桥水中基础沉井围堰施工技术

 

　　 桥梁是承载交通的一个重要组成部分，又是经济交往的重要工具，所以桥梁建设在各个地方都占有非常重要的位置。在桥梁建设中，难度最大的就是水上桥梁的建设，因为水上桥梁很多横跨的河流都比较宽，工程规模庞大，而且在深水中施工本身就具有一定的难度，所以桥水中基础施工一直是设计师以及施工单位研究的一个重要问题。目前，比较常用的施工技术就是沉井和围堰的方法，而在围堰施工中又以钢围堰为主，接下来，就针对这两种施工作详细的阐述。

 

　　 一、技术简介

 

　　 1、沉井施工

 

　　 首先在相对比较平坦的地方按照事先设计好的尺寸制作一个周围有边没有上底和下底的钢筋混凝土构造物，这个物件的内部尺寸和要建设的桥墩基础外形尺寸是一致的。然后把这个结构物放到桥墩的设计位置，在沉到河床之后，要保证其顶面是露出水面的，否则就没有作用了。然后通过人工的方式把沉井里面的泥沙清除，并把水抽出。清除泥沙之后，由于沉井边缘的压强变大，沉井就会自然往下沉，这时候一边用钢筋混凝土将沉井接高，一边清理沉井里面的泥沙，一直到沉井下沉到设计标高的位置，保持顶面水平，就可以在沉井里面进行桥墩的施工了。

 

　　 钢围堰施工

 

　　 首先把钢材制作成环形双壁的形状，把底部封死，使其可以漂浮在水面上。在精确的定位桥墩位置之后，向钢结构中灌水使其下沉到河床，等到稳定之后把环形钢结构里面的泥沙清除，让它继续下沉到设计标高的位置，然后在钢围堰的内部浇注水下混凝土，这个过程也叫做封底，目的是使封底混凝土和钢围堰的内壁形成一个不会漏水的大盆。等封底混凝土凝固之后把钢围堰中间的水都抽出来，然后施工人员就可以在水下进行施工了。桥梁施工结束之后，再把钢围堰回收就可以了。

 

　　 由此可见，沉井施工和钢围堰施工的根本区别就是：使用钢筋混凝土沉井施工方法比较麻烦，结构物的自重比较大，但是不用考虑回收问题，投入比较小；使用钢围堰施工方法，钢围堰可以回收利用，施工简单，加工容易，但是需要大量的钢材，投入比较大。

 

　　 二、施工方法

 

　　（一）沉井施工方法

 

　　1、准备阶段

 

　　 （1）平整场地沉井施工的场地一定要仔细的进行平整，平整的范围比沉井外侧宽1到3米。如果施工场地的土质比较硬的话，只需要把地面的杂物清除并整平，如果施工场地的土质比较松软的话，就要在基位置填砂垫层，避免在开始浇制沉井的时候产生比较大的不均匀沉降。一般情况下，砂垫层的厚度要大于0.5米，以方便抽取垫木。

 

　　（2）放线定位在开始制作沉井之前，要仔细测量沉井的平面位置，放好沉井的外轮廓线和中轴线，定位要准确，确定验收合格之后才能进行施工。

 

　　 2、制作沉井通常情况下，沉井是选择在原位进行制作，如果制作场地的土质松软、不均匀的话，要在经过平整放线定位之后的地面上铺一层0.5米厚的砂垫层，在沉井刃脚的位置对称地放一些垫木，其主要作用就是支撑第一节沉井，并且按照垫木定位设置模板与绑扎钢筋，通常选用枕木或者方木作垫木，具体的数量、间距和尺寸根据精确的计算确定。垫木间的空隙要用砂土作填实，方便沉井制作完成时候抽取垫木，使沉井下沉。如果土层均匀，就不用放置垫木，而是直接铺筑一层和沉井井壁宽度匹配的混凝土，以此代替砂垫层与垫木。如果地基是可塑或者硬塑状的均匀土质，可以采用土模法来制作沉井。在定位放线的位置，按照设计刃脚的尺寸对熟性土基槽进行开挖，用硬质土代替砂垫层作为天然的模板。如果沉井采取的是分节制作的方式，要在第一节沉井的混凝土强度达到设计强度的70%之后，才可以浇筑上一节沉井。

 

　　 3、沉井下沉

 

　　（1）拆除垫木拆除垫木的操作要对称进行，保证平稳，避免沉井出现倾斜，拆除垫木的顺序是：针对矩形沉井，先拆除其内隔墙下的垫木，再拆除短边井壁下的垫木，最后拆除的是长边下的；在长边下垫木的时候应该采取隔根抽出的方式，再以四角处的定位垫木作为中心从远到近对称的抽出，最后抽除定位垫木。注意在每次抽出垫木之后，要立即用砂填实刃角下的空位。

 

　　（2）取土下沉的主要方法有：人工挖土法；排水下沉法；不排水下沉法；泥浆套下沉法。在施工过程中要根据具体的情况选择合适的方法。（3）沉井接筑在第一节沉井沉到预定的深度时，可以停止下沉，进行立模浇制施工，接长井壁和内隔墙，如此往复。每次接筑的高度要控制在5米之内，而且要尽量保持浇筑的对称和均匀，防止出现倾斜。（4）测量监控为了保证沉井能够均匀的下沉，测量监控工作很重要，特别是对于平面尺寸以及深度比较大的沉井。一般大中型沉井至少要测量两次，一旦发现倾斜应该立即采取措施，及时的纠正。（5）沉井封底当沉井下沉到设计标高之后，挖土工作要停止并且对沉降进行观测，在8h之内下沉量没有超过10mm，就可以封底。比较常用的沉井封底方法是干封法与水下封底法。（二）钢围堰施工方法

 

　　 1、制作钢围堰

 

　　 把处理好的钢板桩运送到主墩施工的地方，在运输和堆放的过程中要注意防止因为碰撞出现弯曲或者变形。在准备工作都做好之后，把已经加工好的定位桩精确的垂直打入上游的中心，并且和导梁工字钢牢固的焊接在一起，保证能够垂直的插打第一片钢板桩。在打第一片钢板桩的时候是以导梁为定位，打到设计标高的位置，在插打的过程中要仔细校正钢板桩的位置，确保是垂直的。

 

　　 2、水下开挖

 

　　 因为承台埋深比较深，所以最好采用吸泥、射水和抓泥交替的方式进行施工。并且注意以下问题：

 

　　 （1）吸泥的时候，吸出的泥浆不能堆放在钢板桩的周围，应该及时的用船运到其他地方，防止增加围堰外侧的压力。

 

　　（2）吸泥之后要控制堰内土面的平整度，保持在±15cm之内。

 

　　（3）吸泥之后要立即清除桩头周围以及板桩槽内的土，经过验收合格之后才可以。在清基的时候不能过分的搅动钢板桩周边的土层。如果靠近钢板桩的泥砂难吸出的话，可以让潜水工用软管射水，将泥砂冲到吸泥机的周围吸出。

 

　　（4）围堰的淤泥在清除完之后要立即用石子填平。

 

　　3、水下封底

 

　　 在封底的时候，混凝土顶面的标高按照承台底高程设置，允许的偏差在±10cm之内。施工的时候每10平方米布置一个测点，采用测绳做测量。

 

　　 4、抽水

 

　　等封底混凝土达到要求的强度之后，立即抽水到封底混凝土，在抽水过程中要密切观测钢板桩是否变形，并准备好备用泵，一旦发生问题及时的向堰内回水。进行堵漏，如果出现大的缝隙则由潜水工人下水使用棉絮塞缝，对于一些比较小的缝隙，可以利用黄油、煤渣、木屑等混合物在钢板桩的外侧使其随着水流夹到漏缝的地方自行堵塞。5、拆除钢板桩

 

　　 在承台施工全部结束之后，在靠近塔吊一侧的10米范围之内承台和钢板桩之间回填土，回水到承台顶下部20cm的位置，等完成墩身以及水中支架预埋工作之后回水到第二道围囹下部40cm的位置，开始拆除第二道围囹，然后再次回水到第一道围囹下部40cm的地方，拆除第一道围囹，第一道围囹拆除之后再向围囹回水且始终保持围堰内、外的水位均衡，即可以拆除钢板桩。

 

　　 结束语：目前，桥水中基础比较常用的施工方式就是沉井施工技术和围堰施工技术，这两种施工方法对操作过程要求比较严格，所以在施工过程中一定要把好关，水上桥梁不同于公路建设，一旦出现质量问题，后果将非常严重，而且桥梁工程规模巨大，后期修补工作也很困难。由此可见，我们一定要熟悉桥水中基础沉井围堰施工技术，保证桥梁安全使用。