江岸橋墩基礎(chǔ)施工方案

羅建富

摘要：基礎(chǔ)施工是整個(gè)橋梁施工的控制性工程。根據(jù)基礎(chǔ)施工是否受水環(huán)境影響，可分為陸上基礎(chǔ)和深水基礎(chǔ)。陸上基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)單，無(wú)地表水，成本低。深水基礎(chǔ)施工無(wú)天然作業(yè)場(chǎng)地，受汛期威脅及漂流物的撞擊，必須施做防水圍堰。深水圍堰施工技術(shù)復(fù)雜，成本較高[1]。而處于江岸、河岸橋墩基礎(chǔ)屬于兩者的交界帶，豐水期時(shí)地表淹沒(méi)，枯水期時(shí)地表裸露。選用江岸基礎(chǔ)施工方案時(shí)，要充分結(jié)合江河水位變化規(guī)律控制施工進(jìn)度。能在陸上施工的保證在枯水期內(nèi)完成，不受汛期影響安排在豐水期施工，以減少防水設(shè)施的投入。

關(guān)鍵詞： 江岸基礎(chǔ) 水文監(jiān)測(cè) 節(jié)約成本

引言

渝黔鐵路土建1標(biāo)新白沙沱長(zhǎng)江特大橋位于重慶市大渡口區(qū)白沙沱江段。主橋2#主墩基礎(chǔ)位于重慶側(cè)江岸，在長(zhǎng)江水位變化影響范圍以內(nèi)，具有典型的江岸橋墩基礎(chǔ)施工特點(diǎn)。

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水文、地形情況勘察發(fā)現(xiàn)，本橋所處江段汛期時(shí)間較短，經(jīng)多次論證決定利用既有貝雷片、標(biāo)準(zhǔn)鋼管樁等周轉(zhuǎn)性材料搭設(shè)獨(dú)立鉆孔平臺(tái)。鉆孔平臺(tái)頂面標(biāo)高按20年一遇最高洪水位設(shè)計(jì)，保證豐水期進(jìn)行鉆孔施工不受汛期影響。承臺(tái)施工安排在枯水期。承臺(tái)模板設(shè)計(jì)不考慮防水功能。模板材料利用既有標(biāo)準(zhǔn)鋼模和木模組合，以組拼式貝雷片做模板外支撐。鉆孔平臺(tái)和承臺(tái)模板所用材料在工程完工后大部分可回收使用。但在施工過(guò)程中需建立長(zhǎng)江水位變化預(yù)報(bào)機(jī)制，掌握水位變化規(guī)律，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工組織安排，才能達(dá)到投入少，風(fēng)險(xiǎn)小的目的。

1.工程簡(jiǎn)介

1.1、橋墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式

渝黔鐵路土建1標(biāo)新白沙沱長(zhǎng)江大橋主橋?yàn)殡p塔雙索面鋼桁梁斜拉橋，索塔結(jié)構(gòu)形式為H型。其重慶側(cè)2#主墩基礎(chǔ)采用32根直徑3.2m，長(zhǎng)64m的群樁基礎(chǔ)，承臺(tái)尺寸為64.4m×31.3m×6m。承臺(tái)底標(biāo)高182.172m，塔座頂標(biāo)高192.172m。

1.2、水文環(huán)境

2#主塔所處重慶市白沙沱江段近5年最高枯水位標(biāo)高178.m。20年一遇最高洪水位標(biāo)高194.6m。一般1月～5月處于枯水期，長(zhǎng)江水位會(huì)保持在174.5m以下，基礎(chǔ)范圍內(nèi)地表裸露，施工條件好，可陸上作業(yè)。6月進(jìn)入雨季，長(zhǎng)江水位會(huì)階段性上漲，7月份預(yù)計(jì)最高水位達(dá)到184.5m以上，整個(gè)基礎(chǔ)范圍內(nèi)被洪水淹沒(méi)。8～11月上旬水位有所回落，平均水位176m～178m。11月下旬到12月，三峽大壩開(kāi)始階段性泄洪，水位將回至枯水期。

2、施工方案設(shè)計(jì)

中鐵大橋局第八工程有限公司根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水文、氣候情況，經(jīng)多次論證，采用如下方案：

2.1.1、施工方案施工流程圖

2.1.2、施工方案特點(diǎn)

江岸橋墩基礎(chǔ)施工方案最大特點(diǎn)在于充分利用江岸水位變化情況組織基礎(chǔ)施工。施工方案設(shè)計(jì)了與承臺(tái)底標(biāo)高等高的重力式混凝土擋水墻圍堰，能夠起到較長(zhǎng)時(shí)間的防水功能。利用既有標(biāo)準(zhǔn)鋼管樁、貝雷片，H型鋼等既有材料施作獨(dú)立的鉆孔平臺(tái)。利用既有標(biāo)準(zhǔn)鋼模和貝雷片組拼承臺(tái)模板系統(tǒng)。承臺(tái)施工在長(zhǎng)江水位達(dá)到承臺(tái)底標(biāo)高以前完成，因此不必考慮承臺(tái)模板系統(tǒng)的防水功能。鉆孔平臺(tái)及承臺(tái)模板系統(tǒng)拼裝采用銷接和螺栓連接，拆裝方便。施工完成后，材料可回收重復(fù)利用，材料損耗少，節(jié)約大量措施費(fèi)。優(yōu)化方案布置圖如圖3.2所示。

2.1.3、方案施工步驟

（1） 防護(hù)樁施工：2013年1月進(jìn)場(chǎng)后首先著手既有鐵路側(cè)32根1.75m×1.75m防護(hù)樁施工。通過(guò)與設(shè)計(jì)院協(xié)商，將基巖以下人工挖孔方樁變更為Φ2.5m鉆孔灌注樁。選用兩臺(tái)旋挖鉆機(jī)施做，成孔時(shí)間由17天縮短為2天，大大提高了施工進(jìn)度。

（2） 重力式擋水墻施工：2013年1月～5月下旬期間，長(zhǎng)江水位維持在174.5m的較低水位，擋水墻位置基巖裸露。擋水墻圍堰的施工控制在5月以前完成，保證其在5月～6月和9月～12月期間具有防水功能。重力式擋水墻內(nèi)邊沿著承臺(tái)外輪廓布置，兼有防水、找平原地面至承臺(tái)底，作為片石混凝土和封底混凝土澆筑時(shí)的模板三項(xiàng)功能。擋水墻底嵌入基巖30cm以上，上下游墻身嵌入巖壁50cm以上，防止江水經(jīng)擋墻與基巖間的接縫滲入。墻頂標(biāo)高與承臺(tái)底標(biāo)高（182.172m）齊平，基巖裸露面高于承臺(tái)底可不做擋水墻。墻頂寬度2.5m，頂面布設(shè)地腳螺栓預(yù)埋件錨固承臺(tái)模板外撐貝雷片骨架。

（3） 基坑開(kāi)挖：根據(jù)防護(hù)樁成樁情況階段性的進(jìn)行基礎(chǔ)基坑開(kāi)挖。首先清除表面覆土層直至基巖表面。高于承臺(tái)底以下1m的基巖用破碎機(jī)破除。

（4） 鋼護(hù)筒埋設(shè)：埋設(shè)直徑3.4m，厚2cm鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒安裝高度保證底口安放于基巖表面，頂口高于樁頂標(biāo)高2m以上，保證2m的混凝土超灌量。鋼護(hù)筒定位利用全站儀單個(gè)放點(diǎn)定位。

（5） 基坑片石混凝土找平：承臺(tái)范圍內(nèi)地表覆土層為卵石土，粉質(zhì)黏土成分較多，液限較高，地基承載力不能承受承臺(tái)混凝土澆筑重量，在基坑開(kāi)挖時(shí)將覆土清除，裸露基巖表面低于承臺(tái)底標(biāo)高的用片石混凝土回填至承臺(tái)底標(biāo)高一下1m。

（6） 澆筑封底混凝土：封底混凝土澆筑前預(yù)埋鉆孔平臺(tái)鋼管樁支架預(yù)埋件和承臺(tái)模板系統(tǒng)錨固預(yù)埋件。封底混凝土強(qiáng)度不低于C30。混凝土封底至承臺(tái)底標(biāo)高，表面平整。沿縱橫軸線布置深度10cm，寬度20cm的排水溝，避免承臺(tái)基坑積水。

（7） 鉆孔平臺(tái)施工：封底混凝土澆筑完成后，安裝鉆孔平臺(tái)支架。支架采用Φ1020*6m標(biāo)準(zhǔn)鋼樁與封底混凝土上預(yù)埋件焊接。鋼樁之間采用Φ325mm鋼管焊接成桁片式剪力撐以使支架連成穩(wěn)定整體。上部結(jié)構(gòu)采用700mmH型鋼作分配梁，組拼式貝雷片作縱梁，工12.5工字鋼做小橫梁，上鋪8mm花紋鋼板。鉆孔平臺(tái)頂面標(biāo)高按20年一遇洪水位設(shè)計(jì)（194.6m）。保證鉆孔施工不受洪水威脅。如圖3.4所示。

（8） 承臺(tái)模板系統(tǒng)安裝：主橋2#墩樁基施工在2014年1月以前完成。2月以前完成鉆孔平臺(tái)拆除，基底清淤以及樁檢工作。4月以前完成承臺(tái)模板系統(tǒng)安裝，鋼筋綁扎工作，以保證在長(zhǎng)江水位達(dá)到承臺(tái)底標(biāo)高（182.172）以前完成承臺(tái)施工。因此承臺(tái)的施工就不必考慮防水問(wèn)題，只按模板受力體系設(shè)計(jì)。

由于承臺(tái)體積巨大，適合采用外撐結(jié)構(gòu)。方案選用3m×1.4m標(biāo)準(zhǔn)貝雷片和0.9m標(biāo)準(zhǔn)支撐架組拼成骨架作為模板外支撐。貝雷片下端通過(guò)與擋水墻頂面布設(shè)地腳螺栓預(yù)埋件連接錨固，利用貝雷片的抗彎力抵抗承臺(tái)混凝土澆筑時(shí)水平側(cè)壓力。承臺(tái)直線面?zhèn)饶２捎靡延?.3m×2m標(biāo)準(zhǔn)鋼模，上下游曲線面?zhèn)饶２捎?.3m×1m木模組拼。木模背面通過(guò)鋼管架支撐于外骨架上，如圖3.3所示。

結(jié)束語(yǔ)

江岸基礎(chǔ)的施工應(yīng)充分結(jié)合江河水位變化規(guī)律組織施工，嚴(yán)控施工進(jìn)度。鉆孔平臺(tái)、鋼護(hù)筒安裝、封底混凝土澆筑、承臺(tái)施工等需在陸上施做的控制在枯水期內(nèi)完成。鉆孔施工在高于最高洪水位的鉆孔平臺(tái)上作業(yè)，可以安排在豐水期內(nèi)。從而減少防水設(shè)施的投入。該方案選用既有標(biāo)準(zhǔn)周轉(zhuǎn)材料，又大大減少臨時(shí)設(shè)施材料投入。

參考文獻(xiàn)

[1]滿洪高，李君君，趙方鋼.橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)工程技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2012：175.