急流大水位差電站庫區吊箱圍堰施工技術研究

陳都旗

（中鐵十二局集團第一工程有限公司， 陜西 西安 710000）

1 工程概況

范店子站 1號特大橋位于樂山市沙灣區范店鄉岱灣村，跨越范店子河，全長836.735m，中心里程為DK188+505，主跨為（36+64+36）m道岔連續梁。范店子河位于龔嘴電站上游庫區，所在河段彎曲，河道切割較深，斷面多為U型或V型。經查閱資料，龔嘴電站正常蓄水位為 528m，低水位約 520m，泄洪時河水流速較大，水位高差變化大（約8m）。

2 總體方案

本橋 3-9#墩位于范店子河中，河床高程516.92m，蓄水時水深約 11m，為深水樁基礎，河床表層多為淤泥質軟土和粘土，采用單壁吊箱圍堰方案施工。吊箱圍堰多采用大型船吊吊裝下放，但由于大型船吊無法進入庫區，另外因電站蓄水和泄洪發電的影響，利用大型船吊吊裝圍堰，還存在定位難、固定難、安全風險高等不利因素。

經過查閱資料，本著節約成本、安全高效，決定通過搭建平臺拼裝，利用千斤頂和定位裝置來下設吊箱圍堰。

3 圍堰設計參數

以4#墩為例，承臺尺寸為 22.3×11.5×3.5m，底部高程517.764m，水深約 10m，吊箱圍堰設計尺寸 22.40×11.612m，高 12.24m，壁底高程 515.264m，壁頂高程528.5m，由底板、側壁、懸吊系統、內支撐系統、定位裝置等組成。

4 施工方法

4.1 工作平臺

工作平臺通過在樁基護筒上焊接I20牛腿搭建，距離水面50cm，焊接完成后，復核平臺高程并檢查焊縫質量。

4.2 河床清理

吊箱拼裝前先安排潛水員清理河床，再進行吸泥。吸泥設備由φ273吸泥管、3臺20m3空壓機和儲氣罐組成，吸泥從承臺中間開始向四周擴散，對跟蹤測量吸泥深度，最后掃平河床。

4.3 底板拼裝

底板由面板、底板框架和加勁肋組成，直接在平臺上加工、拼裝，底板框架由8根工25縱梁和6根工25橫梁組焊而成，橫向焊接14mm厚、10cm寬鋼板作為加勁肋，間距30cm，然后上鋪6mm厚鋼板作為面板。

4.4 側壁拼裝

側壁采用單壁結構，由面板、豎向加勁肋、水平加勁肋組成，面板采用 6mm鋼板，兼做承臺模板；豎向加勁肋采用H40型鋼，間距100cm；水平加勁肋采用14mm厚10cm寬的鋼板，間距30cm。

側壁由四層拼裝而成，每層高3.06m，每層十個單元，每層各單元均用法蘭連接，法蘭用10cm寬14cm厚的鋼板加工，M25栓連。安裝前畫上吊箱輪廓線，對線就位。拼裝時應自長邊中間依次向兩邊推進，在短邊中間合攏。

4.5 定位裝置

為了防止圍堰因流水過急或水位高差變化，發生失穩偏移甚至變形，下沉前先設置定位裝置，定位裝置由定位圍檁和定位鎖桿組成。

定位圍檁由雙拼H40型鋼及10mm鋼板組焊而成，共設置2道，距底板上方2m、4m處，焊接在接長后的護筒外側，主要對圍堰進行臨時加固、限位，防止圍堰偏移和變形。

定位鎖桿由橫梁和固定桿組成，橫梁采用雙拼I20，固定在護筒上，固定桿采用對拼[16組焊，底部焊接至底板橫梁上，上部從橫梁穿孔而過進行水平固定，主要限制圍堰偏移。

4.6 懸吊系統

圍堰共設有8個吊點，由橫梁、千斤頂（油泵）、吊桿、支座組成。施工時，先在護筒上割孔插入雙拼H40作為橫梁。千斤頂采用8臺60t穿心千斤頂，底部和頂部分別設置雙肢H40作為支座。吊桿采用Ф32精軋螺紋鋼，穿過千斤頂，并于上下支座部位各設置1個螺母，吊桿底部與底板縱梁采用雙螺母固定。

4.7 圍堰下放

圍堰下放前，先將吊桿下支座螺帽擰緊，解除牛腿平臺，利用下支座螺帽和吊桿吊起圍堰；然后統一加油進尺至20cm，再將上支座螺帽擰緊，將下支座螺帽松開，利用上支座螺帽、吊桿和千斤頂吊起圍堰；然后回油，利用千斤頂的進程回縮來下放圍堰。每個吊點處配置一名工人，一臺油泵，并在吊桿上每5cm作標記，專人指揮下放，確保下放過程統一協調。逐層拼接吊箱，下沉到位，將[16鎖桿與橫聯錨固。

4.8 封底混凝土澆筑

下放完成后，用封堵板封護筒間空隙，并用土工布堵漏。然后灌注水下封底砼，共布置4排，每排6個灌注點，C20砼，1.5m厚，坍落度18-22cm。在灌注過程中，保持圍堰內外水位一致，并安排專人跟蹤測量混凝土標高。

4.9 內支撐系統

內支撐由圍檁和內撐鋼管組成，圍檁采用雙拼H40及10mm鋼板組焊而成，設置在底板上5.6m、9.7m的位置，水平用φ630*8鋼管作為橫向及斜向對撐連接，豎向用φ273鋼管連接，邊抽水邊進行內支撐加固。

4.10 承臺施工

承臺施工前，先進行樁基檢測，再安裝鋼筋。鋼筋應按順序綁扎，先長軸后短軸，由一端向另一端依次進行，操作時要劃線、鋪鐵、綁扎，最后成型。混凝土泵送入模，澆注應分層、連續，分層厚度不大于30cm。

5 施工總結

本橋主要結合龔嘴電站庫區范店子站 1號特大橋的施工經驗，成功利用千斤頂和自制的簡易定位裝置，解決了在無船吊、急流和大水位差的電站庫區，安全有效地安裝吊箱圍堰，降低了施工成本，節省了時間工期，希望為類似工程提供借鑒。