淺析簡(jiǎn)易土石圍堰在橋梁樁基及承臺(tái)的施工技術(shù)

于 兵， 程 飛， 徐東方

(中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司， 云南 昆明 650041)

0 前 言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)同步發(fā)展，一大批橋梁成功建設(shè)，充分展示了我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的強(qiáng)大實(shí)力。橋梁施工過(guò)程中經(jīng)常跨越河流，在工程中面臨橋梁樁基、承臺(tái)的施工難題，不同的橋梁采用了不同的方法來(lái)解決。本文結(jié)合實(shí)例論述了在河內(nèi)對(duì)橋梁樁基及承臺(tái)施工時(shí)設(shè)置的簡(jiǎn)易的土石圍堰型式施工方法，以最經(jīng)濟(jì)的方式解決了河內(nèi)樁基、承臺(tái)施工問(wèn)題，可用于類(lèi)似工程借鑒。

1 概 況

宜昭高速洛澤河特大橋?yàn)橐蛔蛛x式橋梁，全橋22跨，橋長(zhǎng)1 336 m，橋面寬2 m×12.25 m，主橋采用“80 m+(3×150) m+80 m”連續(xù)剛構(gòu)體系橫跨洛澤河和昭彝二級(jí)公路，最大墩高119 m，本橋按照300年一遇洪水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)水位高程859.28 m(有記載以來(lái)最大洪水水位高程)。16號(hào)、17號(hào)橋墩位于洛澤河左右岸，其中17號(hào)墩位于洛澤河左岸河內(nèi)，左幅承臺(tái)頂高856.953 m，右幅承臺(tái)頂高>856.347 m，實(shí)測(cè)施工期3月河水水位高程853 m。橋墩布置見(jiàn)圖1。

2 圍堰設(shè)計(jì)

2.1 一期平臺(tái)圍堰設(shè)計(jì)

一期圍堰主要目的是作為樁基施工平臺(tái)，設(shè)置平臺(tái)圍堰即可。

圖1 洛澤河特大橋16號(hào)、17號(hào)橋墩縱斷面示意

2.1.1 一期圍堰平臺(tái)高程確定

3月實(shí)測(cè)17號(hào)橋墩處洛澤河處水位高程853 m，按照進(jìn)度安排17號(hào)橋墩樁基安排在汛期施工，根據(jù)以上資料結(jié)合河道寬度等推測(cè)，樁位處汛期十年一遇汛期洪水水位高程約855.5 m，考慮到圍堰平臺(tái)填筑侵占河道的水位雍高等，為了確保施工期安全，將一期圍堰平臺(tái)高程擬定為：

H=h+Δh=856.5 m

式中，H為堰頂高程；h為擋水水位，取854 m；Δh為安全超高，一般為0.7～1.0 m，取1.0 m。

2.1.2 一期圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一期圍堰平臺(tái)采用土石回填，堰腳及堰坡采用塊石防護(hù)，為了增強(qiáng)抗沖刷能力，塊石采用水泥砂漿包裹。樁基采用沖擊鉆施工，無(wú)需采取防滲水措施。

2.2 二期擋水圍堰設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，17號(hào)橋墩左幅承臺(tái)底面高程為851.953 m，右幅承臺(tái)底面高程為851.347 m，距離一期圍堰平臺(tái)高度約5 m，經(jīng)實(shí)測(cè)，施工期現(xiàn)水位高程為853 m，承臺(tái)底面位于水面以下1.2～1.5 m，為了承臺(tái)基坑施工，必須設(shè)置二期擋水圍堰。

2.2.1 河道疏浚

根據(jù)橋墩平面位置及河道特征，橋墩正處于河道彎段處，水流直沖一期圍堰及橋墩，且由于一期圍堰平臺(tái)與承臺(tái)底部高差較大，為了避免河流直沖圍堰，加寬河道過(guò)流面積，降低河水水位高程，減小基坑圍堰深度，減小安全風(fēng)險(xiǎn)，需對(duì)右岸河道進(jìn)行疏浚，河道疏浚深度至少保證2 m。

2.2.2 二期圍堰高程確定

結(jié)合現(xiàn)有水文資料、實(shí)測(cè)水位及河道寬度等推測(cè)，樁位處枯期十年一遇枯期洪水水位高程約854 m?？紤]到圍堰平臺(tái)填筑侵占河道的水位雍高等，為了確保施工期安全，將二期擋水圍堰高程擬定為：

H=h+Δh=855 m

由于洛澤河主要為季節(jié)性河流，枯期水量較小且較為穩(wěn)定，并經(jīng)過(guò)河道疏浚后水位高程有所降低，過(guò)流斷面及過(guò)流能力提高，按照汛期圍堰水位高程推測(cè)方法，是能夠滿足要求的。

2.2.3 圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)承臺(tái)結(jié)構(gòu)特征，17號(hào)橋墩左右幅采用整體基坑圍堰設(shè)計(jì)，采用土石圍堰+雙層土工膜防水布的結(jié)構(gòu)型式，防滲體底部深入原地地面內(nèi)部小于0.5 m，圍堰堰頂寬4.5 m，基坑開(kāi)挖大小比承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸大1.0 m設(shè)計(jì)，圍堰內(nèi)外側(cè)坡比均設(shè)置為1 ∶1，外側(cè)坡腳采用塊石回填。二期擋水圍堰結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)圖2、3。

2.2.4 圍堰穩(wěn)定計(jì)算

圍堰穩(wěn)定分析采用瑞典條分法進(jìn)行分析。

圖2 洛澤河特大橋17號(hào)橋墩二期擋水圍堰平面

圖3 洛澤河特大橋17號(hào)橋墩二期擋水圍堰結(jié)構(gòu)橫斷面

Kc=抗滑力矩/滑動(dòng)力矩

=187.013/(161.079-31.627)

=1.44≥1.25

因此，圍堰穩(wěn)定性滿足要求。

3 圍堰施工

3.1 工藝流程

3.1.1 一期圍堰施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→圍堰平臺(tái)填筑→護(hù)腳(坡)處理→平臺(tái)圍堰形成。

3.1.2 二期擋水圍堰施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→河道疏?！?53.5 m高程以上開(kāi)挖及回填→防滲基槽開(kāi)挖→埋設(shè)土工膜防水布→黏土回填→855 m高程以下堰體回填→基坑開(kāi)挖→基坑抽排水。

3.2 施工方法

(1)一期平臺(tái)圍堰施工采取進(jìn)占法向河內(nèi)逐層碾壓回填，坡腳位置拋填大塊石護(hù)腳，為了增加塊石抗沖刷能力，在水位較低時(shí)塊石坡面灌填水泥砂漿。圍堰平臺(tái)形成后進(jìn)行樁基施工。

(2)二期擋水圍堰在河道疏浚完成后進(jìn)行施工。首先在一期圍堰外側(cè)邊緣放出二期圍堰往外填筑寬度，然后開(kāi)挖一期圍堰往河內(nèi)方向填筑，邊挖邊填，將一期圍堰整體降低至853.5 m高程附近。往河內(nèi)回填時(shí)圍堰寬度滿足設(shè)計(jì)后，及時(shí)拋填塊石，保護(hù)坡腳。

(3)放出防滲基坑中線，進(jìn)行防滲基槽的開(kāi)挖，防滲基槽寬度為1.0 m，開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行基槽抽排水，一邊抽水一邊鋪設(shè)土工膜防水布，鋪設(shè)時(shí)裁剪成設(shè)計(jì)寬度，從中部往基槽內(nèi)對(duì)稱下放，接頭反折疊后采用鐵絲綁扎連接，分段鋪設(shè)后采用人工黏土回填壓至基槽底部，形成雙層防滲土工布，最后采用機(jī)械回填至設(shè)計(jì)高程。

(4)防滲土工布鋪設(shè)及基槽回填完成后，回填853.5～855 m高程間堰體，分層回填碾壓，直至圍堰形成，圍堰坡腳采用大塊石防護(hù)。圍堰施工完成后進(jìn)行基坑開(kāi)挖、抽排水及承臺(tái)施工。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)本文論述了利用水工施工中一、二期圍堰的理念和原理，根據(jù)橋梁樁基、承臺(tái)不同施工階段設(shè)計(jì)了不同的圍堰結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)易、施工方便、成本低。

(2)承臺(tái)基坑開(kāi)挖后，并設(shè)置集水井采用潛水泵進(jìn)行抽排水，滲水量不超過(guò)200 m3/h，抽排強(qiáng)度較低，擋水圍堰結(jié)構(gòu)型式設(shè)置較合理，滿足施工要求。

(3)本文防水層采用土工膜防水卷材，接頭部位采取反折疊鐵絲綁扎搭接，對(duì)于防水要求較高的基坑可以改為HDPE自黏防水卷材，接頭采取搭接熱熔焊接的型式，防滲水效果將會(huì)更好。