淺談高速公路橋梁深水樁基及水中承臺的施工要點

摘要：隨著高速公路橋梁建設的快速發(fā)展，橋梁施工經(jīng)常需要在深水中進行橋墩施工的情況，對施工技術提出了更高的要求。在深水橋墩施工中，施工平臺作為施工的臨時結構，在施工過程中發(fā)揮著非常重要的作用，必須予以高度重視。深水樁基職工不僅是橋梁施工的關鍵所在，也是影響施工進度的重要部位。為此，本文結合工程實例，分析高速公路橋梁深水樁基及水中承臺的施工要點。

關鍵詞：高速公路橋梁；深水樁基；承臺；施工要點

近些年來，隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，傳統(tǒng)“五縱三橫”的路網(wǎng)結構已經(jīng)無法滿足人們生活生產(chǎn)的實際需求，需要對路網(wǎng)結構予以改進，從而跨越江河的路橋工程越來越多。在這些路橋工程中，深水樁基施工及水中承臺施工成為了施工難點與重點，對工程整體施工質(zhì)量、進度、成本有著重大影響，必須予以深入探討。

一、工程概述

某高速公路橋梁工程橋位處于低山海拔380-800米，上坡在25-40度之間，溝槽比較狹窄。主橋位置坡面比較陡峭，地表破碎，覆蓋層較薄，橫跨大江。此工程全長2100米，最大橋高110米，采用大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構箱梁橋結構。公路等級是雙向四車道，車輛荷載等級為一級，橋梁寬度是25米。主橋包括5個橋墩；基樁為嵌巖樁，樁徑2米，樁長44米，共設24根；承臺的長、寬、高分別為16米、25米、5米，承臺底標高為312米，頂標高為317米；設計最低水位為313米，設計最高水位：每100年一遇為328米，每300年一遇為329米。

二、深水樁基施工要點

經(jīng)過不斷優(yōu)化與完善，此工程深水樁基施工方案為：采用鋼護筒平臺、鋼吊箱施工。薄壁高墩采用翻模法施工、塔吊配合，上部結構掛籃懸澆施工。

（一）水中鉆孔平臺設計

在此工程施工中，水中平臺主要分為兩個部分：鉆孔區(qū)、堆料停放吊車區(qū)，利用鋼管樁與鋼護筒進行聯(lián)合承重，布設鋼管平聯(lián)與型鋼，為后續(xù)施工提供可靠保障。平臺頂高程設計為330米，高于每300年一遇的最高水位329米，所以，在鉆孔施工中，不會受到水位起降的影響，可以進行連續(xù)施工。

（二）水中平臺施工

在此施工過程中，需要先將鋼管樁與鋼護筒運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，之后進行現(xiàn)場拼裝與拋錨作業(yè)，最后焊接型鋼定位架，調(diào)整鋼絲繩長度，展開浮箱定位。完成以上準備工作之后，進行鋼管樁與鋼護筒的插打，其順序從平臺堆料區(qū)向鉆孔區(qū)逐排推進。除此之外，還要進行鋼護筒導向架安裝，其具體操作如下：在上一排已完鋼管樁與臨時插打的鋼管樁上搭設貝雷片與型鋼，形成井字架，下層安裝在鋼管樁腿上，分兩層定位，高度為6米。

（三）樁基施工

1.河床注漿加固施工

因為鋼護筒低處在砂卵石層中，并且護筒埋深較淺，在進行鉆孔的時候，穿越砂卵石層的時間比較長，為了防止出現(xiàn)塌孔、流砂等現(xiàn)象，可以實施鉆孔注漿加固作業(yè)。一般將注漿孔設置在單一群樁孔外圍，呈正方形布設，孔間距為2米。施工過程主要為：從平臺鉆孔區(qū)下入直徑為128毫米的套管，直到河床底予以固定。在下入套管的時候，需要鉆進淤泥層，直達強風化巖0.5米，之后對套管予以固定，展開注漿施工。待凝6小時之后，進行掃孔，之后鉆進3米，繼續(xù)注漿，待凝、掃孔、鉆進、注漿往復循環(huán)，直到卵石層底部為止，最后收回套管，將鉆機搬到下一個孔位。

針對注漿施工而言，其標準參數(shù)主要包括：當設計注漿壓力在1.9-2.8MPa之間的時候，單孔注漿段單位吸漿量低于1-2L/min，注漿超過計算值80%的時候，穩(wěn)定延續(xù)注漿15-30min即可。

2.鉆孔施工

在鉆孔施工中主要包括以下步驟：首先，選擇適合的鉆機類型。根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，選用沖擊鉆機。在平臺鉆孔區(qū)布設6臺鉆機，遵循相鄰行列鉆機不同時布設的原則。其次，制備泥漿與循環(huán)施工。將相鄰孔口護筒當成是鉆孔泥漿造漿池，因為所跨越的大江水位落差比較大，變化沒有規(guī)律可循，為此，考慮水位急漲急落對施工的影響，可以不設置連通管，利用大型泥漿泵予以泥漿循環(huán)施工。當水位比較高的時候，可以運用泥漿泵進行排渣；當水位比較低的時候，可以運用12方空壓機和撈渣桶聯(lián)合作業(yè)，進行有效的排渣。最后，在成孔施工中，需要堅持相鄰孔不同時鉆進的原則，并且對護筒內(nèi)水位標高進行密切監(jiān)測，確保鉆孔護筒內(nèi)水位比江面高出1.5-2米。

三、水中承臺施工要點

（一）鋼吊箱設計

鋼吊箱選用單雙壁相結合的設計，吊箱設計頂標高為330米，底標高為310米，總高度為19米，長度為27米，寬度為19米，高度為19米，壁厚為1.5米，其中放浪板高度為2米，雙壁高度為17米。因為鋼吊箱運輸與吊裝的限制，需要將其平面分成34個塊體。

（二）鋼吊箱加工與運輸

將鋼吊箱加工成節(jié)段，借助平板車，將其運輸?shù)酱a頭，之后把兩塊焊接成一塊，用30噸的桅桿將其吊裝到平板船上，水上運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，之后展開現(xiàn)場拼裝，為后續(xù)施工提供可靠依據(jù)。

（三）鋼吊箱壁板拼裝與下沉

首先，對鋼吊箱壁板進行拼裝，并且用型鋼將其和相鄰護筒進行連接，確保下放穩(wěn)定。其次，在下放過程中，主要利用10臺150噸的油壓千斤頂進行操作，時刻檢查護筒周邊的構筑物，避免出現(xiàn)損傷情況。其三，通過下放系統(tǒng)對吊底板與首節(jié)鋼吊箱予以起吊，并且拆除底板拼裝平臺。其四，通過向壁板隔艙內(nèi)進行對稱加水，使鋼吊箱達到下放標高。在完成下放操作之后，拆除下放系統(tǒng)，保證吊桿的拉伸狀態(tài)。

（四）鋼吊箱封底

在完成下沉施工之后，需要潛水對底板進行封堵，在封堵之前，可以用混凝土袋與棉絮封堵鋼護筒和封堵板之間的空隙。將懸吊系統(tǒng)當成是懸吊梁的承重結構，設置封底混凝土澆筑平臺，布設封底混凝土澆筑導管，確保施工的順利完成。同時，為了確保施工的連續(xù)、一次澆筑成型，可以采取攪拌站集中攪拌供料以及在浮橋上架設混凝土輸送泵的方式，進行混凝土輸送，確?；炷翝仓┕さ倪B續(xù)。

（五）承臺施工

在封底混凝土強度達到設計要求之后，拆除懸吊體系，關閉鋼吊箱的連通管，進行抽水操作，確保鋼吊箱中水位符合設計標準。在檢測樁基之后，清理封底雜物，之后展開混凝土澆筑施工，分兩次完成，第一次澆筑2米，第二次澆筑2.5米，在大體積混凝土澆筑中，需要設置冷卻管，保證澆筑施工的順利完成。同時，在第一層承臺混凝土強度達到設計要求之后，拆除下層內(nèi)支撐，之后展開第二層承臺混凝土澆筑施工，同時預埋墩身施工構件。

結束語

總而言之，在高速公路橋梁深水樁基及水中承臺施工中，必須根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)、地形、水文、氣候等情況，結合施工材料與機械設備，制定合理、科學的施工方案，在保證施工順利完成的同時，確保施工質(zhì)量達標。通過實踐表明，加強先進施工技術、施工材料、施工機械設備的運用，可以有效克服施工難點，提高施工質(zhì)量。

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