橋梁樁基鉆孔施工鋼平臺(tái)搭設(shè)技術(shù)

張曉陽

（中鐵二十二局集團(tuán)第二工程有限公司，北京 100041）

1 工程概況

劍河至黎平高速公路項(xiàng)目TJ-7 標(biāo)段平信特大橋，左、右幅橋均采用30 m、40 m 預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁及（90+160+90）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，跨徑組合為6×30 m+3×40 m+(90+160+90)m+3×40 m+3×30 m，T 梁采用先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)（剛構(gòu)）。橋梁全長(zhǎng)857 m，中心樁號(hào)為K55+855，起點(diǎn)樁號(hào)K55+426.5，終點(diǎn)樁號(hào)YK56+283.5。10#～11#墩間連續(xù)剛構(gòu)梁跨越烏下江，橋址處線位較高，橋梁最大高度達(dá)126 m，橋址區(qū)最寬水域約為100 m，最高水位為475 m。

2 方案確定

根據(jù)當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的水文地質(zhì)資料和施工地勘資料，初步了解烏下江施工期間水位以及樁基位置地質(zhì)狀況。進(jìn)場(chǎng)施工前，針對(duì)平信特大橋10#、11#主墩每天觀測(cè)烏下江水位狀況，并做好詳細(xì)記錄。后期詳細(xì)分析采集的數(shù)據(jù)，為鋼平臺(tái)搭設(shè)提供充分的數(shù)據(jù)支撐。經(jīng)過對(duì)烏下江水位數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)1 a 的采集與分析得知，施工期間烏下江最高水位高程為475.00 m。施工期間水位變化幅度較大，變化頻率過大，水流流速過大。經(jīng)過對(duì)施工技術(shù)、安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本等因素綜合研判，決定采用搭設(shè)樁基鉆孔鋼平臺(tái)，沖擊鉆打樁機(jī)在鋼平臺(tái)上就位施工的施工方案。針對(duì)樁基施工鋼平臺(tái)搭設(shè)制訂專項(xiàng)方案，并組織專家論證，審批通過后方可施工。

3 鋼平臺(tái)位置、高程的控制

根據(jù)烏下江實(shí)際水位觀測(cè)資料和當(dāng)?shù)厮牟块T資料確定鋼平臺(tái)的最終高程為476.00 m。根據(jù)設(shè)計(jì)圖中樁基的位置確定鋼平臺(tái)平面位置（見圖1）。項(xiàng)目部安排專業(yè)測(cè)量工程師放樣樁基以及鋼平臺(tái)位置，施工過程中及時(shí)檢校鋼平臺(tái)位置與高程。

圖1 鋼平臺(tái)以及樁基平面位置布置圖

4 鋼平臺(tái)基礎(chǔ)施工

鋼平臺(tái)基礎(chǔ)采用底部鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)直徑為529 mm、厚8 mm 鋼管樁，鋼管內(nèi)部填充C30 膨脹混凝土的施工方式。根據(jù)測(cè)量放線位置，利用挖掘機(jī)將鋼管樁基礎(chǔ)位置開挖平整，開挖基礎(chǔ)平臺(tái)要開挖至堅(jiān)石位置，確保鋼平臺(tái)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。鋼管樁基礎(chǔ)開挖完成后及時(shí)施作鋼管樁鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，本項(xiàng)目原設(shè)計(jì)為每根鋼管樁底部施作1 個(gè)2.5 m×2.5 m 鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)（見圖2），為了確保鋼平臺(tái)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員研究決定將單個(gè)擴(kuò)大基礎(chǔ)改為連續(xù)條形擴(kuò)大基礎(chǔ)，將一整排鋼管樁鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)連成一個(gè)條形整體增加鋼平臺(tái)基礎(chǔ)的整體性，提高鋼平臺(tái)的穩(wěn)定性。對(duì)鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)綁扎鋼筋時(shí)，按照測(cè)量放樣位置準(zhǔn)確安裝連接鋼筒的預(yù)埋件。鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)施工完畢后，及時(shí)安裝鋼管樁鋼筒，人工配合吊車，將鋼筒與擴(kuò)大基礎(chǔ)預(yù)埋件之間以焊接的方式進(jìn)行安裝。鋼筒安裝完畢后，在鋼筒間及時(shí)焊接斜撐和橫撐將鋼筒連接成一個(gè)整體，增強(qiáng)整個(gè)鋼平臺(tái)的整體穩(wěn)定性，鋼管樁斜撐與橫撐布置形式如圖3 所示。鋼筒安裝完畢后，及時(shí)澆筑C30 膨脹混凝土，澆筑過程中及時(shí)振搗確?；炷撩軐?shí)度，增強(qiáng)鋼管樁強(qiáng)度。

圖2 鋼管樁條形基礎(chǔ)

圖3 鋼管樁斜撐與橫撐布置

5 主梁、橫梁、小分配梁的搭設(shè)安裝

樁基鉆孔施工鋼平臺(tái)鋼管樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，及時(shí)搭設(shè)主梁、橫梁、小分配梁。在混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)上確定主梁位置并做好標(biāo)記，采用人工配合吊車的方式將主梁吊裝到位。吊裝完成后，及時(shí)檢查主梁位置是否符合設(shè)計(jì)，如有不符合設(shè)計(jì)的情況應(yīng)及時(shí)調(diào)整。主梁安裝完畢后，將橫梁位置按照設(shè)計(jì)要求標(biāo)記到主梁上，按照標(biāo)記位置采用人工配合吊車的方式吊裝橫梁。橫梁擺放到位后，及時(shí)安排有焊工資質(zhì)的焊工將橫梁焊接到主梁上，橫梁與主梁接觸部位要全面焊接，焊接完成后及時(shí)檢查焊縫，避免漏焊、夾渣等情況。橫梁焊接安裝完畢后，按照設(shè)計(jì)要求將小分配梁安裝位置按照設(shè)計(jì)要求標(biāo)記到橫梁上，按照標(biāo)記位置采用人工配合吊車的方式吊裝小分配梁。小分配梁擺放到位后，及時(shí)安排有焊工資質(zhì)的焊工將小分配梁焊接到橫梁上，小分配梁與橫梁接觸部位要全面焊接，焊接完成后及時(shí)檢查焊縫，避免漏焊、夾渣等情況。小分配梁安裝完畢后，鋼平臺(tái)表面鋪設(shè)4 mm 厚鋼板，采用人工配合吊車方式鋪設(shè)，鋼板擺放到位后將鋼板與小分配梁焊接為整體，防止后期施工過程中鋼板出現(xiàn)移位、翹邊、翹角產(chǎn)生安全隱患。主梁、橫梁、小分配梁安裝布置形式如圖4 所示。

圖4 主梁、橫梁、小分配梁安裝布置形式

6 樁基鋼護(hù)筒的吊裝

鋼平臺(tái)搭設(shè)完成后，測(cè)量工程師及時(shí)放樣樁基位置，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查鋼護(hù)筒處的地質(zhì)情況，如果現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)為土質(zhì)地層，鋼護(hù)筒必須深入地層1 m 以上，防止后期進(jìn)行沖擊鉆鉆孔施工時(shí)發(fā)生漏漿情況。如果遇到傾斜的堅(jiān)硬巖石導(dǎo)致鋼護(hù)筒無法平穩(wěn)著地時(shí)，需要將巖石面破除一部分形成一個(gè)平臺(tái)，使鋼護(hù)筒能夠平穩(wěn)著地。根據(jù)樁基位置吊裝鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒吊放就位后及時(shí)焊接鋼護(hù)筒牛腿，牛腿與樁基鋼護(hù)筒布置圖如圖5 所示（N2、N4、N5 為牛腿的不同部位），護(hù)筒牛腿將鋼平臺(tái)與樁基鋼護(hù)筒焊接為一個(gè)整體，防止后期因沖擊鉆打樁施工產(chǎn)生的震動(dòng)導(dǎo)致樁基鋼護(hù)筒偏位而影響施工質(zhì)量。樁基鋼護(hù)筒安裝就位后，及時(shí)檢查鋼護(hù)筒底部是否與地面接觸嚴(yán)密，如果鋼護(hù)筒與地面有空隙，必須將空隙封堵，防止后期樁基施工時(shí)出現(xiàn)漏漿情況。本項(xiàng)目采用在鋼護(hù)筒與地面接觸部位沿鋼護(hù)筒四周施作寬1 m 高1 m 的C20 混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼護(hù)筒與地面之間的空隙進(jìn)行封堵。

圖5 牛腿與樁基鋼護(hù)筒布置圖

7 鋼平臺(tái)沉降、位移檢測(cè)

鋼平臺(tái)搭設(shè)完成后鋼平臺(tái)及時(shí)安裝沉降、位移觀測(cè)樁，沉降、位移觀測(cè)樁布置形式為：沿鋼平臺(tái)縱向每間隔6 m 設(shè)置1 個(gè)，橫向每間隔4.8 m 設(shè)置1 個(gè)，共計(jì)16 個(gè)。沉降、位移觀測(cè)樁安裝完成后立即進(jìn)行首次觀測(cè)，測(cè)量各個(gè)觀測(cè)樁的平面坐標(biāo)以及高程作為鋼平臺(tái)平面位置以及高程的原始數(shù)據(jù)。從鋼平臺(tái)搭設(shè)完成至施工完成，每天觀測(cè)1 次，并做好數(shù)據(jù)收集與分析工作，如果遇到沉降與位移變化過大情況時(shí)要及時(shí)向有關(guān)部門匯報(bào)，并增加觀測(cè)頻次及時(shí)掌握鋼平臺(tái)沉降、位移變化動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

8 結(jié)語

臨近河流，特別是臨近河岸邊的橋梁樁基施工，受河流水位起伏變化、河流沖刷等因素影響，傳統(tǒng)圍堰平臺(tái)施工安全風(fēng)險(xiǎn)過大，不可控因素過多，勢(shì)必增加施工難度與施工成本。而搭設(shè)鉆孔樁鉆孔鋼平臺(tái)施工方法，特別是針對(duì)施工周期過長(zhǎng)的項(xiàng)目，受到河流水位起伏以及水流沖刷的影響很小，可以做到一年四季全天候施工，使施工過程更加安全可靠。