无便道条件下深水峡谷低位拱座施工技术

杨春华

摘要：伴随着我国社会经济得发展，也推动了深水峡谷低位拱座施工技术的发展，其克服了诸多的难题，提高了施工的水平，同时也推动了整个行业的发展。因此，本文主要针对于无便道条件下深水峡谷低位拱座施工技术进行详细的分析和探讨。

关键词：无便道；深水峡谷低位；拱座施工技术

前言

在无便道条件下实施深水峡谷低位拱座施工技术，能够克服相关的施工困难，提高施工的质量和施工效率，从而满足工程的后期施工需求，提高整个工程的建设水平，推动社会经济的快速发展与进步。

1 概述

洛河大桥一孔跨越国家一级水源地，途经西子湖风景区，地势陡峭，岩石风化严重，山体破碎，基岩外露。如修建施工便道势必会破坏两岸山体，便道存在塌方隐患，且保养维修费用高。由于环保、安全和成本等各方面的因素，经过现场施工调查和咨询各方面的专家，最终决定采用不修建施工便道进入桥址各工点。

拱座施工人员步行进出施工工点，所需材料、设备依靠缆索吊进行吊运，利用串筒+二次搅拌罐体进行混凝土的高陡坡运输完成拱座混凝土的浇筑施工。

2 硬岩拱座基坑开挖方案

2.1开挖特点和原则

拱座开挖采用松动爆破+挖机清基方式进行。开挖过程中严格执行“开挖一级、防护一级，严禁一挖到底”的原则。

2.2基坑开挖工艺流程

施工准备→测量放线→钻眼爆破→ 挖机清基→测量复核→边坡防护 →下一级开挖。

2.3拱座基坑开挖

拱座坡率按1：0.3控制，开挖线放样复核无误后，对工班负责人和现场施工管理人员进行现场测量交底，撒上石灰线，做好护桩维护，方可进行爆破开挖。施工过程中必须严格按开挖线进行爆破开挖，每放完一次炮，挖机清理后，必须对现场进行测量复核，以保证开挖尺寸和坡率符合设计要求。其中，拱座位置需特别注意坡率及台阶的处理，现场放线频次必须增大，放线时考虑预留部分，爆破严格遵循控制爆破基本原则，以保证爆破后岩体的稳定性和避免超欠挖问题。

3高陡坡拱座混凝土运输及防离析技术

采用传统施工工艺对高陡坡混凝土运输存在如下问题：1、采用串筒或滑槽进行运输，190m的高差，易造成混凝土的离析，不能保证混凝土的施工质量；2、采用地泵进行由上而下的混凝土输送，特别容易堵管，对基础混凝土的浇筑存在着非常大的质量隐患。3、采用缆索吊进行运输，一个循环需要3个小时，速度慢且频繁使用缆索吊运输存在太多的不确定因素，极易引起混凝土施工的中断。针对现场实际情况，综合考虑各方面因素，洛河大桥拱座混凝土施工在传统工艺的基础上，改进串筒细部构造，增设明槽、二次搅拌罐体和布料滑槽，减少了混凝土的离析，降低了施工风险及成本，大大提高了混凝土运输速度，保证了混凝土的施工质量和施工连续性。

混凝土运输至两侧山顶位置，由明槽卸料入串筒，后经串筒垂直运输至混凝土施工工点上方已固定好的搅拌罐内，经搅拌罐动力二次搅拌消除混凝土的离析后，由罐体出口经滑槽输送至浇筑点进行混凝土的浇筑。由于运输时间短，在混凝土输送过程中，不改变其配合比，浇筑前经二次搅拌后，混合料的性能不发生改变。

根据现场地形情况，合理选线，平整、确保线形圆缓，以减少混凝土对串筒的冲击及磨损，保证浇筑过程中不出现堵管而影响浇筑施工的连续性及混凝土的质量。采用3mm钢板卷管焊接加工成上口32cm，下口28cm的串筒，并分别在上下口部位设置扣链及插销以便于安装时的固定。按照现场踏勘所确定的线形，采用垫高或降低的方法，保证串筒连接平顺，不出现高低突变的情况以减少混凝土高速运行时对串筒的破坏。整条串筒采用卡环与固定在山体的长钢丝绳连接牢靠。在混凝土罐车生产厂家进行加工采购，采用混凝土运输罐车原理，去掉轮胎底座及悬挂系统，以降低罐体重心便于吊运过程中的平稳可靠。加工时外框、钢丝绳、卡口必须满足强度及刚度要求。在山顶平地处，将施工平台、安全防护、明槽等焊接固定在罐体上加工成二次搅拌设备。

4 大落差混凝土配合比的设计与优化

由于施工现场无施工便道，混凝土经串筒从山顶运输至拱座基础位置，垂直高差达到190m。要保证混凝土到达现场，满足高陡坡运输，混凝土运输后，还能保证混凝土各个性能符合要求，达到泵送条件。综上所述，混凝土必须达到以下4点要求：1.混凝土需具有很好的和易性，保证运输。2.增加混凝土粘度，对混凝土扩展度进行控制，防止混凝土离析。3.保证钢管拱混凝土密实，添加膨胀剂，同时控制混凝土含气量。4.混凝土满足塌落度损失要求。1）混凝土配合比初步配合比。根据施工要求和实际施工材料，初步配合比：水泥：粉煤灰：砂：5～10mm碎石：10～20mm碎石：减水剂：膨胀剂：水=420：84：731：303：706：11.2：56：190。2）混凝土配合比调试过程。（1）初步配合比初步配合比经过几次室内混凝土调试，混凝土性能达到最佳性能，塌落度：250mm，扩展度：610mm，含气量：2.8%，3小时塌落度：245mm，扩展度：600mm，满足施工要求。配合比在拌和站调试出料，到达施工现场，经过窜筒到达拱座位置，混凝土状态不理想，骨料和浆分离，不能满足要求。（2）第二次配合比。说明：通过上一次配合比调试，不能达到现场要求。经理部邀请专家组织开会讨论，建议掺入硅灰、粘改等材料。针对粉煤灰的影响，适量的减少粉煤灰掺量。新加材料作用：A.微硅粉：1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。B.粘度改性材料：通过调整混凝土的粘度来改变新拌自密实混凝土的工作性能。（3）配合比设计：加入新的材料，配合比，水泥：粉煤灰：砂：5～10mm碎石：10～20mm碎石：减水剂：膨胀剂：微硅粉：粘度改性材料：水=431：56：753：312：728：11.2：56：17：28：190。（4）配合比调试：配合比经过几次室内混凝土调试，混凝土性能达到最佳性能，塌落度：245mm，扩展度：605mm，含气量：2.7%，3小时塌落度：245mm，扩展度：600mm，满足施工要求。（5）现场试验：配合比在拌和站调试出料，到达施工现场，经过窜筒到达拱座位置，混凝土状态效果良好，骨料和浆没有明显分离，但是不能达到泵送要求。

结论：

在拱座施工过程中，我们克服了无便道进入拱座位置所带来的各种困难，从拱座开挖、材料设备的吊运、预埋件安装到大方量混凝土的运输和浇筑等各种工序。现场管理人员综合现场特殊情况，查阅资料，求证相关方面專家，精心组织，科学安排，最后勇于尝试，成功开创了无便道高陡坡条件下成功浇筑大方量混凝土的先河。拱座混凝土的成功浇筑，为洛河大桥后期钢管拱的安装施工奠定了坚实的基础，更为以后同类工程施工提供了宝贵的施工经验。针对无便道条件下的高陡坡混凝土运输难题，我们在传统工艺的基础上，改进串筒细部构造，增设明槽、二次搅拌罐体和布料滑槽，减少了混凝土的离析，保证了混凝土的施工质量和施工连续性，大大提高了混凝土运输速度，降低了施工风险及成本，更保护了国家的绿水青山。

参考文献

[1]王景宇.唐家河特大桥拱座施工技术研究[J].工程技术研究，2019，4（02）：217-218.

[2]王学彦，谭春腾.大型结构实验室反力墙及反力台座施工关键技术[J].科技资讯，2018，16（34）：66-67.

（作者单位：中铁五局集团机械化工程有限责任公司）