高速公路橋梁深水樁基及水中承臺(tái)施工討論

劉康斌，程炳建

(1.上饒市公路管理局廣豐分局;2.上饒市公路管理局玉山分局)

隨著我國高速公路發(fā)展，跨越江河橋梁也逐漸增多。對橋梁深水基及承臺(tái)的施工也成為了施工的難題。深水樁基及水中承臺(tái)的施工技術(shù)關(guān)系到工程進(jìn)度，制約了高速公路施工的成本。水深一旦超過了10 m，方式方法就會(huì)選擇鋼吊箱、鋼套箱及鋼板樁圍堰等方法。對承臺(tái)深水樁基施工的工藝進(jìn)行研究，施工方法在橋梁的深水樁基施工中廣泛應(yīng)用，可以承受大的水壓，而且結(jié)構(gòu)十分簡單，施工起來也十分方便。要充分考慮深水樁基鉆孔的工藝和水下施工要點(diǎn)，對承臺(tái)施工需要結(jié)合水中承臺(tái)特點(diǎn)，考慮水中施工影響。

1 橋梁深水樁基及承臺(tái)施工

1.1 鉆孔平臺(tái)施工

以某工程為例，墩鉆孔的平臺(tái)樁基使用鋼管樁，樁頂會(huì)布置45b 的工型鋼當(dāng)主梁和分配梁。上鋪工字鋼與10 mm的防滑鋼板，從而形成了鉆孔平臺(tái)。平臺(tái)鋼管樁的內(nèi)徑是1.0 m，使用δ=10 mm 的鋼板卷制。而鋼護(hù)筒的內(nèi)徑設(shè)定為2.2 m，可以使用δ=16 mm 的鋼板卷制。鋼管樁要按照設(shè)計(jì)的長度加工，而鋼板下料前，一定要按照圖紙加工。因?yàn)榫碇其摴茕摪逡３制街保?，不可以使用表面出現(xiàn)銹蝕或者受沖擊鋼板，同時(shí)，要符合標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)的要求。

在鋼料切割時(shí)，可以使用剪板機(jī)，切割后要進(jìn)行矯正，經(jīng)過矯正的鋼料表面不能有明顯痕跡與損作，這時(shí)，可以使用錘擊方法或者熱矯正的方法。在下料之后要按照要求把板端開出坡口，通過卷管機(jī)進(jìn)行卷制，而卷管的方向要保持和鋼板壓延的方向相同。卷板時(shí)，還要注意對管端平面和管線垂直的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)鋼管接縫圓度的要求。

而鋼管焊縫則要求和母材相同的強(qiáng)度，可以使用坡口熔透的焊接方法，鋼管樁的現(xiàn)場也要保證對接頭與焊條的干燥。鋼管樁的焊縫是要承受著動(dòng)、靜荷載的受拉，是一級焊縫，焊縫內(nèi)部的缺陷要做超聲波的檢測，按照我國鋼焊縫的超聲波檢查方法，抽查焊縫長度，同焊工同焊縫如果出現(xiàn)缺陷的延長，一定要認(rèn)真探查。焊縫都要符合我國公路施工技術(shù)規(guī)范中對焊縫的要求，而且，生產(chǎn)廠家也要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自檢與評定。如表1 所示，標(biāo)示出鋼管樁管節(jié)的外形尺寸允許偏差的數(shù)值。

1.2 鋼管樁吊運(yùn)和堆放

鋼管樁可以使用水運(yùn)的方式，一般生產(chǎn)廠家都有碼頭，出廠后可以直接吊運(yùn)到船上。由于鋼管樁長度在生產(chǎn)時(shí)就會(huì)加工成施工現(xiàn)場實(shí)際需要的長度，防止現(xiàn)場鋼管對接時(shí)出現(xiàn)問題，還能使打樁施工的效率得到加強(qiáng)，這樣的鋼管樁質(zhì)量可以得到保障。生產(chǎn)廠家在運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之前，要對鋼管樁做好吊耳的設(shè)計(jì)，在吊裝時(shí)，可以使所有吊點(diǎn)同時(shí)受力，慢慢起落。樁身在放置船樁架之后，可以把吊耳割除。

表1 鋼管樁管節(jié)的外形尺寸允許的偏差值

鋼管樁堆放的支點(diǎn)和吊點(diǎn)的位置大致相同，一般偏差不會(huì)超過20 cm，在運(yùn)輸過程中一定要綁緊，保持所有支點(diǎn)同時(shí)受力的狀態(tài)。裝船時(shí)，按照鋼管樁設(shè)計(jì)的順序分層裝卸，平穩(wěn)放置，還要保持船身的穩(wěn)定性。

由于鋼管樁偏長，要防止樁身出現(xiàn)撓曲，就要使用多點(diǎn)的支墊方法，對支點(diǎn)可以進(jìn)行均勻墊木，墊木的頂面也要保持同一水平面，而且鋼管樁堆放的層次不能超出三層。

2 鉆孔灌注樁的施工工藝

2.1 鋼護(hù)筒施工

鋼護(hù)筒的結(jié)構(gòu):護(hù)筒的內(nèi)徑是2.2 m，可以使用厚度16 mm 的鋼板加工。通過鋼護(hù)筒角鋼與鋼板進(jìn)行處理，可以保證鋼筒在下沉中強(qiáng)度與剛度符合要求，而護(hù)筒的外側(cè)刃腳達(dá)到2 m 的高度時(shí)，可以增加50 cm 高、16 mm 厚的鋼板，可以更好的完成護(hù)筒打設(shè)，把護(hù)筒刃腳加工為刃形，把加強(qiáng)板下方加工為流線形，可以有效降低護(hù)筒和地層的摩擦阻力。

鋼護(hù)筒加工后要運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場完成組裝，可以使用導(dǎo)向架進(jìn)行導(dǎo)向下沉，使用浮吊配合沉樁機(jī)施工。而鋼護(hù)筒具體的構(gòu)造，見圖1 所示。

圖1 鋼護(hù)筒構(gòu)造

2.2 泥漿的循環(huán)系統(tǒng)

鉆孔在灌注樁泥漿的循環(huán)系統(tǒng)，是由以下幾方面完成的，具體循環(huán)系統(tǒng)如圖2 所示。

圖2 泥漿的循環(huán)系統(tǒng)

2.3 承臺(tái)的施工

(1)承臺(tái)施工的準(zhǔn)備工作

抽水、清底和整平等準(zhǔn)備工作。當(dāng)封底的混凝土實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，就可以分節(jié)抽水，套箱水位符合水平的支撐高度時(shí)，受到焊接套箱的水平支撐，可以在抽水時(shí)，檢查好套箱變形的情況，一旦發(fā)現(xiàn)漏水，就要及時(shí)堵住，當(dāng)?shù)跸涑樗瓿珊?，就可以將封底的混凝土浮泥與殘?jiān)葲_洗干凈，使用砂漿對表面找平，而且要割除封底的混凝土鋼護(hù)筒，使用浮唄把雜物吊走。

(2)承臺(tái)的施工要求

通過設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求，將承臺(tái)與墩身提前埋好的鋼筋綁扎起來，按照設(shè)計(jì)圖紙的要求與技術(shù)規(guī)范，完成承臺(tái)的施工。

(3)大體積混凝土的施工方法

可以使用水管冷卻的方法，按照設(shè)計(jì)的要求，使用冷卻水管對冷卻水溫度進(jìn)行控制，當(dāng)冷卻完成，就要使用干凈水對冷卻管進(jìn)行沖洗，而且要使用高強(qiáng)水泥漿使其填滿和封閉。

可以盡量降低水泥的用量，通過完善骨料的級配和減少水灰比及摻加一些混合物、外加劑等方式，使水泥的用量降低。

可以使用夜間澆筑的方法，對混凝土澆筑的時(shí)間盡量選擇在晚上7 點(diǎn)到第二天早上7 點(diǎn)間完成，盡量在低溫時(shí)間內(nèi)工作。

(4)墩身具體的施工方法

墩身可以使用翻模法，通過分節(jié)的方式進(jìn)行施工，而分節(jié)的高度一般控制在2 ～4.5 m，一般施工的順序?yàn)椤?/p>

將循環(huán)水的冷卻管，通過高標(biāo)號的水泥漿進(jìn)行壓滿，而承臺(tái)和墩身的混凝土施工中，可以進(jìn)行鋼筋預(yù)埋，將下層套箱內(nèi)的支撐進(jìn)行拆除，把墩身第一節(jié)的鋼筋綁扎在一起，對立模板進(jìn)行混凝土澆注;對下層內(nèi)支撐盡量恢復(fù)，把內(nèi)支撐鋼管支撐到墩身，墩身高度為6 m。

3 結(jié)束語

綜上所述，對我國高速公路的深水樁基及水中承臺(tái)施工，只有選擇最佳施工方案，才能保證施工的順利進(jìn)行。深水樁基與水中承臺(tái)施工的形式具有多樣性，不同施工形式都有著不同的特點(diǎn)與適應(yīng)條件，所以，施工時(shí)，一定要按照橋梁具體的水文、地質(zhì)與材料條件，對所有因素進(jìn)行綜合考慮，選擇出最佳的施工方案。方案的選擇一定要考慮到樁基施工與承臺(tái)施工兼?zhèn)洌S著我國深水橋梁施工建設(shè)和設(shè)備發(fā)展的進(jìn)步，大量新材料的使用，很多大型的承臺(tái)結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)，使我國橋梁施工技術(shù)獲得大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，獲得更大的成功。

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