DK41+560公路橋梁下部結(jié)構(gòu)施工研究

柳宏

（鄭州市地方公路管理處，河南 鄭州 450000）

1 工程概況及內(nèi)容

1.1 工程概況

DK41+560跨線公路橋是為方便居民和車(chē)輛通行而設(shè)的跨線公路橋，設(shè)計(jì)相交里程為達(dá)成線DK41+560=GK0+30.35與線路正交且位于曲線上。橋跨形式為2·20米，該橋系地形限制，橋下凈空7米，橋面全寬7.5米,橋面橫坡1.5%,支座平置。公路荷載為Ⅱ級(jí)汽車(chē)荷載。0#橋臺(tái)為明挖基礎(chǔ)，1#橋墩、2#橋臺(tái)均為挖孔樁。1號(hào)墩身為直徑1.5m的挖孔樁，樁長(zhǎng)為16.5米。2#臺(tái)為直徑1.25m的挖孔樁基礎(chǔ)，挖孔樁長(zhǎng)為8米，橋臺(tái)置于承臺(tái)上。梁體采用lp=20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁；橋臺(tái)臺(tái)后設(shè)8米的搭板，在1號(hào)墩前面連續(xù)，0#、2#橋臺(tái)前設(shè)一道CD-40型紳縮縫，支座為GJZ200*250*28mm板式橡膠支座。

1.2 工程內(nèi)容

本工程內(nèi)容包含一座公路橋的上、下部、橋面系及附屬工程。主要工程量包括：土石方1500m3，C30 混凝土基礎(chǔ) 96m3，C30 混凝土墩臺(tái)身、臺(tái)帽400m3，C45預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁113m3，橋面鋪裝及防撞墻70m3。

2 明挖基礎(chǔ)

本工程0#橋臺(tái)的擴(kuò)大基礎(chǔ)，土方、軟石開(kāi)挖均以機(jī)械明挖為主，人工輔助；基坑石方開(kāi)挖采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，在距基底設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m時(shí)，核實(shí)地質(zhì)情況，是否與設(shè)計(jì)要求相符，保證基底盡量與基礎(chǔ)形狀一致。擴(kuò)大基礎(chǔ)施工工藝如下：

2.1 施工準(zhǔn)備

開(kāi)挖前先清除現(xiàn)場(chǎng)四周浮土等，排除一切不安全因素，作好基礎(chǔ)四周臨時(shí)圍護(hù)和排水設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，準(zhǔn)備好搭建雨蓬的材料。

2.2 基坑開(kāi)挖

地面設(shè)好排水設(shè)施后，基坑土方采用機(jī)械開(kāi)挖，人工輔助。基坑邊坡放坡坡度1:0.75，開(kāi)挖之前對(duì)開(kāi)挖棄土作好堆放位置布置，避免造成棄土零亂。開(kāi)挖時(shí)，采用先中部后四邊的方法進(jìn)行，在開(kāi)挖至接近開(kāi)挖界線時(shí)，用人工方法施工，保持邊坡平整順直。

挖至坑底（設(shè)計(jì)標(biāo)高）時(shí)保留不少于30厘米的厚度，再用人工挖至基底標(biāo)高，驗(yàn)收合格后及時(shí)封底。

為增強(qiáng)基底防水能力，方便將來(lái)基礎(chǔ)砼的澆筑，在基底標(biāo)高處向下挖3cm深并夯實(shí)整平，在其上抹一層厚度為3cm的砂漿，外輪廓尺寸比基礎(chǔ)實(shí)際尺寸大10-20cm。

2.3 支立基礎(chǔ)模板

基礎(chǔ)模板采用鋼模，模板要求表面平整，控制模板拼結(jié)縫，并用膠條塞縫，在模板支立時(shí)用全站儀進(jìn)行定位控制，確保模板定位準(zhǔn)確。輔助支撐固定，保證足夠的強(qiáng)度、剛度和平整度。模板安裝前進(jìn)行表面清理，涂脫模劑。模板安裝就位后測(cè)量調(diào)整其中心位置及垂直度。

2.4 澆筑基礎(chǔ)砼

基底經(jīng)自檢并經(jīng)設(shè)計(jì)代表確認(rèn)和監(jiān)理檢查合格后進(jìn)行基礎(chǔ)砼的澆筑，砼的振搗以插入式振搗器為主，混凝土為現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和、人力手推車(chē)運(yùn)送入模?；炷涟韬蠂?yán)格按施工配合比配料，砂、石、水泥、水及外加劑計(jì)量準(zhǔn)確，保證拌合時(shí)間?；炷翝仓r(shí)采用水平分層進(jìn)行，分層厚度不超過(guò)30cm?；炷寥肽：蠹皶r(shí)振搗，振搗時(shí)間適當(dāng)，不欠振、過(guò)振、漏振。澆筑完成后，及時(shí)養(yǎng)護(hù)以防止收縮裂紋，養(yǎng)護(hù)不少于14天。

2.5 拆模

待砼強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后，方可拆除模板。

3 挖孔樁施工技術(shù)

1#墩、2#橋臺(tái)均為挖孔樁，1#墩為2根直徑1.5m挖孔樁，2#臺(tái)為6根直徑1.25m挖孔樁。

3.1 施工準(zhǔn)備

在孔樁開(kāi)挖之前應(yīng)對(duì)承臺(tái)底進(jìn)行水平測(cè)量，使孔樁的開(kāi)挖面盡量與承臺(tái)底平或略高，以避免造成孔樁超挖。開(kāi)工前精確測(cè)量樁位，并放好護(hù)樁，樁孔四周作排水溝，孔口上方搭防雨棚，安裝手搖鐵轆轤，布置出碴道路，架設(shè)臨時(shí)電力、照明線路。

3.2 挖孔

挖孔樁鎖口采用C20鋼筋砼鎖口，其中，鎖口寬40cm，厚30cm，長(zhǎng)100cm，并使其高度高出地面30cm，防止土、石、雜物滾入井內(nèi)傷人。將鎖口牢牢地掛在土上，根據(jù)土質(zhì)情況可打入錨固鋼筋，錨固鋼筋與鎖口鋼筋連在一起。

采用人工間隔開(kāi)挖，每下挖1m立模澆筑護(hù)壁，隨支隨挖，至樁孔嵌入巖層后再根據(jù)巖層破碎及巖面傾斜程度、地下水情況等確定是否繼續(xù)設(shè)置護(hù)壁。挖孔時(shí)如有水滲入及挖至地下水位時(shí)，在井內(nèi)設(shè)置集水坑，及時(shí)用水泵排水，防止水浸泡孔壁造成坍孔。遇涌水量較大的潛水層承壓水時(shí)，采用水泥砂漿壓灌卵石混凝土圈等措施。在井內(nèi)遇到松軟巖石時(shí)，人工用風(fēng)鎬鑿除；當(dāng)遇到大漂石，石芽或進(jìn)入巖層部分，用風(fēng)鎬無(wú)法鑿除時(shí)，可手持式風(fēng)鉆鉆孔，松動(dòng)爆破，但必須嚴(yán)格控制裝藥量。

3.3 出碴

出碴作業(yè)程序：井下裝碴、井上手搖自制鐵轆轤提升石碴、手推車(chē)外運(yùn)至棄碴指定地點(diǎn)，棄碴不能棄在既有線橋墩臺(tái)周?chē)?/p>

3.4 砼護(hù)壁

為了保證井壁的穩(wěn)定，開(kāi)挖后沿井身土質(zhì)段進(jìn)行砼井筒襯砌，即做好砼護(hù)壁。護(hù)壁采用C20砼，人工灌注，每次灌注高度1米，壁厚0.2米。模板采用木模，厚3厘米，高1米，加工成圓筒形，圓木支撐。為便于安裝與拆卸，將圓筒形木模分為3片，立模時(shí)分片吊裝加固圍成圓筒狀。模板頂部放一鋼板存放砼。每次用鐵筒下料，人工向模內(nèi)填筑砼，用短鋼釬搗固。每節(jié)立模時(shí)，留出工作縫15厘米，最后用干硬性砼塞縫封口。

3.5 鋼筋籠制安

按照要求制備鋼筋籠，由于受吊裝高度的限制，鋼筋骨架采用“箍筋成型”法分段制作，入孔通過(guò)吊機(jī)吊起，在吊裝過(guò)程中焊接成整體。

鋼筋籠吊裝過(guò)程中一定要注意鋼筋籠軸線一致，安裝時(shí)在孔口上方安設(shè)鋼筋籠固定架，使鋼筋籠牢固定位。當(dāng)提升導(dǎo)管時(shí)，以防止鋼筋籠被撥起。

3.6 樁身砼灌注

砼采用配自動(dòng)計(jì)水量的強(qiáng)制式攪拌機(jī)集中拌制，翻斗車(chē)運(yùn)輸，人工串筒入孔，插入式振動(dòng)棒搗固。樁頂比設(shè)計(jì)稍高，凝固后鑿除。覆蓋，灑水濕潤(rùn)法養(yǎng)生。（見(jiàn)圖1）

挖孔樁基礎(chǔ)施工工藝流程框圖

3.7 施工安全注意事項(xiàng)

3.7.1 井下作業(yè)人員穿水靴，戴安全帽。

3.7.2 當(dāng)井下作業(yè)深度超過(guò)5米時(shí)，定期用鼓風(fēng)機(jī)往工作面送風(fēng)，同時(shí)也起到排除煙塵的作用。

3.7.3 挖孔暫停時(shí)，孔口用井蓋蓋嚴(yán)，并在孔口處設(shè)警示牌，防止發(fā)生墜落事故。

4 墩柱施工

本工程中墩柱采用整體定型鋼模一次性灌筑墩身砼的施工方法。采取這種施工方法的優(yōu)點(diǎn)是：施工進(jìn)度快，無(wú)需設(shè)施工縫，提高了施工質(zhì)量；脫模后墩身外表面光澤度好。模板采用特制拼裝式鋼模板，板面平整，尺寸準(zhǔn)確，體積小，重量輕，拆裝容易、快速，運(yùn)輸方便。墩柱施工工藝流程如圖2：

4.1 墩柱模板制作

圓型墩柱模板面板采用5mm厚鋼板，專門(mén)廠家用卷板機(jī)卷制而成，根據(jù)墩柱高度統(tǒng)計(jì)情況設(shè)計(jì)制成1.5m高標(biāo)準(zhǔn)節(jié),每標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模板分成兩個(gè)半圓,兩個(gè)半圓間用企口連接,保證不漏漿,每節(jié)模型上下設(shè)10cm寬法蘭盤(pán)，并在其上不超過(guò)20cm鉆眼,利用螺栓及銷(xiāo)子連接,保證上下節(jié)連接牢固。

4.2 鋼筋制安

施工前對(duì)各種鋼筋進(jìn)行計(jì)算下料長(zhǎng)度、內(nèi)外關(guān)系等，并接長(zhǎng)柱身鋼筋，主要受力鋼筋注意接頭錯(cuò)開(kāi)，并實(shí)行雙面搭接焊。

4.3 模型安裝

先在平地上組裝成節(jié)，模型吊裝前模型進(jìn)行打磨和刷脫模劑，模型安裝采用吊車(chē)起吊，合攏后，上緊連接螺栓，模板根部加泡沫墊圈以防漏漿。

4.4 模型加固

由于采用5mm厚鋼板，完全可以靠自重保持模板的穩(wěn)定。為了保險(xiǎn)，在模板的周邊布置8根16cm×16cm長(zhǎng)方木，用螺栓和鋼板接長(zhǎng)方木，形成夾箍牢固的支撐住模板的腰部，頂面用纜風(fēng)繩（準(zhǔn)14以上鋼絲繩）與地籠連接，加固模板，保證其穩(wěn)定。

圖2 墩柱施工工藝流程

4.5 灌筑砼

就地設(shè)置砼攪拌場(chǎng)，砼運(yùn)輸可采用兩種方式：一是用兩輪車(chē)水平人力運(yùn)輸，卷?yè)P(yáng)機(jī)垂直起吊；二是直接用泵送入模。插入式振搗器振搗，灌注混凝土前檢查預(yù)埋件或連接鋼筋的埋設(shè)及模板支護(hù)情況。在砼灌筑前應(yīng)在模板上涂上脫模劑。

砼拌和時(shí)應(yīng)采用電子計(jì)量設(shè)備控制原材料計(jì)量，同時(shí)控制好拌和物的坍落度。

在拆除鋼模板之前，若鋼模板外側(cè)溫度過(guò)高時(shí)，及時(shí)用冷水沖澆鋼模板外側(cè)，以降低砼表面溫度，防止砼表面產(chǎn)生裂紋。

4.6 模板的拆除和砼的養(yǎng)護(hù)

當(dāng)砼達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后，即可用吊車(chē)起吊模型，先松掉連接螺栓，用鋼釬輕撥鋼模型，掛上吊鉤，輕輕拖動(dòng)模板使之脫離砼表面，再緩慢起吊模型，不能傷掛砼表面。模型拆除后，即可用特制通長(zhǎng)塑料薄膜包裹柱身，并在上、中、下用細(xì)繩捆緊，以達(dá)到養(yǎng)護(hù)的目的。

結(jié)語(yǔ)

在橋梁施工中，橋梁下部結(jié)構(gòu)非常的關(guān)鍵，從所占工程造價(jià)比例看，下部結(jié)構(gòu)一般占據(jù)比例較小，但是下部結(jié)構(gòu)施工不但直接影響到橋梁上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，而且特別是下部隱蔽工程的施工進(jìn)度往往是控制整體工期的最不可預(yù)測(cè)因素。所以從施工方法、人員機(jī)具設(shè)備配備等方面做好下部隱蔽工程基礎(chǔ)及樁墩施工，方可為橋梁提供一個(gè)良好的基礎(chǔ)保證。

[1]裘伯永,熊振南,林丕文.橋墩擴(kuò)大基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào).1983(01).

[2]戰(zhàn)啟芳.樁基礎(chǔ)高墩優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì).2000(05).

[3]挖孔樁施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì).1973(04)

[4]賀建端.水南特大橋98m長(zhǎng)挖孔樁施工[J].橋梁建設(shè).2007(01).