吕鹏涛

摘要：以兰渝铁路（兰州枢纽）杨家湾黄河特大桥5号墩承台为例，详细介绍，高寒深水地区双壁钢围堰拆除施工技术，本工程具有高寒、深水、流动河水、水下作业的技术难点，工程实践证明此项技术效果良好，施工技术可行，可为今后类似工程的施工提供技术借鉴。

关键字：高寒深水双壁钢围堰拆除施工技术

Abstract: the LanYu railway (lanzhou hub) YangGuWan Yellow River big bridge 5 # pier elevated pile caps as examples, the paper introduces, alpine deep water double-wall steel cofferdams of the demolition in the construction technology, the project has the alpine, deep water, the river flow, underwater operations technical difficulties, and engineering practice shows the technology to good effect, construction technology and feasible, and can be for the other similar project construction to provide the technology reference.

Key word: alpine deep water double-wall steel cofferdams of the demolition construction technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

工程概况

杨家湾黄河特大桥位于兰州市东岗镇，桥梁全长1442.13m，双线货运铁路桥，设计43个墩台，为保证通航要求， 跨越黄河的3、4、5、6、7号墩梁体设计为（40m+64m+64m+40m）预应力变截面连续梁，其中5号墩处于河道中央，水深7m，水流湍急，黄河汛期对桥梁施工影响较大，径流量主要源于上游流域的降水和冰雪融水，年径流量随降雨和气温的变化而异，桥址有冬天寒冷的特点，黄河河水兰州段枯水期为每年的1月至3月，此时径流量小，但气温处于全年最低，水面气温平均零下15℃。该处地质卵石覆盖厚度2m，其下为花岗岩。5号墩承台施工采用双壁钢围堰，目前桥梁施工完毕，按黄河管理委员会要求对双壁钢围堰进行拆除，恢复原有河道，满足通航要求，

2、双壁钢围堰的拆除

2.1双壁钢围堰组成结构

图一：双壁钢围堰组成结构

如图一所示：双壁钢围堰为内径19m，外径20.4m的圆柱形钢结构容器，围堰由水平桁架、竖直桁架和内壁、外壁钢板组合而成，水平桁架由内壁加强环形角钢、外壁加强环形角钢、水平桁架斜杆角钢组成，竖直桁架由竖直桁架立杆布置而成，双壁由钢板和竖直桁架立杆角钢和水平加强环形角钢焊接加工而成，双壁间的连接由水平桁架斜杆角钢连接呈W形，水平成环布置，水平桁架随标高的下降而加密，圆形围堰又均分成10个独立的井箱，井箱内填满碎石，井箱用6mm的隔舱板从围堰顶到底焊接密封，防止围堰外侧受冲刷的石头和船舶撞击，如果围堰局部井箱漏水，不影响其他井箱的拆除，围堰底部密封呈三角形，便于插入卵石覆盖和精确定位，

2.2双壁钢围堰与桥墩的位置关系

图二：双壁钢围堰与桥墩位置关系图

如图二所示，双壁钢围堰插入卵石层1.5m，为保持内外壁受力平衡，承台墩身施工完毕后，围堰内就注入了河水，受外界温度影响，围堰内静止水流在寒冷季节结冰1m厚，受气温影响，静止水流在24小时内将会结冰，所以要求施工方案严谨，却必须快速完成，如何快速在此低温，拆除双壁钢围堰是施工的重点、难点。

2.3双壁钢围堰水上部分的拆除

提前预置2m×2m×2m的实心混凝土块，预埋挂钩， 用25T浮吊,将混凝土块运往围堰顶部，起吊一定高度，自由落下，将围堰内1m厚冰层砸一窟窿，放入2臺15KW的水泵，将冰层以下的河水抽干，然后再用浮吊起吊混凝土块将围堰内冰块砸碎，浮吊配合人工清理冰块，然后清理、冲洗墩座顶面上淤泥、杂物等。并对墩身表面缺陷及墩身上预埋件，拉杆头进行处理修饰，以保证枯水期，墩身外露部分表面美观。

首先清理围堰内碎石：沿切割面往上内壁切开一个1m×1m的内壁切口，环向间距2m布置，每个井箱尽可能多的布置内壁切口，便于围堰内碎石的清理，此时围堰内碎石随重力作用从内壁切口滑出，浮吊配合人工将碎石装入舶船内运往岸边，但从围堰顶往下3m，由于温度影响，碎石已经与水形成了如图三所示的块状坚固的冰碎石，无法落到围堰底部，人工操作空压机带风镐对冰碎石进行破除，破除过程中边破

边洒盐，便于快捷解冻清理混合物。破除的石渣要及时清理，防止石渣二次结冰。块状冰碎石清理完毕后，割除从围堰顶下2.5m的钢围堰，切割方法，浮吊提前将切割的围堰块挂住，防止切割完毕后掉河里，氧气乙炔切割成块，分别吊装至舶船，运往岸边，25t吊车将钢围堰块吊装至车内运走。

2.4双壁钢围堰水下部分的拆除

如图四所示：为减少水下作业工程量，在围堰内部还未放水前，沿圆周切割内壁钢板，切割线与1m×1m内壁切口底线重合，割除井箱之间隔舱板，切割隔舱板时首先检查此井箱外壁是否漏水，如果漏水先对此井箱进行抽水，然后对漏水处进行水下焊接堵漏，切割时需距外壁钢板2cm以上处烧割，不允许烧伤外壁钢板，然后沿1m×1m内壁切口顶线中央往上切割内壁钢板和内壁水平加强环形角钢，切线的位置需要超出枯水期水位10cm，保证箱内进水后此割缝外露水面。然后如图五所示人员进入两壁之间将外壁切割面一周内的外壁竖直桁架立杆全部割除，剩余外壁钢板、水平桁架斜杆、内壁桁架立杆不动，保持围堰自身结构的稳定和操作人员的安全。

以上操作完毕后，往围堰内侧注水，高度与围堰外枯水期水位一致，然后进行水下切割作业，由于围堰外侧水流湍急，保证潜水工水下作业效率和安全，潜水工从围堰内下水，从箱底1m×1m的内壁切口进入双壁之间，沿提前做好的竖直切割标志线切割外壁钢板，并割除竖直切割线内所有的外壁环形角钢，竖直切割线从切割面往上超出水面10cm，然后割除切割面内壁竖直桁架立杆，按提前计算的尺寸进行切割，本案例是按圆幅长3m，高5m，双壁同时起吊计算重量并进行切割，切割原则上从下游向上游对称切割，此时围堰剩下水上的40cm连接，再进行水上作业将内外壁竖直切割线内的所有障碍进行清除，水上作业前，需提前将需要取下的围堰块用浮吊吊住避免河水冲走。将围堰块起吊搁置在舶船上，舶船船需足以承受钢围堰的重量，运往岸边25t吊车起吊上岸。循环以上操作完成所有双壁钢围堰的拆除。

3、安全控制要点

3.1设备安全：所有作业机具，必须具有相应审核审核资料，相关检验合格报告，设备部分构件如吊车、浮吊钢丝绳需加强保养和定期检查，水下切割设备检查配件是否完善、是否完好。舶船锚固绳索、发动机是否完好。船体外壁等都应该定期检查。

3.2人员安全：现场施工人员必须具备相应工作经验，和相应资质，对围堰拆除工艺流程熟悉，并有一定的紧急情况处理能力，所有现场施工人员必须佩带安全帽、安全带和配穿救身衣，潜水作业人员必须配置保暖潜水衣，和足够的氧气装置，病患不适合从事潜水作业，每位潜水工水下连续切割工作时间不得超过3小时为宜，所有机具操作人员必须具有相应证件。

3.3施工注意事项：

切割注意事项：切割施工期间，船只不得碰撞围堰，围堰周围作好防护标志及防护措施。严禁重物掉入水中，伤害潜水工。切割时，应禁止一切不安全的起吊工作和其它工作，同时严禁使用交流电焊机进行电焊工作。为减少割条丢失，力求节约，使用时应用布袋装好，割条当长度约3cm时，即应更换，以免将割刀熔结不易取出，每位潜水工对本次切割的长度范围内进行检查，建议用Φ4mm铁丝或焊条，从割缝中通过，确保全部切断。

起吊注意事项：起吊前潜水工应全面检查全园是否全部切断，确认全园切断后，方准起吊。起吊前对起重系统进行全面检查，并进行交底后，方可起吊。起吊时分工要明确，统一指挥，开始时起动少许，受力均匀，起吊过程中，观察测力器力量和测绳高度的变化，确保围堰平稳提起。

其他注意事项：加强与气象部门的联系，提前知晓未来几天的天气变化趋势，以便为汛期施工及汛期安全提前作好准备。另应加强与水务部门的联系，密切关注主汛期的水位情况，确保服从水务部门的统一指挥。加强职工的安全教育及防汛抢险教育，避免险情发生时发生混乱，并能在防汛指挥小组的指挥下，及时做好防汛抢险工作。准备先请公司安全处的领导来对本工地的施工人员进行防汛安全知识讲座，传达防汛知识和要领，相关工程防汛措施的经验。

4、结束语

本案例成功的解决了高寒、深水双壁钢围堰的拆除技术的施工要点和难点，本案例切割高度5m，借鉴此案例可以考虑大于切割高度5m的双壁钢围堰及相关水下钢构件的拆除技术，目前中国高速铁路迅速发展，跨江跨河甚至跨海、高海拔、恶劣气候条件的桥墩施工将屡见不鲜，带来的施工难度和安全性也越来越大，因此围堰的拆除在整个桥梁施工的安全性起着至关重要的作用，该技术值得借鉴。

参考文献:

ISBN 7-114-05337-1桥梁施工专项技术手册桂业昆 邱式中 编人民交通出版社

ISBN 7-114-04634-0桥梁深水基础刘自明编人民交通出版社

ISBN 978-7-113-07691-7铁路建设工程安全生产管理铁道部建设管理司中国铁道出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。