橋梁下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的環(huán)保設(shè)計與施工

熊美玲

(江西省宏發(fā)路橋建筑工程有限公司，江西 南昌 330029)

1 橋梁概況

某橋梁全長526 m，橋面坡度設(shè)計為1.2%。橋梁設(shè)計行車速度為100 km/h，橋梁為雙向6車道，設(shè)計安全等級為一級。橋面總寬度為42 m，護欄(0.5 m)+行車道(19.5 m)+護欄(0.5 m)+間隔帶(1 m)+(0.5 m)+行車道(19.5 m)+護欄(0.5 m)。經(jīng)過勘察，橋梁施工位于山區(qū)，施工周圍地形復(fù)雜，植被茂密，線路縱坡比較多，施工過程中，可能對周圍的環(huán)境造成影響。因此在設(shè)計的時候，必須嚴格按照破壞最小、恢復(fù)最多的原則進行環(huán)保設(shè)計，確保橋梁設(shè)計可以保護自然、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的效果。橋梁的主墩和過渡墩采用薄壁墩，橋梁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。

2 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 橋墩設(shè)計

橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計為分離式路基，為了降低施工成本，橋墩采用圓柱橋墩，減少開挖土方量。圓柱橋墩承受著橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載和車輛荷載。由于橋梁施工現(xiàn)場地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，淺層存在軟弱土層，在施工前，需要將軟土進行處理，用換填法和強夯法，將軟土挖出來，填上強度比較大的砂土，用強夯法將其夯實達到施工的強度標(biāo)準才能施工。34#～36#主橋墩設(shè)計為混凝土橋墩，橋墩厚度為4.5 m，橫向?qū)挾葹? m，縱向?qū)挾葹?.5 m，并設(shè)計8根φ2.4 m鉆孔灌注樁。由于橋頭位置地勢比較陡峭，采用圓柱橋墩，需要開挖大量的土方，因此，將其設(shè)計為柱式橋墩。

2.2 橋臺設(shè)計

由于施工區(qū)域地形復(fù)雜，為了將路基下檔與橋臺進行承接，將其設(shè)計為U型橋臺。橋面總寬度為42 m，橋臺分幅設(shè)計，每一個橋臺寬22 m，高24 m?？紤]到地基基礎(chǔ)的持力層穩(wěn)定性能不好，承載力比較低，為了減少邊坡開挖，部分橋臺基礎(chǔ)為承臺樁基礎(chǔ)，承臺基礎(chǔ)為兩層臺階式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面距離地面的距離為0.2 m，每一層的厚度為0.95 m，上層平面尺寸為6.48 m×21.7 m，下層平面尺寸為6.86 m×22.4 m。

2.3 雨水處理系統(tǒng)設(shè)計

公路橋梁運行環(huán)境復(fù)雜，車輛運輸過程中可能將重金屬、碳氫化合物等物品殘留在橋面，雨水天氣將順著橋面直接流入到排水溝或者周圍的溪流，造成嚴重的水污染。因此，需要設(shè)置雨水收集以及處理系統(tǒng)，將橋面徑流雨水收集并進行處理。雨水處理系統(tǒng)包括橋面泄水孔、格柵蓋、三通管、橋下的PVC管道以及橋墩豎直管道。橋面的雨水通過橫坡直接匯聚到橋外，通過泄水孔、三通管進入到橋下的三通管道進入到橋下PVC管道，經(jīng)過路面截水溝過濾，最終進入到環(huán)保處理池，對雨水進行沉底、隔離處理，直到符合標(biāo)準后，才能排放到河流。

3 橋梁下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)施工

3.1 橋梁樁基施工要點

橋梁下部采用圓柱橋墩和鉆孔混凝土灌注樁，其中圓柱橋墩的施工方法比較簡單，本文主要探討鉆孔灌注樁施工。鉆孔灌注樁施工流程如下：測量放樣—→埋設(shè)護筒—→配置泥漿—→鉆孔—→成孔及清孔—→制作鋼筋籠—→第二次清孔—→灌注混凝土。在施工過程中，必須嚴格遵守鉆孔混凝土灌注樁的施工工藝流程。埋設(shè)護筒的時候，必須將護筒中心線與樁基中心線重合，其平面誤差不能超過50 mm，傾斜度小于1%。鉆孔是鉆孔灌注樁施工的重點，直接關(guān)系到成孔質(zhì)量。在鉆孔過程中，開始鉆進的速度較慢。直到鉆頭全部進入土層后才能加速鉆孔。在鉆進過程中，還要及時校整鉆孔的垂直度，防止鉆機出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。遇到堅硬巖石或者孤石，立即停止鉆進，評估后采用合適的方法鉆進。鉆孔深度達到設(shè)計的要求后，需要對孔深、孔徑、垂直度進行檢查，檢查合格后需要進行清孔。灌注樁需要進行二次清孔，第一次清孔是鉆孔成型后，需要及時將孔內(nèi)的砂漿清出來，可以利用鉆頭將砂漿帶出來一部分，采用正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機或者反旋轉(zhuǎn)真空吸泥機進行清孔。清孔結(jié)束后，需要檢查孔底的沉渣情況。第二次清孔是在灌注混凝土前，以免影響到混凝土樁的質(zhì)量。由于灌注樁比較長，將其分段制作鋼筋籠，鋼筋籠制作后，采用吊裝的方式將其吊放到孔洞中，在吊放的時候，需要對準孔洞保持垂直，避免下放過程中碰到孔壁，導(dǎo)致孔洞倒塌，鋼筋籠無法下放。鋼筋籠吊放到預(yù)定位置后，用鋼絲繩將其固定下來，防止鋼筋籠出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。鋼筋籠下放成功后才能安放導(dǎo)管和清孔?；炷镣ㄟ^導(dǎo)管進行灌注，灌注需要一次完成，中間不能停止，否則混凝土容易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土灌注樁質(zhì)量不合格，當(dāng)導(dǎo)管混凝土灌注到設(shè)計標(biāo)高，停止灌注混凝土，并開始將導(dǎo)管拆除。

3.2 橋梁承臺施工

承臺施工前，按照設(shè)計圖紙進行測量，確定承臺的邊線和中心線，并做好主筋的位置。鋼筋加工制作后運輸?shù)浆F(xiàn)場后進行綁扎，必須滿足相同斷面鋼筋接頭的相關(guān)要求。按照承臺施工要求，安裝模板，橋梁承臺面積比較大，采用分層澆筑方式，模板支撐結(jié)構(gòu)必須達到混凝土澆筑的要求。確定模板支撐結(jié)構(gòu)、預(yù)埋件合格后，才能澆筑混凝土。由于承臺的高度比較大，需要采用串筒以及溜槽進行澆筑，以免造成混凝土材料散落?；炷敛捎眠B續(xù)澆筑，澆筑過程中，還需要用振搗棒進行振搗，減少混凝土材料中的氣泡孔洞。

4 結(jié)束語

橋梁的下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)系到橋梁上部結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性以及車輛行車的安全性。在設(shè)計和施工過程中不僅要保障結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟性，還要考慮環(huán)保，減少橋梁結(jié)構(gòu)施工對周圍環(huán)境的影響。在施工過程中，必須嚴格按照施工工藝流程，和設(shè)計規(guī)范，確保橋梁施工質(zhì)量。