公路橋梁施工柔性止防水技術

王旭平

(山西路橋第一工程有限公司,山西 太原 030006)

0 引 言

在大型橋梁建設的過程中下部結構一般會選擇預制墩體預制承臺和鋼管混合樁等各項方案。為了降低基礎止水率帶來的影響，保證場地，水域納潮排洪和日常的航道灌輸，需要結合承臺結構保證有效的工程方案，使其符合有效的標準。該橋段位于水文氣象條件相對復雜的地區(qū)，經常面臨著波流力對墩臺裝配位置的整體影響；水平面和承臺頂面要處于平齊的狀態(tài)，可以有效防止外部因素帶來的影響；由于工程設計的轉換程序相對較多，加上較長的施工期限，使得止防水結構出現(xiàn)較大的安全隱患；止防水結構需要承受15 m高的水頭壓力，還要適應施工過程中的精準度控制；在波浪的作用下，承臺和樁體之間會出現(xiàn)較大的運動幅度。為了打造良好的施工環(huán)境，確保整體的施工安全，在橋梁設計過程中選擇填芯鋼箱柔性止防水結構和技術。

1 柔性止防水技術簡介

作為一種全新的止防水方法，柔性止防水是非常關鍵的，可以通過彈性材料實現(xiàn)形變，更好地適應承臺和專間的運動狀態(tài)，保證專業(yè)橡膠囊充氣膨脹過程中完成各項操作，實現(xiàn)樁基和承臺空隙的全面釋放。柔性止防水可以進一步對當前的整體和分離型止防水結構進行處理。從整體型的柔性止防水結構來看，一般是由速凝砂漿、充氣結構、預制配支槽等各項單元共同構成的。建筑施工過程中，承臺是其中的關鍵部分，可以方便后期的承臺和膠囊的整體置放和處理。這種操作具有較高的便捷性，但是在裝配過程中很容易與鋼筒樁之間形成碰撞而造成膠囊的損壞。尤其是在鋼筒樁沉樁的精度上面，有了更加明確的要求。分離型的柔性止防水結構是由充氣結構、膠囊連接機構、千斤頂提升機構等不同的配件構成的。整體的精確度相對較低，能夠更好地適應承臺和樁間之間的極限誤差，通常情況下可以采用膠囊彈塑性形變來適應承臺和樁底之間的相對運動，但是整體的操作過程相對復雜，增加了內部的滲水通道概率。結合止防水作業(yè)的操作難度與基本特征，本次工程大橋所設置的承臺選擇的是柔性的分離型止防水方案。

2 填芯鋼箱柔性止防水技術驗證試驗

2.1 填芯鋼箱分離型柔性止防水方案

(1)填芯鋼箱：膠囊裝配置放的載體是填芯鋼箱，是由鋼筋混凝土以及鋼梁共同組成的，一般整體的浮力超出重力的一半以上。(2)膠囊：分離型止防水結構膠囊和整體的止防水結構膠囊，具有相同的工作原理，只是規(guī)格大小存在差異，需要在20 m水頭下的小膠囊坑內部進行處理，才能夠符合相應的施工要求。(3)P型止防水帶：鋼浮體頂面外圓的P型止防水帶上，需要通過外部的壓力施加使其出現(xiàn)形變，進而達到良好的構造效果。(4)充氣結構：充氣結構和整體型止防水結構之間存在緊密的聯(lián)系。(5)連接機構：4根20 mm的螺紋鋼筋和鋼筋連接器共同組成了連接機構，其主要核心是為了能夠將領取機構和填芯鋼箱進行有效的連接，保證在初次置放鋼箱時可以達到臨時固定的目的。(6)牛腿結構的安裝：選擇普通螺栓對牛腿結構進行固定，主要是為了后期的頂舉結構提供更多的支撐平臺。(7)頂舉機構：一般是由千斤頂形成的一種有效的頂舉機構，為承臺和鋼管壁之間的止防水提供有效的負荷力。

2.2 質量功效檢測

由于外部工作環(huán)境相對特殊，止防水設備在正式施工之前，施工人員要對其質量進行細致的檢測。除了膠囊功效實驗之外，還要做好止防水帶的壓縮試驗。具體的實驗方法是：江南完成充氣之后要做好密封重建的測試，然后向頂部進行施壓處理，了解當前的施工水頭，截割之后給膠囊內部注水，如果水面沒有氣泡冒出，說明整個膠囊的止防水效果相對良好。

2.3 試驗驗證

(1)膠囊檢測試驗

①止防水效果驗證試驗：根據實驗結果可知等到膠囊內部的氣壓增加到0.3 MPa，基本上達到了止防水的基本要求，但依舊會出現(xiàn)一定量的氣泡。如果整體的氣壓增加0.4 MPa時，止防水效果達到最佳狀態(tài)。

②誤差適應性：考慮到鋼管壁和鋼箱的空隙相對較小，并且在膠囊充氣之后為了更好地適應鋼筒樁，因此不需要進行誤差的適應性檢測。

③膠囊浮抗試驗：從實驗結果可知，下浮抗常數(shù)已經達到了整體的止防水結構的膠囊浮抗常數(shù)，由于后者的底面受到海水作用力相對較大，因此存在一定的數(shù)據差異。

④極限壓力測試：最終所測的結果與實際的壓力要求基本達到一致的狀態(tài)。

(2)P型止止防水帶壓縮試驗

對p型止防水帶加工之后，防滲的支護需要截取一小段進行檢驗，根據實驗結果，可知防滲帶為5 mm的壓縮量時，整體的負荷量會達到1 750 N，觸接長度為24 mm。由此可知，整體的模擬效果較好，可以通過技術實驗現(xiàn)場進行重點考慮。

3 止防水技術和功效的現(xiàn)場驗證

選擇4根f2200 mm鋼筒樁作為主要的結構驗證對象，其中的1#和4#樁選用的是整體型柔性止防水結構，剩余的部分選用的是分離型止防水結構。

3.1 具體操作流程

(1)鋼筒樁沉樁，并做好承臺的預制工作；(2)裝配鋼板止止防水圍堰的集中加工；(3)浮吊進入施工現(xiàn)場，完成安裝；(4)固定填芯鋼箱置；(5)裝配、調位承臺；(6)提升鋼箱，對膠囊進行充氣，達到良好的止防水效果；(7)抽水觀察內部的氣泡狀況；(8)膠囊速凝砂漿，實現(xiàn)最終的效果；(9)縫焊縫剪力鍵，達到體系轉變的目的；(10)開展后續(xù)作業(yè)。

3.2 控制關鍵工序具體方案

(1)填芯鋼箱加工精度：堅持一定的原則，對分離型填芯鋼箱進行全面的精度提升處理，保證設計的平度低于3 mm，規(guī)格精度低于2 mm。(2)P型止防水帶性能：在處理橫向的止防水操作時，充分發(fā)揮壓縮、止防水帶的有效優(yōu)勢，根據實驗可知，P型止防水帶具有良好的效果，能夠消除外部因素的影響，同時還會在凹槽內部加入橡膠帶。(3)提升填芯鋼箱：等到所有的承臺裝備就位之后，需要做好立馬的處理操作，尤其是在施工的過程中合理控制整體的拉力，保證有效的高度完成橫向止防水。

3.3 現(xiàn)場驗證止防水功效

柔性分離型止防水結構現(xiàn)場的施工步驟如下。

分離型柔性止防水結構鉆孔具有良好的止防水效果，對于整體性柔性止防水結構來說，由于制備時間相對較短，因此很難形成有效的模具，施工過程中選擇的是手工制備的膠囊，而因為自身的原因造成嚴重的漏水問題，甚至會引起墩臺的局部受損。分離型剛性止防水計劃的啟用能夠達到良好的止防水效果，通過后期的觀察可知柔性，分離型止防水方案可以適用更多復雜的環(huán)境，為不同的施工提供安全有效的操作背景。從整體上來說，分離型止防水結構更好地適用于當前的多變狀況，進而達到有效的止防水施工效果。

4 結 語

綜合以上分析，在公路橋梁施工階段柔性指防水技術的應用，可以達到止水防水的效果，因此在該技術應用期間要做好施工方案以及技術的管控，同時還需要從材料現(xiàn)場管理等方面做好細節(jié)的控制，這樣才能夠將止水防水效果提高，達到公路橋梁項目建設的標準要求。