特大橋跨河水中施工技術(shù)探討

【摘要】隨著橋梁建設(shè)的發(fā)展，水中施工橋墩、承臺(tái)等情況日益增多。本文通過結(jié)合某跨河特大橋工程實(shí)例，以整個(gè)承臺(tái)及其墩身施工工藝為主題對(duì)其進(jìn)行深入探討，系統(tǒng)總結(jié)出橋梁水中施工實(shí)施過程，為同類工程提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】橋梁施工；水中施工；承臺(tái)施工；橋墩施工

1.工程概況

灞河特大橋位于陜西省西安市灞橋區(qū)及未央?yún)^(qū)境內(nèi)，本跨河特大橋的工程地質(zhì)為渭河二級(jí)階地，該工程地形平坦而且地勢(shì)開闊。對(duì)于本標(biāo)段負(fù)責(zé)施工的區(qū)間為DK849+619.86～DK860+810.96段橋長共11.19km。本跨河特大橋上部結(jié)構(gòu)所采取的結(jié)構(gòu)形式為32m、24m簡(jiǎn)支箱梁，連續(xù)箱梁、連續(xù)剛構(gòu)，對(duì)于下部結(jié)構(gòu)形式則采取為圓端形空心墩和圓端形實(shí)心墩。橋墩基礎(chǔ)采用φ1.25m和φ1.5m兩種鉆孔灌樁基礎(chǔ)。經(jīng)研究決定對(duì)本橋梁施工方案采取鋼管樁作業(yè)平臺(tái)施工，鋼板樁圍堰進(jìn)行水中墩的施工。

2.水中承臺(tái)及墩身施工技術(shù)

2.1施工準(zhǔn)備技術(shù)。在正式施工前，為了有效地確保施工質(zhì)量，重點(diǎn)是對(duì)振動(dòng)錘進(jìn)行檢查。這主要是考慮到振動(dòng)錘作為打拔鋼板樁的關(guān)鍵設(shè)備，應(yīng)當(dāng)保證線路暢通。對(duì)于使用振動(dòng)錘，應(yīng)當(dāng)保證其使用電壓滿足380-420V之間，而且應(yīng)當(dāng)檢查夾板牙齒磨損是否滿足要求。

2.2插打鋼板樁。從工程實(shí)施效果表明，為了有效地保證插打位置的準(zhǔn)確性，首先應(yīng)當(dāng)確保第一片鋼板樁插打。施工時(shí)首先在導(dǎo)向架上設(shè)置一個(gè)限位框架，大小比鋼板樁每邊放大1cm，插打時(shí)鋼板樁背緊靠導(dǎo)向架，邊插打邊將吊鉤緩慢下放。同時(shí)應(yīng)當(dāng)采取經(jīng)緯儀來觀測(cè)互相垂直的兩個(gè)方向。第一根鋼板樁準(zhǔn)確插打完成后，則再向兩邊對(duì)稱插打其余鋼板樁。

結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，值得注意的是，在插打施工中由于鋼板樁下端產(chǎn)生擠壓，鋼板樁鎖口和鎖口之間縫隙較大，這樣會(huì)造成上端產(chǎn)生向遠(yuǎn)離第一根鋼板樁的方向傾斜。因此，為了有效地確保鋼板樁的垂直度，應(yīng)當(dāng)采取每隔四五根鋼板樁就采用垂球吊線，控制傾斜度在1%以內(nèi)。對(duì)于存在鋼板樁偏移太多情況下，則必須及時(shí)對(duì)其采取糾偏處理。

2.3合攏施工。在進(jìn)行合攏施工前，應(yīng)當(dāng)開始測(cè)量并計(jì)算出鋼板樁底部的直線距離，結(jié)合鋼板樁的寬度，計(jì)算出所需鋼板樁的片數(shù)，然后再考慮如何插打下一步鋼板樁。另外，為了有效地保證合攏施工的方便性，對(duì)合攏處的兩片樁應(yīng)一高一低；同時(shí)針對(duì)合攏時(shí)出現(xiàn)“上小下大”情況，此時(shí)可用兩個(gè)走四滑車組向兩邊拉開，直到合攏樁兩邊樁頂?shù)木嚯x等于鋼板樁寬度為止，在接近平行時(shí)，再將合攏樁插入，打到設(shè)計(jì)標(biāo)高。針對(duì)本工程中存在方形圍堰情況，該類型的圍堰有4個(gè)面，實(shí)施時(shí)采取每打完一片鋼板樁都要沿導(dǎo)向架的法線和切線方向垂直，對(duì)于存在差距情況，則調(diào)整合攏邊相鄰一邊離導(dǎo)向架的距離。

3.施工控制技術(shù)措施

3.1樁基礎(chǔ)施工技術(shù)措施。本橋梁工程采取鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，為了有效地確保灌注樁施工質(zhì)量，本工程在施工灌注樁前首先核實(shí)設(shè)計(jì)圖紙，核對(duì)墩臺(tái)里程、地形地貌、地面高程，同時(shí)核實(shí)地表水對(duì)混凝土的侵蝕性。施工前采用全站儀測(cè)量各灌注樁，確保施工時(shí)的樁位精度。另外，為了準(zhǔn)確地確定出鉆孔施工方式，還需要準(zhǔn)確核實(shí)本工程的地形地貌、地質(zhì)水文。為了能有效地保證地下管線不受到破壞，對(duì)于橋下管線密布區(qū)，在施工時(shí)注意加強(qiáng)測(cè)控并與當(dāng)?shù)毓芫€產(chǎn)權(quán)單位取得聯(lián)系，施工過程中采取遷移或保護(hù)措施。鉆機(jī)安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)首先固定好鉆機(jī)底座，從而有效地保證了鉆機(jī)在施工過程中避免出現(xiàn)偏移以及沉降。固定鉆機(jī)后對(duì)其采取水平調(diào)平處理。

本工程對(duì)灌注樁的護(hù)壁采取優(yōu)質(zhì)膨潤土造漿護(hù)壁，造漿應(yīng)當(dāng)注意泥漿指標(biāo)，應(yīng)控制泥漿各項(xiàng)指標(biāo)在允許范圍內(nèi)。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)速度采取嚴(yán)格控制，同時(shí)為了有效地確?？妆诘姆€(wěn)定性，鉆進(jìn)施工應(yīng)當(dāng)連續(xù)不間斷。鉆孔施工完成后，鉆頭應(yīng)當(dāng)提出孔外，可以有效地防止塌孔現(xiàn)象出現(xiàn)。鉆孔完成后對(duì)其采取清孔處理，施工時(shí)應(yīng)當(dāng)按照換漿法方式，清孔后分別由孔口、孔中部和孔底三部位進(jìn)行泥漿提取，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，要求其強(qiáng)度以及沉渣厚度必須滿足規(guī)范要求。

鋼筋籠制作時(shí)的分節(jié)長度以方便施工、根據(jù)吊放機(jī)具性能確定，不得出現(xiàn)彎曲或扭曲現(xiàn)象，并按設(shè)計(jì)設(shè)置砼墊塊。吊放鋼筋籠時(shí)對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心，豎直插入，嚴(yán)防觸及孔壁。水下混凝土灌注連續(xù)作業(yè)，一氣呵成，混凝土拌和必須均勻，有良好的和易性，可加適量緩凝型減水劑，防止離析或堵管現(xiàn)象發(fā)生。水下混凝土灌注過程中，隨時(shí)做好測(cè)量和記錄，嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深，導(dǎo)管要盡量位于孔的中部，避免提升導(dǎo)管時(shí)掛住鋼筋籠。

3.2承臺(tái)施工措施。在進(jìn)行開挖本橋梁承臺(tái)基坑時(shí)，首先做好防排水設(shè)施，以有效地避免地表水或者雨水流入基坑；同時(shí)為了避免基底暴露過久，采取及時(shí)澆筑基礎(chǔ)混凝土。承臺(tái)施工時(shí)采取人工風(fēng)鎬鑿除樁頭前，首先采取切割機(jī)環(huán)切樁頭，然后采取風(fēng)鎬鑿除樁頭，使基樁頂部顯露出新鮮混凝土面，基樁埋入承臺(tái)長度及樁頂主筋錨入承臺(tái)長度滿足設(shè)計(jì)要求。樁基檢測(cè)合格后，承臺(tái)底按設(shè)計(jì)施工砼墊層。

鑒于本工程承臺(tái)所采取的體積較大，如何合理降低其水化熱是關(guān)鍵施工考慮要點(diǎn)之一。因此，本工程澆筑承臺(tái)混凝土施工前首先進(jìn)行熱工計(jì)算，同時(shí)對(duì)承臺(tái)混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化處理，水泥選用上采取低水化熱水泥品種。對(duì)于無可能避免地在高溫季節(jié)施工時(shí)，則采取降低混凝土入模溫度；以及在承臺(tái)內(nèi)布置溫控管道，通過采取循環(huán)冷水來吸收混凝土的熱量。另外再澆筑時(shí)采取分層厚度澆筑方式，可以有效地加快混凝土熱量散發(fā)速度，防止出現(xiàn)溫度裂縫。加強(qiáng)混凝土內(nèi)部溫度測(cè)量監(jiān)控。澆注承臺(tái)時(shí)注意預(yù)埋沉降觀測(cè)標(biāo)。完工后，按照規(guī)定進(jìn)行沉降觀測(cè)。

3.3墩臺(tái)身施工措施。本工程重點(diǎn)加強(qiáng)墩臺(tái)身施工的測(cè)量工作，有效地保證了橋梁墩、臺(tái)位置準(zhǔn)確；同時(shí)為了有效地確保墩臺(tái)身混凝土施工質(zhì)量，在進(jìn)行澆筑墩身混凝土施工前，重點(diǎn)做好混凝土原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)，嚴(yán)格地按照試驗(yàn)結(jié)果來確定出最佳施工配合比。針對(duì)墩臺(tái)身的鋼筋施工應(yīng)當(dāng)由專業(yè)人員進(jìn)行綁扎以及焊接鋼筋。

對(duì)本工程墩臺(tái)身采用的大塊定型鋼模要具有足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，模板之間的接縫要嚴(yán)密不漏漿，模板的支撐及加固要穩(wěn)定可靠，保證墩臺(tái)幾何尺寸和表面平整度達(dá)到設(shè)計(jì)和驗(yàn)標(biāo)要求。當(dāng)對(duì)墩臺(tái)身混凝土澆筑完成后，則及時(shí)按驗(yàn)標(biāo)要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保后期強(qiáng)度發(fā)展，滿足設(shè)計(jì)要求。墩臺(tái)混凝土不到拆模強(qiáng)度，不得拆模，拆模時(shí)應(yīng)小心翼翼，特別注意有棱角的地方，不得碰傷。鋼筋下料長度要保證有足夠的錨固和搭接長度，接頭滿足驗(yàn)標(biāo)要求，用混凝土墊塊或塑料墊塊保證保護(hù)層的厚度。腳手架基底要求夯實(shí)并設(shè)置墊板，搭設(shè)雙排腳手架且必須與墩身鋼模板分離，以免混凝土施工時(shí)影響模板的垂直度。

施工時(shí)充分考慮施工季節(jié)混凝土配合比的調(diào)整，在高溫季節(jié)混凝土水平運(yùn)輸、垂直運(yùn)輸過程中塌落度均有損失，易造成泵送時(shí)間過長或堵塞現(xiàn)象，施工時(shí)采用冷水拌合，以控制混凝土的出倉溫度，同時(shí)對(duì)混凝土運(yùn)輸車和泵管分別采取覆蓋及降溫措施，以減少混凝土塌落度損失。

4.結(jié)語

通過結(jié)合灞河特大橋工程施工為例，對(duì)本橋梁施工方案采取鋼管樁作業(yè)平臺(tái)施工，鋼板樁圍堰進(jìn)行水中墩的施工，這樣可以有效地防止外部流水。本工程所采取的施工技術(shù)措施可以有效地確保了承臺(tái)施工，不但工藝簡(jiǎn)單，而且施工成本低，可為同類工程提供參考借鑒。

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