武汉鹦鹉洲长江大桥主桥2#墩围堰吸泥下沉

都培阳

摘要 武汉鹦鹉洲长江大桥位于武汉长江大桥上游侧约2km处，是规划中明确的主要过江通道之一，主桥2#墩位于江中间，承台砼施工前的钢围堰下沉，下沉工序复杂，地质条件复杂，下沉控制要点较多，是整个武汉鹦鹉洲长江大桥的控制重点。

关键词 大桥；围堰；吸泥；下沉

中图分类号 U4

文献标识码 A

文章编号2095-6363（2015）10-0064-01

1 工程概况

主桥2#墩双壁钢围堰为长圆形，双壁间距2.Om，外轮廓尺寸78m（长）×41m（宽），围堰底节高16m，上节高17m，顶节2.5m。底节由工厂整体加工，采用气囊法整体下河浮运至现场，采用重力锚锚碇系统将围堰底节精定位，上节由工厂加工成设计块段，利用大型船只浮运至桥位处，利用浮吊吊装至相应设计位置与已就位的底节围堰拼焊，顶节围堰根据后期施工情况进行加工。整个底节围堰分26个隔舱，围堰设计入土深约为：16m，井壁内填充C20混凝土6094.6m³，围堰内吸泥清淤量约40260m³。根据“初设”地质资料显示，地质从上到下大致可分为：粉、细砂覆盖层：河床以下16.2～19.8m；生物碎屑灰岩层：高程在-10.1m～-12.8m以下，基岩埋藏浅，岩体较完整；围堰就位后，刃脚标高在-8.5m～-9.5m范围内，即坐落于粉、细砂覆盖层上。

2 总体施工方案

待软底排割排完成后，及时将底节钢围堰溜放至2#墩设计桥位，围堰溜放至设计位置后，粗略调整底节围堰中心及偏位。之后注水下沉底节围堰至河床面，调整好拉缆受力，围堰精确定位。利用吸泥机吸泥使围堰下沉，待围堰平稳后且围堰顶面标高达到+19.O时开始接高。接高完成后，向井壁及隔舱内灌注混凝土，同时通过吸泥下沉至设计标高，然后施工导向平台插打钢护筒，清理围堰内河床并布置水封平台及水封导管进行水封。

3 围堰下沉工艺流程

软体排施工一围堰溜放定位一围堰主锚收紧、精定位一注水下沉至河床（同时调整偏位满足要求）一吸泥下沉至围堰稳定一对称接高围堰（同时焊接检查围堰验收）一井壁内水封混凝土一继续吸泥下沉至设计标高一钢护筒导向平台施工一钢护筒插打施工一围堰内清底（同时检查标高满足要求）一封底。

4 围堰精确定位着床及第一次下沉

1）着床前的准备工作。首先围堰下沉，初步定位，使刃脚距河床约1.5m。然后下沉围堰至刃脚处接触河床面。最后割除围堰下水、浮运所设置的顶推架、靠船帮等设施，避免其对围堰下沉造成影响，阻碍围堰下沉。

2）围堰的精确定位。首先调整井箱各隔舱内水位及围堰与前后定位船的拉缆，使围堰水平。然后安装吸泥机、水泵等设备，使之能运转正常。其次在根据测量的河床最新资料，确定着床时对策，如上、下游高差过大，可在围堰上游一定范围内抛投卵石，填高上游侧河床，以利于围堰着床平稳，必要时局部吸泥或射水。最后利用动态GPS、全站仪复核测量，并调整围堰到位。以确保围堰精确定位标准。

3）围堰着床。围堰下沉着床是。在向井壁内灌水时，灌水遵循对称加载的原则，对称的隔舱，同时灌水，且流量一致，以防围堰发生倾斜。

4）围堰吸泥下沉。（1）首先对武昌侧（距围堰刃脚2米）进行吸泥，至围堰刃脚四周全部切入河床。其次同时对核心区I中隔舱中心进行吸泥，取土深度控制在2m左右，保持锅底深度。最后按照对称同时对8个边隔舱区II中间部分进行吸泥，取土深度控制在1.5m左右，刃脚内侧保持约2.Om宽的土体暂不开挖，使刃脚埋入土中。（2）围堰下沉过程中，应有专人不断调整前后拉缆及围堰边锚绳，以使围堰稳定，下沉顺利。待围堰下沉稳定后，接高顶节围堰，完成围堰的定位着床工作。围堰下沉着床，关系到围堰竣工位置，施工务必认真对待做到一次成功，万无一失。如果位置不准必须抽水浮起重新着床。

5 围堰接高

上节围堰单元块在钢结构车间制造，用驳船运输到墩位位置，由浮吊进行水上对称接高拼装；内支撑在钢结构车间内形成支撑单元，水上进行整体组拼，考虑运输宽度限制，将上节围堰壁板分为38块制造（圆弧段26块，直线段12块），单块最大重量不超过50吨，拼装对接缝与底节竖缝错开布置。拼装围堰上节时，若与底节之间有缝隙的，需进行修割或补板，保证底节与上节之间的焊缝不能漏水。

6 围堰井壁灌注混凝土

围堰井壁共分为26个隔舱，相邻隔舱之间采用封闭隔舱板或联通隔舱板进行分隔，两种分隔板交替布置，形成13对相互联通的隔舱，其中单个隔舱最大长度为10.734m，两个联通隔舱最长为21.468m。隔舱内自刃脚底部以上16.5m范围内灌注C20水下混凝土，混凝土总方量为6094.6m³。井壁隔舱混凝土采用商品混凝土，采用2台浮吊起吊对称进行混凝土灌注。

7 围堰第二次下沉

围堰第二次下沉采用空气吸泥下沉的方法，吸泥清淤约40000方，计划采用9台空气吸泥机（2台浮吊，3台门吊配合），10台潜水吸泥泵进行吸泥工作。整个围堰按照先核心区、后周边区的顺序取土吸泥。整个取土吸泥过程中，保持舱内水位高度，保证舱内水压力，同时在靠近刃脚的区域应控制取土吸泥深度，防止发生涌砂现象。

8 围堰下沉质量问题处理措施

1）倾斜。围堰产生倾斜的主要原因有吸泥不均匀，使井内土面高低悬殊；或局部超挖过深，使下沉不均；或刃脚下掏空过多，使围堰不均匀突然下沉，易导致围堰倾斜。若倾斜发生在吸泥下沉阶段，立即停止整体吸泥下沉，在围堰顶面高的一侧刃脚处进行偏吸泥、偏除土，刃脚低的一侧保持不动，尽可能地减少高的一侧的正面阻力，保留低侧围堰孔局部土壤，增大围堰的纠偏力矩，随着高侧的下沉，倾斜即可纠正。

2）障碍物。下沉时刃脚下遇到树木可将其破碎或掏移，使其离开刃脚后用抓泥斗取出。刃脚下遇到孤石时潜水工下水，小块的可将周围掏空取出；大块的可先清除其覆盖土，寻找弱点进行开挖，先将小块清除，形成逐渐扩大的坑后，再将其撬翻离开刃脚取出。潜水清除孤石时，除打炮眼外，还可利用高压射水将石下掏出小洞放药爆破。

9 安全生产措施

1）项目部配备一台540HP拖轮，随时待命，应对水上突发事件。

2）在起吊吸泥机时，应特别防止法兰盘挂住水下障碍物，拉断千斤绳，起吊时信号员要密切注意重物上升情况。

3）拆装吸泥机的设备应放置到安全可靠的位置，搬动的脚手板要恢复好。

4）围堰在履盖层中下仍要注意与导向船结构的支承情况，必要时应调整导向船的位置，防止挤坏导向结构及钢围堰。

5）安全可靠地设置围堰上、下扶梯及栏杆，并要方便围堰下沉不受影响。

6）施工人员应戴好安全帽，穿好救生衣，高空作业及有可能落水的地方要带好安全带挂好安全网并做好救护准备工作。