马景全
中铁大桥局集团第二工程有限公司江苏南京210015
摘要：中俄同江铁路大桥工程施工II标段黑龙江铁路特大桥主桥154#墩承台施工，内容包括双壁钢围堰下放和拆除施工、桩头凿除、封底施工、模板安装、钢筋制造及安装、冷却水管及测温元件安装、混凝土工程、冷却水管压浆。
关键词：双壁钢围堰；深水桥梁基础；应用
一、工程概况
同江中俄铁路大桥位于黑龙江省同江市与俄罗斯下列宁斯阔耶市之间，将连通向阳川-哈鱼岛铁路与俄罗斯西伯利亚铁路下列宁斯阔耶支线，黑龙江特大桥在哈鱼岛处跨越黑龙江，是中俄两国首座横跨黑龙江的过境桥梁。主桥上部结构采用简支钢桁梁，中方主桥桥跨布置：16×108m+1×144m下承式简支钢桁梁，全长为1900.05m。下部结构采用整体钢筋混凝土桥墩结构，并在迎水面设置60°破冰棱、防撞角，八边形二级承台，基础为钻孔灌注桩。
承台工程参数及工程量见下表：
图2双壁钢围堰施工工艺流程图
1.2双壁钢围堰设计
钢围堰侧壁采用双壁结构，通过吸泥或向隔舱内注水使钢围堰下沉至设计标高。钢围堰结构按设计要求施工。钢围堰高度方向分为三节进行拼装、下放，第一节分为16块，平均每块重13081kg；第二节分为16块，平均每块重16402kg；第三节分为16块，平均每块重1448kg。采用平板车从钢结构加工场装吊运输至桥位。钢围堰结构主要包括双壁侧板、内支撑及支撑系统组成。双壁侧板由内、外侧面板、隔舱板、水平隔板、壁间撑杆组成，内、外壁板通过角钢支撑杆连成一体。双壁内侧板焊有连接板与内支撑架焊连，并将连接处隔舱板及面板局部加强，从而有效减小双壁板应力，确保钢套箱围堰受力满足规范要求。吊挂系统由贝雷桁架、钢吊带、30T千斤顶、吊梁、挂梁等组成，将钢围堰结构自重传递至钢管桩上；限位系统由型钢I22a焊接于下放钢管立柱上。
1.3搭设围堰拼装平台
根据施工进度安排，采用浮吊或履带吊机从栈桥侧钓鱼法在154#墩处搭设钢围堰拼装平台，围堰下放前拆除拼装平台。拼装平台由钢管桩、分配梁及贝雷梁组成，根据围堰分块尺寸布设贝雷梁组。详见附图2《154#墩双壁钢围堰拼装平台及下放平台》。
1.4插打吊挂系统管桩
由于154#墩在完成钻孔桩施工后，其钢护筒在冰凌前已割除至冰层底部以下，冰凌期过后，围堰水下接高钢护筒已全部倾斜变形，不能利用做起吊支撑，采用重新插打钢管桩做起吊点，分4个起吊点，每个起吊点插打8根钢管桩，桩顶安装分配梁。详见附图3《154#墩钢围堰吊挂系统布置图》。
1.5安装吊挂系统
（1）钢管桩插打完成后，按设计图纸进行吊挂系统的安装。
（2）吊挂系统安装步骤如下：
①插打钢管桩；②钢管桩顶分配梁安设；③贝雷梁主桁安设；④吊挂系统安设，安装时要严格保证焊接质量，并及时敲去焊渣。详见附图3《154#墩钢围堰吊挂系统布置图》。
1.6围堰下放和拼装
（1）拼装前准备
围堰加工完成后，应按拼装后位置对块段进行编号，以备分块组拼。吊挂系统安装完成后，利用履带吊使吊点位置相应围堰块段在吊挂位置直立，将挂梁上的吊耳与围堰连接板用钢销连接固定，收紧吊挂钢吊带，至浮吊或履带吊机钢丝绳放松，移开吊钩，使围堰块段缓缓降至拼装平台的贝雷梁组上，设置临时限位架固定围堰块段下端。
（2）第一节围堰拼装
将与固定好的围堰块段相邻的部分用浮吊或履带吊吊至贝雷梁组上的大致位置处，在固定好的围堰块段壁板上焊接临时接口板，利用吊机精确对接，焊接围堰壁板和水平环板，完成后再将新拼接的围堰块段下端固定，继续拼接下一块围堰。
（3）第一节围堰下放
逐步伸长钢吊带，使底节围堰缓慢下放，使围堰下放到水面，自浮在水面上；利用吊放钢管桩结合限位I22a做围堰定位导向。
（4）第二节拼装顺序
为保持对称施工，第二节围堰分为16块，每块重16402kg，在围堰对称的两个位置依次同时顺时针或逆时针方向拼接，对称施工保持稳定性。
（5）第三节拼装顺序
为保持对称施工，第三节围堰分为16块，每块重1448kg，在围堰对称的两个位置依次同时顺时针或逆时针方向拼接，对称施工保持稳定性。
（6）围堰拼装焊接要求
拼接施工时以底节围堰为基准，初步定位、测量放样、精确定位、焊接安装。在接高施工时按照编号对称进行施工保持围堰的稳定性。在完成所有节段的组拼后，对焊缝质量、侧板水密性及围堰尺寸、安装精度进行检查验收。
①考虑电焊收缩，每个块段在边长方向加长5mm。
②钢板电焊组拼不得有十字交叉接缝。若设计部门或总工程师同意后，可以执行施焊。T型焊缝之间距离应大于200mm。
③焊接接缝要求：
壁板拼装焊接时，焊接缝隙宜在0~3mm，壁板对接高差应小于1mm。肋角钢与钢板拼接缝交叉或重叠时，相交部分焊缝要铲平。
④围堰拼装合龙时，若壁板拼接缝大于3mm，则需切割后加上一块大于200mm的钢板进行重新相接（板的厚度相同）。
2、桩头凿除
围堰清基完毕后，即可进行桩头凿除。桩头凿除步骤及方法如下：
①破桩头前，测量人员在钢护筒上准确放出桩顶标高+33.149m，并用红油漆做好一圈水平线整齐切割标记，以防桩头被多凿，造成桩顶伸入承台内高度不够。
②将标高+33.149m以上的钢护筒切除，桩头凿除前先在设计桩顶环形切割一圈，切口度为3-5cm，切除时不得伤害桩身钢筋。钢护筒切割需整齐，以便后续施工倒用，多余的钢护筒切割完成用浮吊吊运至铁驳船后运到钢结构加工厂。
由于桩径较大，桩头破除量大，为加快施工进度，破除桩头时应用人工结合机械共同凿除，为了保证在凿除桩头中不扰动设计桩顶以下的混凝土，+33.149m以上25cm的桩砼用人工凿除，严禁用施工机械将桩头强行拉断，以免破坏主筋。主筋之间的混凝土可用风镐凿除，主筋附近的混凝土必须用人工凿除。
结束语
双壁钢围堰的受力状况及其复杂，不同的水文、地质及围堰结构，其受力就会有很大的差别，因此从本质上对围堰的受力进行分析非常重要。双壁钢围堰是由大量的型钢组成，采用简化的结构力学进行分析，往往很难发现应力集中的部位或者根据经验判断应力集中位置，缺乏理论依据。此围堰采用有限元分析软件Midascivil进行整体建模计算，在初次计算时发现本模型在内支撑接触部位的面板、环板、加劲肋等受力较大，应力较为集中，随之在此部位对结构进行了加强，从而避免了由于结构局部不满足要求造成了整体破坏。
参考文献
［1］路桥施工计算手册［M］.北京：人民交通出版社，2012.
［2］刘道德吕豪轩.双壁钢套箱围堰在随岳高速公路汉江二桥57#墩的应用［J］.公路工程，2008（2）：131-134.