圆形围堰快速下放及承台修筑施工方法

圆形围堰快速下放及承台修筑施工方法

                                ,刁永庆

江苏水工建设集团有限公司 江苏南通 226006

摘要：通过提前抽吸围堰内侧的水，并将水蓄在围堰顶部，从而达到围堰持续增重的目的，替代了传统的混凝土增重方式，有利于降低施工成本，减少污染。

关键词：圆形围堰快速下放及承台修筑施工方法

一、背景技术

在跨越江、河、溪流的桥梁主墩施工中，基坑底部位于水位下，围堰是不可或缺的临时结构，主要起到封水作用，便于承台浇筑施工。

相关技术中，大桥主墩采用钢栈桥平台施工，在水上搭建施工平台，然后在施工平台安装吊放系统如龙门吊，用于搬运施工材料，水上施工平台配备冲击钻，以完成主墩桩基施工，桩基施工完成后，利用龙门吊完成主墩围堰的拼装，在围堰拼装完成后，龙门吊先将围堰整体向上吊起，然后拆除围堰下方的施工平台，接着整体下放围堰，在围堰着床后，往围堰内注入混凝土，提高围堰重量，以使围堰底部插入河流泥层，达到稳固围堰目的，接着继续往围堰注入配重混凝土至设计标高，围堰利用自重下沉，然后利用挖掘设备清除围堰泥沙，使围堰下沉至设计位置，从而完成围堰下放目的。

针对上述中的相关技术，有以下缺陷：由于围堰利用自重进行下沉，需要注入大量的配重混凝土，施工成本大，且围堰为拼装结构，存在混凝土泄漏的风险，容易造成河流污染，因此仍有改进空间。

二、技术方案

提供的一种圆形围堰快速下放及承台修筑施工方法采用如下的技术方案：

一种圆形围堰快速下放及承台修筑施工方法，包括以下步骤：

S1：吊放围堰：用吊放系统下放围堰，直至围堰底部插入河底砂层；

S2：围堰顶部蓄水：在围堰顶部安装蓄水系统，蓄水系统对围堰所围区域内的水进行抽吸，以提高围堰总重量，围堰在自重力作用下往下沉；

S3：清除围堰泥沙：利用挖掘设备将围堰所围区域内的泥沙清除，围堰下沉至设计位置；

S4：承台修筑施工。

通过采用上述技术方案，蓄水系统提前将围堰所围区域的水进行抽吸，使得围堰总重量上升，使得围堰下沉，通过在围堰顶部蓄水，以替代混凝土增重方式，有利于减少施工成本，同时避免混凝土泄露而污染水体，另外，提前对围堰内的水体进行抽吸，使得围堰所围区域内的液面下降，便于挖掘设备对围堰泥沙进行清理，而且，围堰下方与围堰水抽吸步骤同时进行，还有利于提高施工效率。

优选的，所述S4包括以下步骤：

S4.1：水下封底：采用自密实混凝土对围堰所围区域的底部进行水下封底，形成基础层；

S4.2：围堰清场：将围堰所围区域内的水抽出，清除围堰内的钢护筒，破除桩头，清理围堰内杂物；

S4.3：搭建承台模板以及绑扎钢筋：在基础层搭建承台模板，然后在模板内绑扎钢筋，并将循环冷却管间隔布设在钢筋内；

S4.4：浇筑混凝土：在承台模板内浇筑混凝土，浇筑混凝土过程中配合水冷步骤，将冷水注入循环冷却管内；

S4.5：养护处理：待混凝土初凝后，向围堰内放水，使承台整体在水下养护。

通过采用上述技术方案，循环冷却管内的冷水在混凝土浇筑过程中起到降温的作用，有利于降低混凝土大面积开裂的概率。

优选的，所述蓄水系统包括环形架、蓄水袋、抽吸泵以及抽吸管，所述环形架安装于围堰顶部，若干所述蓄水袋放置在环形架内，所述抽吸管通过抽吸泵连通于蓄水袋，在步骤S2中，所述抽吸管伸至围堰所围区域内的水中，通过抽吸泵将水吸至蓄水袋。

通过采用上述技术方案，抽吸管在抽吸泵的驱动下进行抽吸，蓄水袋重量增加，进而提高围堰总重量，有利于围堰稳定下沉。

优选的，所述蓄水系统还包括排水管，所述排水管连通于蓄水袋并延伸至围堰底部，所述抽吸管抽水速度大于排水管的出水速度，在所述步骤S2中，排水管排出的水下落并对围堰周边的砂层进行冲击，并造成砂层浮动，以降低砂层对围堰产生的摩擦力。

通过采用上述技术方案，在围堰下沉过程中，排水管排出的水对河底砂层进行扰动，使得砂层松动，以便围堰下沉。

优选的，所述环形架内侧设置有若干加强杆。

通过采用上述技术方案，有利于提高环形架的整体强度，降低环形敬爱受压变形概率。

优选的，所述抽吸泵安装于环形架内侧，且所述抽吸泵架设于加强杆上侧。

通过采用上述技术方案，抽吸泵安装在环形架的内侧，从而为蓄水袋腾出更多容纳空间，另外加强杆对抽吸泵起到支撑作用，有利于提高抽吸泵的稳固性。

优选的，在所述步骤S4.3中，吊放系统将蓄水袋从环形架吊出，并下放至承台模板外侧与围堰内侧之间，所述蓄水袋紧贴承台模板外侧。

通过采用上述技术方案，蓄水袋可为承台模板提供预紧力，有利于提高混凝土浇筑时的承台模板的稳固性，同时，蓄水袋在混凝土浇筑过程中通过热传递对承台模板外侧进行降温，有利于降低承台外侧开裂的概率。

优选的，在所述S4.5中，待混凝土初凝后，将蓄水袋内的水通过排水管排至围堰所围区域内，直至液面高于混凝土表面，使承台整体在水下养护。

通过采用上述技术方案，充分利用蓄水袋的水，使其对承台进行养护，无需从围堰外侧重新抽水，有利于减少能源消耗以及提高施工效率。

二、附图说明

图1实施例中圆形围堰下放过程的示意图

图2实施例中环形架的俯视图

图3实施例中承台施工的示意图

附图标记说明：1、围堰；2、基础层；21、加强杆；3、蓄水系统；31、蓄水袋；32、抽吸泵；33、抽吸管；34、排水管；35、环形架；4、承台模板。

三、具体实施方式

以下结合附图1-3对本方案作进一步详细说明。

实施例公开一种圆形围堰快速下放及承台修筑施工方法。参照图1，包括以下步骤：

S1：吊放围堰1。

参照图1和图2，围堰1为圆形，吊放系统具体为龙门吊，通过龙门吊整体下放围堰1，直至围堰1底部插入河底砂层，围堰1内侧围成承台施工区域；

S2：围堰1顶部蓄水。

围堰1稳定在河底砂层后，在围堰1顶部安装蓄水系统3。

蓄水系统3包括环形架35、蓄水袋31、抽吸泵32、抽吸管33以及排水管34。其中，蓄水袋31数量共有六个，六个蓄水袋31周向分布在环形架35内部，环形架35形状与围堰1适配，环形架35安装固定在围堰1顶部。每个蓄水袋31对应一个抽吸泵32、一根抽吸管33以及若干根排水管34，抽吸管33通过抽吸泵32连通于对应的蓄水袋31，并延伸至围堰1所围区域内，另外环形架35内侧焊接固定有若干加强杆21，若干加强杆21在围堰1内侧围成正六边形状。抽吸泵32安装固定在环形架35内侧并假设在加强杆21上侧，加强杆21对抽吸泵32起到支撑作用。

具体的，若干排水管34间隔分布在围堰1的内外侧，并延伸至围堰1底部，在同一蓄水袋31中，抽吸管33的进水速度大于排水管34的出水速度，即单位时间内，蓄水袋31的进水量大于出水量，从而使得抽吸管33和排水管34同时工作下，蓄水袋31的重量持续增大，进而使围堰1总重量增大，围堰1在自重力作用下下沉，由于排水管34持续放水，对河底砂层造成冲击，使得砂层浮动，有利于减小砂层对围堰1的摩擦，以到达围堰1快速下放的目的。

S3：清除围堰1泥沙。

利用长臂挖机和绞吸设备将围堰1所围区域内的泥沙清除，围堰1继续下沉，直至到达设计位置，围堰1下沉至设计标高后，依次关闭蓄水系统3用于控制排水管34和抽吸管33通闭的阀门，并将排水管34和抽吸管33拆除，接着将蓄水系统3从围堰1顶部拆出，并通过龙门吊吊放至施工平台上的材料存放区域。

接着在围堰1顶口搭建封顶平台，然后再布设12根封底混凝土导管，导管安装好后，再往围堰1所围区域内投放保护剂，等待从封底施工。

S4：承台修筑施工，参照图1和图3。

S4.1：水下封底：封底混凝土为自密实混凝土，封底混凝土通过导管注入围堰1所围区域底部，进行水下封底步骤，形成基础层2，基础层2厚度为2.5米，封底方量共1200立方米，等待封底混凝土到达设计强度；

S4.2：围堰1清场：待封底混凝土强度达到设计要求后，开始将围堰1所围区域内的水抽出，清除围堰1内的钢护筒，破除桩头，清理围堰1内杂物，调整桩底钢筋，准备承台施工。

S4.3：搭建承台模板4以及绑扎钢筋：在基础层2搭建承台模板4，然后在模板内绑扎钢筋，并用角钢支架作为骨架，确保钢筋绑扎过程中整体稳定。为了防止混凝土大体积开裂，将循环冷却管间隔布设在钢筋间，循环冷却管为壁厚2mm、内径30mm、水平间距1m、垂直间距为1.5m的钢管。接着，用龙门吊将蓄水袋31直接吊放至围堰1内侧和承台模板4外侧之间，蓄水袋31紧贴承台模板4外侧，对承台模板4起到支撑稳固的作用。

S4.4：浇筑混凝土：采用两台天泵在承台模板4内同时浇筑混凝土，浇筑分层层厚不超过0.3m，待每层混凝土浇筑超过0.6m时，即可开启该层的冷却水循环系统，即在浇筑混凝土过程中配合水冷步骤，将冷水注入循环冷却管内。承台模板4为钢模板，可配合蓄水袋31将浇筑的混凝土热量带出，有利于降低混凝土大体积开裂的概率。

S4.5：养护处理：待混凝土初凝后，用龙门吊将蓄水袋31从围堰1内吊出，然后蓄水袋31接通排水管34，开启阀门，将蓄水袋31内的水释放至围堰1所围区域内，直至液面高于混凝土表面，使承台整体在水下养护。

四、有益技术效果

通过提前抽吸围堰内侧的水，并将水蓄在围堰顶部，从而达到围堰持续增重的目的，替代了传统的混凝土增重方式，有利于降低施工成本，减少污染；

蓄水袋应用于围堰下放以及承台施工的整个施工环节，在围堰下放过程中，其起到配重块的作用，同时还提前抽吸环围堰内的水，缩短了施工工期，在承台施工过程中，其对混凝土起到降温防开裂的作用，且在后期将水排出，起到养护混凝土的目的，进一步降低了施工成本。

作者介绍：刁永庆，1987年7月生；性别：男，民族：汉；籍贯：江苏省南通市，工程师，学历：学士本科，研究方向：水利工程施工。