.5m，需要在套箱顶部安装防浪板。混凝土套箱施工完毕后，在水位没有升到额定水位的时候需要架设反压牛腿，再用高强混凝土浇注预留槽，在桩基施工完毕后可正常的进行承台施工。

4、 本套箱重点难点

本项目难点为水位上涨较快，承台浇筑时间短，工期紧，需排除现场困难套箱尽快施工完毕；另一个难点是在于桩基施工未完成，底板除1号桩位置以外，都需留有二次浇注的施工空间即预留槽，而且水位上升较快桩基未施工完成，底板极容易透水，需设计防水措施。拟采用双层橡胶环形施工，止水措施为防水不受力。

5、 混凝土套箱围堰施工

5．1 总体施工工序和步骤

施工流程：混凝土套箱底板钢筋绑扎→混凝土套箱底板模板安装→底板浇筑混凝土（预留槽空出未浇筑）→套箱第一层侧板钢筋绑扎→套箱第一层侧板模板安装→浇筑第一层混凝土→浇筑预留槽内第一层混凝土→安装第一层钢板和止水橡胶→安装第二层钢板→预留槽浇筑完成→加设套箱最底层内支撑→绑扎套箱侧板第二层钢筋→套箱第二层侧板模板安装→浇筑第二层混凝土→加设第二和第三层套箱内支撑→根据水位情况加设防浪板。

5. 2 套箱的浇筑

现场准备完成钢筋隐检工作，检查支铁、垫块，注意保护层厚度，核实预埋件，水、电管线、盒、槽、预埋孔洞的数量、位置及固定情况。检查模板下口，洞口及角模处拼装是否严密，边角柱加固是否可靠，各种连接件是否牢固，经检查符合设计要求后，办好隐检、预检手续。检查并清理模板内残留杂物、 ，脱模剂应涂刷均匀，不得漏刷。现场所需的各种小机具（如振捣棒、木抹子、铁锹等）都已到位。浇筑用架子及马道已支搭完毕，并经检查合格。砼泵车到位，运转良好，配套的砼运输车数量充足，保证砼的连续浇筑。现场道路畅通，能保证砼运输车出入自由。砼浇筑与振捣的一般要求砼灌注入模，应按浇筑程序分层均匀布料。

5. 3 套箱反压牛腿的安装

套箱浇筑完成后，由于浮力未能满足要求，须加设反压牛腿，在只有唯一的一条钢护筒上焊接反压牛腿，防止止水后套箱在福利的作用下上浮，在这根钢护筒上焊接4个反压牛腿，在高水位时单个牛腿承受为30t，根据计算材料满足。

5. 4 套箱内预留槽止水措施的安装

套箱内止水措施是本工程的重点，安装过程非常重要，必须在水位上涨至底板下边缘时安装和浇筑完毕。安装过程，钢板和止水橡胶之间要嵌入式连接，两层橡胶之间的空间需留有预留pvc管，以便锁水不完全是在管口压浆止水。

5. 5 防浪板的拆除

考虑到防浪板根据水位情况而定，加设时用塔吊进行安装，拆除时人工拆除。

6、 结语

乌江大桥采用现浇混凝土套箱围堰施工方法，成功的完成了本桥承台的施工，有效地保证了其它上部结构的如期进行以及施工的安全，较好的指导了承台工程的施工，在水中承台围堰的施工过程中发挥了优势作用。也为以后类似的施工积累了宝贵的施工经验。

参考文献

［1］中交公路规划设计院 涪丰石高速乌江特大桥桥下部结构图纸

［2］JTJ041 – 2000 ，公路桥涵施工技术规范［s］

［3］GB 50017 - 2001 ,钢结构设计规范［s］

［4］GB50009 – 2001 ，建筑结构荷载规范［s］

［5］建筑钢结构焊接技术规程［s］

Construction of Confferdam of Concrete Pouring

Jacket of Pierbase of Wujiang Bay Bridge in the River

Abstract As example with construction of wujiang bay bridge,introduction centres on tajing the cofferdam of concrete pouring jackiet to construct the bridge pier base in river and their thchnical characteristics.

Key words:in river,bridge,pierbase,cofferdam of pouring jacket,construction.

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