黄河上游铁路高边坡无封底
1.前言
随着跨江桥梁的不断兴建，桥梁基础施工领域面临着更加复杂的施工环境和更多的技术难题。桥梁水中基础施工常用围堰法，即在基础周围修筑一道临时围护结构以隔断外侧水，为内部基坑开挖和基础施工提供无水环境。 围堰按工艺类型可分为土石围堰、钢筋混凝土围堰、钢板桩围堰、锁扣钢管桩围堰、钢套箱围堰、钢吊箱围堰等，在国内外大型的深水桥梁基础工程中应用广泛。近年来，钢混组合围堰作为一种相对新颖的施工技术，亦逐步应用于复杂条件下的基础施工。
汾西区汾河大桥西主塔P2主墩位于黄河河道汛期水中，施工受黄河水位影响较大。针对黄河上游沿岸高边坡、粉砂质土等复杂地质条件，设计并采用了无封底E型钢混组合围堰施工方法，形成了稳定的挡水体系，按期保质保量完成了该项施工任务。
2.工法特点
2.0.1操作简单
该工法采用创新型钢混组合围堰施工技术，分别施工桩基础、冠梁、围堰加工焊接、内支撑安装，均属于较常规施工工艺，有成型的施工方法，操作较为简单。
2.0.2安全可靠
临近秦晋铁路高边坡以及黄河主航道，但由于不进行基础大开挖，不影响铁路边坡及航道安全；且施工前通过有限元软件在最不利工况下的荷载组合进行受力分析，其围堰整体稳定性好，变形和屈曲均满足使用要求。
2.0.3节约成本
较于其他围堰施工方案，钢混组合围堰施工基坑无大开挖，混凝土用量少，后期围堰拆除后钢材还可以回收利用，节约成本，总体经济造价低。
2.0.4加快进度
311图钉西岸围堰施工场地狭窄，桩基础及冠梁施工与围堰块单位加工制作可以同步进行施工，大
大节省工期，加快整体施工进度。
3.适用范围
基础施工适用于构筑物所处位置地质条件差，周边环境苛刻，无法进行基坑放坡开挖等施工条件；组合式围堰适用于跨江桥梁涉水施工时，地形不平整、地势较复杂的临时挡水结构，为内部基坑开挖和基础施工提供无水环境的工程。
4.工艺原理
无封底E型钢混组合围堰，采用直径1.5m钢筋混凝土桩基础（中间加直径1.0m素混凝土桩基础）+3.0m宽冠梁基础+1.5m宽双壁钢围堰。
图4-1 双臂钢围堰及混凝土挡水墙平面布置图
4.0.1桩基础施工
围堰两边侧墙基础结构采用直径1.5m钢筋混凝土桩作为承重基础，钢筋混凝土桩中间增加直径1.0m素混凝土桩，桩间预留0.5m间距，打入中空钢花管注浆止水加固。迎水面采用直径1.5m、桩间距为5.0m的筋混凝土桩作为承重结构，基础分界根据铁路边坡防护坡面标高决定，下部钢筋混凝土挡墙顶部埋入铁路边坡防护破面不小于1.0m，底部穿过第四纪土层，进入中分化岩石层不少于1.0m。 图4.0.1-1遥控直升机制作 侧壁桩基及注浆花管布置图
4.0.2冠梁施工
桩基础顶面施工2m高、3m宽的混凝土冠梁；荤桩与素桩之间由于迎水面围堰壁体整体受力较差，需优化冠梁基础以增加整体稳定性，所以基础在中间位置增设了一道肋板，并加大了基础转角处面积，提高了基础刚度，使承载面积更大，整体稳定性更好。深度水产
4.0.3内支撑体系施工
围堰迎水面面积大，受外侧水压力影响，要在内侧设置钢管支撑，内支撑竖向分三层布置，其中角撑采用三道水平撑，迎水面壁体中间采用三道向上斜抛撑，支撑于斜坡扩大基础上，保证围堰整体稳定
4.0.4围堰钢结构施工
钢围堰按照合适比例分割成52块，围堰块单元在东岸浅滩区临时场地进行原材下料、焊接组装，完成后的块单元利用履带吊及车驳船转运西岸现场进行吊装。
5.工艺流程及操作要点
骨刺灵5.1施工工艺流程
施工工艺流程如下：
图5.1-1 围堰施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1桩基施工
用全站仪测进行桩基桩位精确放样，在桩位四周埋设四根护桩，通过四角控制桩与十字线标明钻孔的中心，钻机据此对正孔位，然后安装钻机进行钻孔桩施工，桩基成孔经过检查合格后下放钢筋笼、安装导管，然后进行水下混凝土灌注。
(1)放桩位，在测定的桩位中心处打入钢筋头为标志，桩位测量误差控制±10mm。桩位测放后请监理等有关人员进行复核，以确保桩位放样准确，避免因桩位放样错误导致桩位偏移。
(2)施工时，开孔进入护筒底口段，向护筒内倒入小片石夹黏土混合物，用小冲程冲击，施工中注意保持重锤导向作用，保证成孔垂直度，钻孔作业要连续，同样也应经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。
(3)钢筋笼下方后安装导管，导管就位后，进行二次清孔，清孔换浆应注意泥浆的逐渐稀释，不得一次兑入清水。
(4)混凝土灌注时应连续不断的进行，灌注速度可控制在每小时20立方米。应上下提动导管，活动范围不大于0.3米，并且不允许导管作横向活动。当混凝土液面接近钢筋笼底端位置时，应注意放慢灌注速度，避免钢筋笼上浮。
(5)控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低，必须保证凿除浮桨高度 后，有效桩顶混凝土强度达到设计值，混凝土超灌高度不小于0.5米。
5.2.2花管注浆加固施工要求及注意事项
(1)荤素桩间缝隙采用Φ57×3.5花管注浆，注浆管穿过强风化层，进入中风化层1.0m以上。
(2)浆液采用纯水泥浆，采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比 W：C= 0.5：1, 并添加适量的速凝剂。
(3)花管设计参数：
1)钢管采用外径57mm，厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管长度为L=止浆段1.5m+花孔段+锥体段0.1米。
2)钢花管应能承受大于3.0 MPa的压力。端部焊接成锥尖头，尾部采用螺口与三通连接，钢花管壁上通常每间隔 150mm 开设 2个直径为10mm 的出浆口。
直插led灯珠3)钢管间距0.5m，平面梅花状布设。
4)花管长度超过6米的花管用丝扣连接。
(4)注浆压力：0.5-1.5MPa，终压力控制在1.5MPa。
(5)花管施工要求：
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1)花管安设采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径75mm。
2)注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，注浆时由外向内隔孔跳跃注浆。
3)注浆量达到设计值或注浆压力达到终压时可结束注浆；
4)注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆，做好注浆记录。
5.2.3冠梁施工
冠梁基坑开挖采用机械开挖为主、人工为辅的原则进行施工，应采用跳槽开挖，以防基坑坍塌，在槽底预留10cm厚土层，采用人工开挖、清理平整后浇筑垫层。临水侧基坑开挖至桩顶标高时，开始凿除桩头并浇筑垫层，然后按照图纸及方案施工冠梁钢筋及模板，浇筑冠梁混凝土。
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