双壁钢围堰吸泥下沉及水下封底中有关问题的处理办法
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【摘要】:通过施工实例，论述某大桥采用双壁钢围堰吸泥下沉及水下封底中应注意的事项及有关问题的解决办法。
钢围堰在深水基础施工中的应用愈来愈广泛，本文通过施工实例，介绍了双壁钢围堰施工中容易发生的若干问题及处理办法。
围堰水中下沉
钢围堰在着床之前，呈悬浮状态，此阶段的围堰下沉较容易，检查合格后，只要向井壁内灌水，克服水的浮力，并调整好拉缆受力，围堰即可平衡下沉。此阶段只要在向井壁内灌水时，遵循对称加载的原则即可。
2、围堰吸泥下沉
钢围堰着床后，在覆盖层中边拼焊接高、边吸泥下沉，是一项受较多因素影响和制约的细致工作。由于围堰结构自重轻,沉降系数较小,同时,为确保围堰内抽水时的结构强度,因此,需要在围堰双壁内底节刃脚部分浇注一定高度的C20水下混凝土,浇注高度一般在2～4 m之间。顶面高程应保证围堰水下切割后的残留高度仍能确保最低水位时的通航安全。如果仍然不能满足沉降要求，需要在双壁内注水增加自重。
本桥墩所处覆盖层地质为砾砂和砾石层，围堰采用吸泥下沉。在砂层一般采用两台 135mm砂石泵机,置于围堰中心附近同时对称吸泥。如围堰倾斜较大,可将一台置于在围堰顶面较高的一侧吸泥,另一台在中心吸泥,以便一边下沉一边调平围堰。另外准备一台250 mm吸泥机放在围堰中心,待围堰下沉到砾石层时,用它加大吸出大粒径卵石。在围堰中心吸泥形成的锅底坑深度低于刃脚2.5m时,如围堰仍不下沉,应适当向刃脚方向对称移动吸泥机吸泥,扩大吸泥范围,使围堰下沉均匀。在靠近刃脚2 m范围内吸泥,要保持吸泥机下口不低于刃尖,以免吸泥过深而使坑深超过刃尖过多引起翻砂。
在吸泥下沉过程中,应始终保持围堰内外水位一致,防止因内外水头差过大而造成翻砂,必要时应用多台水泵向围堰内补水。
围堰着床后下沉初期,入土小于3m时围堰嵌固较浅,重心偏高,最易产生水平滑移和倾斜。围堰的倾斜如不及时调整就会偏位,随着入土加深,调整更加困难,偏位更加严重,所以在下沉初期应以纠正围堰底口中心偏位为主,调整倾斜为辅。控制围堰底口中心偏位不大于10cm;此时围堰的倾斜率可适当放宽,控制在2%以内。
在围堰下沉中期,刃尖入土深度超过5 m时围堰嵌固深度逐渐增加趋于稳定。此期间调整围堰偏位比较困难,为保持偏位不再增加,应控制围堰倾斜为主。控制围堰倾斜在1%以内,最大不超过1.5%。
在围堰下沉后期,要采用均匀吸泥方法,严格控制泥面高差不大于1 m。控制围堰最大倾斜不大于1%,保证围堰均匀稳定地下沉。当刃尖高程接近设计高程时,应以抽围堰中间为主，在围堰顶面布置方格网,按方格网坐标点,布置吸泥机逐点均匀吸泥，确保围堰底面深度均匀，保证封底混凝土的厚度。
围堰下沉过程中,要随时测量记录围堰总高度、刃尖高程、中心偏位、顶面高差、围堰内外泥面、河床高程变化情况、围堰内外水头差等有关资料,发现问题要及时分析总结,制定对策。
2 、围堰清底
围堰清底是为保证水下封底混凝土厚度，离护筒壁较近处是清底的重点范围,不可忽视。围堰内清底采用2台 135 mm砂石泵从中间向边沿发展，按照一定坡度吸出围堰内壁范围内泥沙,利用1台 250 mm吸泥机吸出较大的卵石；配备1个弯头吸泥机辅助吸除刃脚斜面下的泥砂。清底时,注意保持围堰内外水位一致,必要时采用水泵补水,防止翻砂影响清底效果。
在清底过程中,应防止围堰倾斜扩大。清底后期,潜水工要配合吸泥和打捞,采用逐段清理、逐段检查的方法。测定围堰底部深度，绘制底面图，确定封底厚度。
3、 围堰水下混凝土封底
围堰清底检查合格后,即可进行水下混凝土封底准备工作。封底前由潜水员对承台的各桩桩头进行清理确保封底混凝土和桩基良好连接，增强封底混凝土的抗压能力减少封底混凝土的厚度。
封底混凝土采用一次性布设导管法，剪球顺序由一侧向另一侧，在四个角部位没有达到的部分采用输送泵管分别进行再封底。围堰在抽水前由潜水员到水下检查封底是否严密如有较大漏洞要采取措施堵塞。围堰封底混凝土为水下C30,平均高度2.5 m。采用垂直导管法浇注,浇注从一侧向另一侧进行,共布置10根导管浇注,一次浇注完毕。
封底导管布置如图
根据水下封底混凝土的扩散距离为2.5～4m,在三排桩之间安设四排封底水下混凝土导管如图1#～10#，保证覆盖全部围堰底面。
4 、结束语
双壁钢围堰吸泥下沉、清底及水下封底在桥梁基础施工过程中,是工期较长、工艺较多的一个环节，施工质量直接影响到整个工程的进度和质量。因此,围堰吸泥下沉、清底及水下封底又是深水基础施工的关键。希望本文能给相关工程一些借鉴。
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