通明閘導(dǎo)流墩專項(xiàng)施工技術(shù)研究

谷啟征

摘? ? 要：通明閘位于通明船閘的右岸，現(xiàn)狀通明閘閘址處。通明閘改造包括閘室、上游護(hù)底和鋪蓋、下游消力池、部分上下游翼墻的拆除重建，以及新增上下游航道隔墩。通明閘原有平板閘門改為一孔弧形鋼閘門，孔口凈寬10m，閘底檻高程0.68m，改建閘室盡量利用老閘基礎(chǔ)原有鋼筋砼灌注樁。對閘室與通明船閘之間的上游航道的靠船墩進(jìn)行封堵，封堵總長度50m。船閘與通明閘下游隔墻末端增設(shè)砼隔墩，總長105m（含銜接段），采用C30砼預(yù)制空箱式擋墻結(jié)構(gòu)。

水閘水工建筑物級別為3級，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為重現(xiàn)期20年，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為50年。

關(guān)鍵詞：通明閘;導(dǎo)流墩;施工技術(shù)

1? 前言

通明閘改造工程下游新增導(dǎo)流墩共計(jì)105m，與下游現(xiàn)狀船閘導(dǎo)流墩末端連接。連接段采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，鋼筋混凝土梁連接。新增導(dǎo)流墩主要采用混凝土預(yù)制空箱式擋墻結(jié)構(gòu)，預(yù)制方樁基礎(chǔ)。預(yù)制空箱擋墻兩側(cè)拋石填筑，末端采用金屬網(wǎng)兜護(hù)底。

預(yù)制空箱擋墻自下而上依次為預(yù)制方樁基礎(chǔ)、碎石墊層，砼預(yù)制底板、四層砼預(yù)制空箱式墻體、現(xiàn)澆混凝土板。最地層預(yù)制空箱墻體采用水下混凝土澆筑，其它空箱墻體采用石渣進(jìn)行回填。

全段共計(jì)預(yù)制件126塊，單塊最大重量約為40t左右。

2? 施工方案研究

2.1? 鋼板樁圍堰法

本方案主要采用鋼板樁圍堰，現(xiàn)澆混凝土空箱式擋墻結(jié)構(gòu)形式。施工主要包括35cm×35cm預(yù)制方樁基礎(chǔ)處理、鋼板樁圍堰施工及基坑排水、混凝土澆筑、導(dǎo)流墩兩側(cè)1m厚拋石回填及端部石籠護(hù)底施工。空箱式擋墻施工前，首先在外圍打設(shè)兩排止水鋼板樁圍堰，形成封閉式工作空間，然后對圍堰內(nèi)河水進(jìn)行排除，形成干地作業(yè)面，然后進(jìn)行后續(xù)施工。施工全部完成并通過驗(yàn)收后，拆除鋼板樁圍堰。

2.2? 鋼管樁施工法

本方案對原有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行局部變更，主要為取消原有預(yù)制底板及下方方樁基礎(chǔ)，改為直接在墻體下部打設(shè)鋼管樁基礎(chǔ)，石渣回填下方基礎(chǔ)仍采用打預(yù)制方樁處理，預(yù)制方樁改為梅花型布置，同時(shí)對結(jié)構(gòu)分縫進(jìn)行調(diào)整。詳見附圖。工藝流程如下：航道清淤→打設(shè)方樁→打設(shè)鋼管樁→鋼管樁內(nèi)混凝土澆筑→碎石墊層→側(cè)墻水下混凝土澆筑→石渣回填→兩側(cè)拋石回填→端部合金網(wǎng)兜護(hù)底→現(xiàn)澆梁→現(xiàn)澆鋼筋混凝土→石渣回填→鋼筋砼現(xiàn)澆板。

2.3? 混凝土灌注樁法

本方案與鋼管樁方案類似，將鋼管樁基礎(chǔ)改為混凝土基礎(chǔ)即可。施工時(shí)搭設(shè)水上作業(yè)排架平臺，完成全部灌注樁施工，其它施工與鋼管樁施工法類似。

3? 方案選擇說明

針對鋼板樁圍堰法、鋼管樁施工法、混凝土灌注樁法三種方案的可行性進(jìn)行分析，具體見表1。

通過上表對3種方案進(jìn)行綜合比較分析，鋼板樁圍堰法施工成本高，施工期圍堰影響因素較多，安全性能較低，對通航影響較大;混凝土灌注樁法施工工序多，成本高，施工工期長，質(zhì)量控制難度較大;鋼管樁施工法施工成本相對較低，施工工期短，施工難度較小，質(zhì)量控制難度適中，施工期安全性較高，對通航基本無影響，相對前兩種方案可行性較高，故考慮采用鋼管樁施工法進(jìn)行施工。

4? 選擇方案的施工方法

導(dǎo)流墩位于通明閘下游，與原船閘導(dǎo)流墩連接向下游延伸。全長105m，導(dǎo)流墩頂寬4m。首先采用定位樁船，對基礎(chǔ)底部進(jìn)行水下開挖。基礎(chǔ)開挖驗(yàn)收合格后，進(jìn)行預(yù)制方樁施工，預(yù)制方樁尺寸為35×35cm，長10m，采用梅花形布置，間距3m，排距1.5m。預(yù)制方樁施工完成后進(jìn)行鋼管樁施工，鋼管樁直徑60cm，鋼管樁長20m，鋼管樁沿導(dǎo)流墩兩側(cè)各一排，鋼管樁排距3.3m，間距3m。鋼管樁采用30t吊機(jī)船進(jìn)行水上作業(yè)，鋼管樁內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土。鋼管樁完成后兩側(cè)安裝鋼模板，進(jìn)行水下混凝土澆筑，水下底部兩側(cè)澆筑0.8m厚水下素混凝土空心擋墻。完成水下混凝土澆筑后，水上部分按照原設(shè)計(jì)進(jìn)行水上鋼筋混凝土現(xiàn)澆空箱擋墻施工，水上和水下混凝土澆筑均按照15m一段分倉澆筑，混凝土采用混凝土泵車入倉，上部常態(tài)混凝土軟軸振搗棒振搗密實(shí)。最后進(jìn)行導(dǎo)流墩兩側(cè)底部采用1m厚拋石回填及端部石籠護(hù)底施工，空箱擋墻內(nèi)碎石回填，頂部0.3m厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板封頂。

4.1? 水下基礎(chǔ)開挖

水下基礎(chǔ)開挖采用挖掘機(jī)在定位樁船上作業(yè)的方法，開挖寬度10m，深度1m。主要施工流程為：

定位樁船定位→測量放線→基礎(chǔ)水下開挖→開挖驗(yàn)收→下一施工循環(huán)。

4.2? 預(yù)制方樁施工

基礎(chǔ)開挖驗(yàn)收合格后，進(jìn)行預(yù)制方樁施工，預(yù)制方樁布置在石渣回填區(qū)下方基礎(chǔ)，預(yù)制方樁尺寸為35×35cm，長10m，采用梅花形布置，樁間距3m，排距1.5m。預(yù)制方樁施工采用30t吊機(jī)船震動打入，具體施工流程為：

方樁預(yù)制→吊機(jī)船定位→樁基測量放線→預(yù)制方樁打入

4.3? 鋼管樁施工

鋼管樁采用D600鋼管樁，長20m，打入基礎(chǔ)13m，間距3m，排距3.3m，鋼管樁內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土。鋼管樁施工采用30t吊機(jī)船震動打入。鋼管樁內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土，自密實(shí)混凝土采用商品混凝土，混凝土罐車運(yùn)至作業(yè)面后采用鋼導(dǎo)管下料，有效防止混凝土離析。具體施工流程為：

吊機(jī)船定位→樁基測量放線→鋼管樁打入→灌注自密實(shí)混凝土

4.4? 水下混凝土澆筑

水下混凝土澆筑按照15m一段分倉澆筑。水下混凝土模板采用5mm厚鋼板制作，尺寸6m×1.5m，背面焊接槽鋼加固，保證混凝土澆筑過程模板不變形。模板安裝采用吊機(jī)船吊裝，底部深入基礎(chǔ)底面以下0.5m，外側(cè)打鋼板樁固定。水下混凝土澆筑采用商品混凝土，8m3罐車運(yùn)至作業(yè)面后HBT60泵車入倉。混凝土澆筑采用導(dǎo)管澆筑法，從澆筑倉號一段向另一端逐層澆筑。施工工藝流程為：

測量放線→模板安裝→水下混凝土澆筑→拆模

4.5? 水上鋼筋混凝土澆筑

導(dǎo)流墩水上混凝土澆筑按照15m進(jìn)行分段，共分7段，混凝土調(diào)倉澆筑，首先完成奇數(shù)段混凝土澆筑，再進(jìn)行偶數(shù)段混凝土澆筑，最后完成空箱擋墻石渣回填后，進(jìn)行頂部現(xiàn)澆混凝土蓋板施工。單倉混凝土施工工序如下：

測量放線→鋼筋安裝→模板安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)

4.6? 拋石護(hù)底及合金鋼網(wǎng)兜護(hù)底

合金鋼網(wǎng)石兜采用平地鋪網(wǎng)、 裝石、 封口，吊放就位的施工方式。擋墻兩側(cè)拋石護(hù)底施工采用運(yùn)輸船船運(yùn)至擋墻，船上吊裝設(shè)備配合挖掘機(jī)拋石和整平。完成后測量人員對拋石平整度進(jìn)行檢測，合格后進(jìn)行下一段施工。