無便道條件下深水峽谷低位拱座施工技術

楊春華

摘要：伴隨著我國社會經濟得發展，也推動了深水峽谷低位拱座施工技術的發展，其克服了諸多的難題，提高了施工的水平，同時也推動了整個行業的發展。因此，本文主要針對于無便道條件下深水峽谷低位拱座施工技術進行詳細的分析和探討。

關鍵詞：無便道；深水峽谷低位；拱座施工技術

前言

在無便道條件下實施深水峽谷低位拱座施工技術，能夠克服相關的施工困難，提高施工的質量和施工效率，從而滿足工程的后期施工需求，提高整個工程的建設水平，推動社會經濟的快速發展與進步。

1 概述

洛河大橋一孔跨越國家一級水源地，途經西子湖風景區，地勢陡峭，巖石風化嚴重，山體破碎，基巖外露。如修建施工便道勢必會破壞兩岸山體，便道存在塌方隱患，且保養維修費用高。由于環保、安全和成本等各方面的因素，經過現場施工調查和咨詢各方面的專家，最終決定采用不修建施工便道進入橋址各工點。

拱座施工人員步行進出施工工點，所需材料、設備依靠纜索吊進行吊運，利用串筒+二次攪拌罐體進行混凝土的高陡坡運輸完成拱座混凝土的澆筑施工。

2 硬巖拱座基坑開挖方案

2.1開挖特點和原則

拱座開挖采用松動爆破+挖機清基方式進行。開挖過程中嚴格執行“開挖一級、防護一級，嚴禁一挖到底”的原則。

2.2基坑開挖工藝流程

施工準備→測量放線→鉆眼爆破→ 挖機清基→測量復核→邊坡防護 →下一級開挖。

2.3拱座基坑開挖

拱座坡率按1：0.3控制，開挖線放樣復核無誤后，對工班負責人和現場施工管理人員進行現場測量交底，撒上石灰線，做好護樁維護，方可進行爆破開挖。施工過程中必須嚴格按開挖線進行爆破開挖，每放完一次炮，挖機清理后，必須對現場進行測量復核，以保證開挖尺寸和坡率符合設計要求。其中，拱座位置需特別注意坡率及臺階的處理，現場放線頻次必須增大，放線時考慮預留部分，爆破嚴格遵循控制爆破基本原則，以保證爆破后巖體的穩定性和避免超欠挖問題。

3高陡坡拱座混凝土運輸及防離析技術

采用傳統施工工藝對高陡坡混凝土運輸存在如下問題：1、采用串筒或滑槽進行運輸，190m的高差，易造成混凝土的離析，不能保證混凝土的施工質量；2、采用地泵進行由上而下的混凝土輸送，特別容易堵管，對基礎混凝土的澆筑存在著非常大的質量隱患。3、采用纜索吊進行運輸，一個循環需要3個小時，速度慢且頻繁使用纜索吊運輸存在太多的不確定因素，極易引起混凝土施工的中斷。針對現場實際情況，綜合考慮各方面因素，洛河大橋拱座混凝土施工在傳統工藝的基礎上，改進串筒細部構造，增設明槽、二次攪拌罐體和布料滑槽，減少了混凝土的離析，降低了施工風險及成本，大大提高了混凝土運輸速度，保證了混凝土的施工質量和施工連續性。

混凝土運輸至兩側山頂位置，由明槽卸料入串筒，后經串筒垂直運輸至混凝土施工工點上方已固定好的攪拌罐內，經攪拌罐動力二次攪拌消除混凝土的離析后，由罐體出口經滑槽輸送至澆筑點進行混凝土的澆筑。由于運輸時間短，在混凝土輸送過程中，不改變其配合比，澆筑前經二次攪拌后，混合料的性能不發生改變。

根據現場地形情況，合理選線，平整、確保線形圓緩，以減少混凝土對串筒的沖擊及磨損，保證澆筑過程中不出現堵管而影響澆筑施工的連續性及混凝土的質量。采用3mm鋼板卷管焊接加工成上口32cm，下口28cm的串筒，并分別在上下口部位設置扣鏈及插銷以便于安裝時的固定。按照現場踏勘所確定的線形，采用墊高或降低的方法，保證串筒連接平順，不出現高低突變的情況以減少混凝土高速運行時對串筒的破壞。整條串筒采用卡環與固定在山體的長鋼絲繩連接牢靠。在混凝土罐車生產廠家進行加工采購，采用混凝土運輸罐車原理，去掉輪胎底座及懸掛系統，以降低罐體重心便于吊運過程中的平穩可靠。加工時外框、鋼絲繩、卡口必須滿足強度及剛度要求。在山頂平地處，將施工平臺、安全防護、明槽等焊接固定在罐體上加工成二次攪拌設備。

4 大落差混凝土配合比的設計與優化

由于施工現場無施工便道，混凝土經串筒從山頂運輸至拱座基礎位置，垂直高差達到190m。要保證混凝土到達現場，滿足高陡坡運輸，混凝土運輸后，還能保證混凝土各個性能符合要求，達到泵送條件。綜上所述，混凝土必須達到以下4點要求：1.混凝土需具有很好的和易性，保證運輸。2.增加混凝土粘度，對混凝土擴展度進行控制，防止混凝土離析。3.保證鋼管拱混凝土密實，添加膨脹劑，同時控制混凝土含氣量。4.混凝土滿足塌落度損失要求。1）混凝土配合比初步配合比。根據施工要求和實際施工材料，初步配合比：水泥：粉煤灰：砂：5～10mm碎石：10～20mm碎石：減水劑：膨脹劑：水=420：84：731：303：706：11.2：56：190。2）混凝土配合比調試過程。（1）初步配合比初步配合比經過幾次室內混凝土調試，混凝土性能達到最佳性能，塌落度：250mm，擴展度：610mm，含氣量：2.8%，3小時塌落度：245mm，擴展度：600mm，滿足施工要求。配合比在拌和站調試出料，到達施工現場，經過竄筒到達拱座位置，混凝土狀態不理想，骨料和漿分離，不能滿足要求。（2）第二次配合比。說明：通過上一次配合比調試，不能達到現場要求。經理部邀請專家組織開會討論，建議摻入硅灰、粘改等材料。針對粉煤灰的影響，適量的減少粉煤灰摻量。新加材料作用：A.微硅粉：1、顯著提高抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能。2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。B.粘度改性材料：通過調整混凝土的粘度來改變新拌自密實混凝土的工作性能。（3）配合比設計：加入新的材料，配合比，水泥：粉煤灰：砂：5～10mm碎石：10～20mm碎石：減水劑：膨脹劑：微硅粉：粘度改性材料：水=431：56：753：312：728：11.2：56：17：28：190。（4）配合比調試：配合比經過幾次室內混凝土調試，混凝土性能達到最佳性能，塌落度：245mm，擴展度：605mm，含氣量：2.7%，3小時塌落度：245mm，擴展度：600mm，滿足施工要求。（5）現場試驗：配合比在拌和站調試出料，到達施工現場，經過竄筒到達拱座位置，混凝土狀態效果良好，骨料和漿沒有明顯分離，但是不能達到泵送要求。

結論：

在拱座施工過程中，我們克服了無便道進入拱座位置所帶來的各種困難，從拱座開挖、材料設備的吊運、預埋件安裝到大方量混凝土的運輸和澆筑等各種工序。現場管理人員綜合現場特殊情況，查閱資料，求證相關方面專家，精心組織，科學安排，最后勇于嘗試，成功開創了無便道高陡坡條件下成功澆筑大方量混凝土的先河。拱座混凝土的成功澆筑，為洛河大橋后期鋼管拱的安裝施工奠定了堅實的基礎，更為以后同類工程施工提供了寶貴的施工經驗。針對無便道條件下的高陡坡混凝土運輸難題，我們在傳統工藝的基礎上，改進串筒細部構造，增設明槽、二次攪拌罐體和布料滑槽，減少了混凝土的離析，保證了混凝土的施工質量和施工連續性，大大提高了混凝土運輸速度，降低了施工風險及成本，更保護了國家的綠水青山。

參考文獻

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[2]王學彥，譚春騰.大型結構實驗室反力墻及反力臺座施工關鍵技術[J].科技資訊，2018，16（34）：66-67.

（作者單位：中鐵五局集團機械化工程有限責任公司）