圍堰筑島技術(shù)在橋梁水中樁基施工中的應(yīng)用

何 倩

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西 晉城 048000)

圍堰筑島技術(shù)在橋梁水中樁基施工中的應(yīng)用

何 倩

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西 晉城 048000)

以某特大橋水中樁基施工實(shí)踐為例，通過(guò)圍堰筑島施工方案，將水中施工條件變?yōu)殛懙厥┕ぃ瑑?yōu)化了特大橋水中樁基施工工藝，從而有效解決了水中樁基施工環(huán)境差、難度大、費(fèi)用高等問(wèn)題，達(dá)到了安全、經(jīng)濟(jì)和高效的目的。

水中樁基，圍堰筑島，橋梁，路線

1 工程概況

某特大橋設(shè)計(jì)為34-30 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，中心樁號(hào)為K0+483處，全長(zhǎng)1 027 m，路線跨越漳澤水庫(kù)，大橋基礎(chǔ)位于水中，由于水中施工周期長(zhǎng)、環(huán)境差、風(fēng)險(xiǎn)大，所以該項(xiàng)工程是全線施工重點(diǎn)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)考察，地表水大致在K0+510～K0+910段，其中，K0+510～K0+660段水深0.5 m～1.5 m，K0+660～K0+910段水深1.5 m～5 m，但水深受漳澤水庫(kù)蓄水影響大，為減小水庫(kù)蓄水影響，順利進(jìn)行樁基礎(chǔ)和承臺(tái)施工，項(xiàng)目部認(rèn)為最好在雨季過(guò)后，水庫(kù)泄洪完成并開(kāi)始蓄水時(shí)組織施工，到來(lái)年雨季前完成水中橋基、承臺(tái)等作業(yè)，對(duì)此，提出了圍堰筑島進(jìn)行樁基施工的施工方案。

2 圍堰筑島施工

2.1 K0+660～K0+910段

1)按路線前進(jìn)方向，在橋的右側(cè)(即上游)距離橋面邊線5 m外填出一條頂部寬10 m的圍堰，圍堰起點(diǎn)在現(xiàn)有便道的小橋邊，終點(diǎn)大致在K0+920右側(cè)中線外30 m處。圍堰底部采用片石和礦渣作填料，以利擠淤，圍堰兩側(cè)填礦渣，中間1.5 m～2 m填土石混合料，以利壓實(shí)后有效阻隔滲水，盡量減少滲水對(duì)樁基和承臺(tái)施工的影響。圍堰高度以現(xiàn)有便道為準(zhǔn)(可根據(jù)水庫(kù)蓄水情況加高)。

2)圍堰填好后，將圍堰與便道圍起來(lái)的水溏抽干。

3)順著橋的前進(jìn)方向填出一條50 m寬的干島，干島右邊緊靠圍堰，填筑高度至承臺(tái)頂面標(biāo)高或高出淤泥0.5 m。干島底部用片石和礦渣作填料，以利擠淤，淤泥以上可用礦渣或土石混合料作填料，分層填筑壓實(shí)，以利鉆孔。

2.2 K0+510～K0+630段

1)按路線前進(jìn)方向，在橋的左側(cè)(即下游)距離橋面邊線5 m外填出一條頂部寬10 m的圍堰，圍堰起點(diǎn)大致在K0+560左側(cè)中線外30 m處，終點(diǎn)大致在現(xiàn)有便道的小橋邊。圍堰底部采用片石和礦渣作填料，以利擠淤，圍堰兩側(cè)填礦渣，中間1.5 m～2 m填土石混合料，以利壓實(shí)后有效阻隔滲水，盡量減少滲水對(duì)樁基和承臺(tái)施工的影響。圍堰高度以現(xiàn)有便道為準(zhǔn)(可根據(jù)水庫(kù)蓄水情況加高)。

2)圍堰填好后，將圍堰與便道圍起來(lái)的水溏抽干。

3)順著橋的前進(jìn)方向填出一條50 m寬的干島，干島左側(cè)邊緊靠圍堰，填筑高度至承臺(tái)頂面標(biāo)高或高出淤泥0.5 m。干島底部用片石和礦渣作填料，以利擠淤，淤泥以上可用礦渣或土石混合料作填料，分層填筑壓實(shí)，以利鉆孔。

2.3 兩條圍堰結(jié)合部K0+630～K0+660段

1)為不影響流水，兩條圍堰先各自圍至便道橋頭，空出K0+633和K0+663兩橋基部位不填，確保水流順暢。

2)優(yōu)先安排K0+573和K0+603兩墩橋基和墩柱施工，在此二墩墩柱及墊塊施工完成后，將K0+550～K0+630段圍堰改至K573附近，將河道改至K0+573～K0+603之間通過(guò)。

3)河道改道完成后，針對(duì)K0+633和K0+663二橋墩基礎(chǔ)，進(jìn)行圍堰筑島施工。直接用片石和礦渣沿橋面方向填出一條50 m寬的小島，島的頂部與便道頂部高度一致，并根據(jù)水流情況考慮是否在小島的迎水面增加草袋圍堰。

3 鉆孔灌注樁基成孔

本橋樁基全部采用回旋鉆鉆孔，水中樁全部采用水下灌注混凝土施工作業(yè)。

3.1 泥漿制備與泥漿池設(shè)置

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)勘查的地質(zhì)條件，本橋址地層巖性為粉質(zhì)土、粉土及粉細(xì)砂，局部為粉質(zhì)粘土。粉土呈中密狀，粉細(xì)砂呈中密～密實(shí)結(jié)構(gòu)，飽和狀態(tài)，粉質(zhì)粘土呈硬塑狀態(tài)。在不同地層采用不同泥漿性能指標(biāo)，見(jiàn)表1。

表1 泥漿性能指標(biāo)

泥漿池設(shè)置在墩位附近，以便泥漿循環(huán)使用。泥漿池包括沉淀池與循環(huán)池，開(kāi)挖平面尺寸為6 m×6 m，深度原則上不超過(guò)地下水位線，泥漿池內(nèi)側(cè)敷設(shè)塑料膜，防止污染地下水。

3.2 鉆機(jī)布設(shè)及就位

鉆機(jī)正確就位，鉆頭中心線和樁設(shè)計(jì)中心線在同一鉛垂線上，其偏差不大于2 cm。鉆機(jī)調(diào)整就位后，要牢固固定鉆機(jī)以避免在鉆孔過(guò)程中因振動(dòng)而影響鉆桿垂直度和平面位置，從而造成成孔位置、孔位等不滿足設(shè)計(jì)要求。

3.3 鉆進(jìn)

鉆孔前，繪制鉆孔地質(zhì)剖面圖，以便按不同土層選用適當(dāng)?shù)你@進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度和泥漿性能指標(biāo)。當(dāng)鉆機(jī)就位后先開(kāi)機(jī)調(diào)試，待泥漿形成循環(huán)后方可開(kāi)始進(jìn)尺先低速鉆，當(dāng)鉆頭完全進(jìn)入土層后，方可進(jìn)行正常鉆進(jìn)速度，防止塌孔。鉆進(jìn)過(guò)程始終采用減壓鉆進(jìn)并隨時(shí)檢查鉆桿傾斜度，保證小于1‰，以免斜孔、歪孔。當(dāng)鉆進(jìn)深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，檢查孔深、孔徑、孔位和孔型，滿足設(shè)計(jì)要求后，立即清孔。

3.4 鋼筋籠制作與下放

鋼筋籠制作在鋼筋加工區(qū)內(nèi)進(jìn)行，鋼筋籠分節(jié)制作，分節(jié)鋼筋籠在墩上孔位處豎直對(duì)接，為避免鋼筋籠在吊裝過(guò)程中產(chǎn)生變形，在鋼筋籠上設(shè)置“十”字撐以加強(qiáng)整體剛度，下放時(shí)將其割掉。在鋼筋籠下放前要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)阡摻罨\設(shè)置定位筋，在鋼筋籠結(jié)長(zhǎng)、下放過(guò)程中，鋼筋骨架要保持垂直、居中，每節(jié)結(jié)長(zhǎng)要順直，接頭焊接牢固，同一斷面接頭數(shù)量不超過(guò)總根數(shù)的1/2。同時(shí)在鋼筋籠下放過(guò)程中，盡量避免鋼筋籠碰撞孔壁。

3.5 灌注水下混凝土

鋼筋籠下放好后，立即下放導(dǎo)管，導(dǎo)管安裝完畢后進(jìn)行二次清孔，清孔合格后，立即進(jìn)行水下混凝土灌注。混凝土灌注連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。當(dāng)混凝土開(kāi)始灌注時(shí)，導(dǎo)管底部距離孔底保持25 cm～40 cm的空間，首批灌注混凝土的量要滿足初次導(dǎo)管埋深不小于1 m和填充導(dǎo)管底部距離孔底的間隙，在隨后的整個(gè)灌注過(guò)程中，導(dǎo)管埋深始終控制在2 m～6 m之間，以防止泥漿混入導(dǎo)管中形成夾泥層?；炷凉嘧⑦^(guò)程中，要勤測(cè)量孔深，及時(shí)掌握導(dǎo)管埋深，確定繼續(xù)灌注還是拆除導(dǎo)管。導(dǎo)管拆除前要準(zhǔn)確測(cè)量混凝土頂面至基準(zhǔn)面的高度，計(jì)算導(dǎo)管埋深，確定拆管長(zhǎng)度。灌注混凝土完成時(shí)孔內(nèi)混凝土全截面要高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5 m～1 m左右，以保證混凝土的強(qiáng)度，多余部分在接樁前鑿除。

4 成樁質(zhì)量檢測(cè)

根據(jù)業(yè)主的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，成樁后樁基質(zhì)量符合現(xiàn)行《公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程》的要求。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本工程的實(shí)踐證明，圍堰筑島施工有效的解決了水中樁基施工的各種困難，并且成樁后樁體質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，為以后類似工程施工提供借鑒。

Application of cofferdam island technology in bridge water pile foundation construction

He Qian

(ShanxiJinchengHighwayBridgeConstructionCo.,Ltd，Jincheng048000,China)

Taking the bridge water pile foundation construction practice as an example, through cofferdam island construction scheme, the paper transforms water construction conditions into land construction, optimizes extra-large bridge water pile foundation construction technology, solves water pile foundation construction problems including bad construction environment, big construction difficulty and high cost, which achieves safe, economic and high-efficient target.

water pile foundation, cofferdam island, bridge, route

2015-02-03

何 倩(1974- )，女，工程師

1009-6825(2015)11-0181-02

U443.1

A