大断面双壁钢围堰用于桥墩的施工技术

收稿日期:2001-08-21改回日期:2001-10-10 (责任审编　王天威)

大断面双壁钢围堰用于桥墩的施工技术

刘　静

(铁道战备舟桥处)

【摘要】平(四平)齐(齐齐哈尔)线特大桥水中桥墩采用大断面双壁钢围堰施工,介绍其浮运、吊装、下沉等施工技术。

【关键词】桥墩　钢围堰　施工

1　工程概况

平(四平)齐(齐齐哈尔)线嫩江铁路特大桥位于齐齐哈尔市境内,大桥全长992105m,桥跨结构形式为12×32m预应力混凝土梁+6×64m钢桁梁+6×32m预应力混凝土梁,共有25个墩台,其中水中墩有6个,设计形式为钻孔灌注桩基础、矩形承台、圆端形墩身。桥位处水深6～14m,地质为松散的中、细砂层。根据水中墩设计形式及水文、地质条件确定水中墩采用双壁钢围堰施工方案,围堰下沉就位后进行钻孔灌注桩施工,然后对围堰内射水吸沙,达到设计标高后灌注水下混凝土封底,抽水清理基抗后进行承台、墩身施工。

2　双壁钢围堰的设计和施工方案

211　钢围堰设计

根据桥墩承台的尺寸大小,双壁围堰设计可分为矩形和圆形两种形式。对9m×1819m 的4个承台,双壁围堰均设计成14m×24m的矩形;对9m×1516m的两个承台,双壁围堰均设计成外径为21m的圆形。围堰结构为采用角钢焊接成壁厚112m的矩形或圆形框架,框架内外焊接8mm厚的钢板做内外壁,形成大断面双壁钢围堰。围堰的高度依墩位处的水深分别设计为18～24m不等,沿高度分成3～4节,每节高度为6m,每节质量约50t。

212　施工方案

根据双壁围堰的设计形式和我单位现有的水上器材装备情况,并考虑现场的起重能力,采取先在岸上把围堰分节分块加工预制,然后在停靠在临时码头处的浮运船上把底节围堰块件焊成整体。再浮运到墩位,用停靠在墩位处的水上龙门吊起吊下沉。其它各节用浮吊吊装下沉。

3　浮运船、水上龙门吊结构

为满足钢围堰在船上拼组、浮运、起吊、下沉的需要和船体浮性、稳定性的要求,浮运船、水上龙门吊结构形式如图1示。

311　浮运船

浮运船是焊接围堰块件成整体的工作平台,也是浮运每节围堰的浮运船,它是由8个标准舟节拼组成两个大浮体,用八三轻墩杆件把两浮体联成一体,形成一个21m×36m的平台。312　水上龙门吊

水上龙门吊是围堰起吊、下沉的起重设备。水上龙门吊的浮体部分由16个标准舟节拼组成两个大浮体,两浮体间拉开2114m的空档以便浮运船进入。在两浮体的两端各用4片单层

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—铁道建筑　　2001年第12期图1　浮运船及水上龙门吊示意图　

贝雷梁将两浮体联成整体。为便于浮运船退出,在浮体上用一层托架将贝雷梁抬高。

水上龙门吊的龙门主要由门架梁、门架支墩及起吊系统组成。门架梁是由4片单层的贝雷梁组成,其上布置两个吊点;门架支腿由6柱八三轻墩拼组,并使用八三轻墩杆件与浮体联结;起吊系统由4台3t电动锚机和4组走8滑车组组成。该龙门共有4个吊点,可保证钢围堰起吊时多点受力,防止围堰变形。

4　施工工艺

411　钢围堰块件上船拼组

浮运船拼好后,在浮运船的八三轻墩杆件上铺设脚手板并把浮运船停靠在临时码头,用岸上吊机或浮吊把底节围堰块件吊至船上进行焊接拼组。

412　水上龙门吊就位

用机动舟把水上龙门吊推至墩位处,经粗略测量定位后即可抛锚、带缆就位,再通过调节锚绳把水上龙门吊准确定位,并用浮吊拆除一端的贝雷梁,以供浮运船进入。

413　浮运底节钢围堰就位

用机动舟顶推浮运船进入水上龙门吊腹内,并用浮吊重新安装好拆除下来的贝雷梁。414　起吊、下沉

用吊具钢丝绳把底节围堰与水上龙门吊的4个吊点连接好,起动水上龙门吊的四台锚机将底节围堰缓缓吊起。当围堰脱离浮运船后停止起吊,用机动舟将浮运船拖出水上龙门吊的腹部,送至岸边临时码头。然后起动四台锚机把底节钢围堰缓缓下放到水中。

415　用浮吊吊装第2、3、4节围堰

用浮运船依次把第2、3、4节围堰块件运至墩位处,用水上浮吊把围堰各块件依次对称地吊放到底节围堰上焊接。

416　水上龙门吊移位

围堰底部着床后,即可松掉锚绳,用机动舟将水上龙门吊移至下一墩位定位,重复上述步骤,下沉下一个钢围堰。

417　向围堰内射水并吸砂

向围堰壁内射水并吸砂,使围堰下沉至设计标高,灌注混凝土封底。

5　结语

(1)平齐线嫩江铁路特大桥采用该技术已成功地下沉了四个大断面双壁围堰,不仅进度快,而且安全、可靠、定位准确。

(2)该方案浮运船和水上龙门吊有机地结合,较好地解决了大断面、大高度分节下沉钢围堰的施工难题。

(3)该方案使用的器材较少,每下沉一个钢围堰只需拆装一次贝雷梁,操作简单,安全可靠。

收稿日期:2001-07-25

改回日期:2001-09-26

(责任审编　王天威)

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铁道建筑　　2001年第12期