深水橋梁超高鋼管樁技術(shù)應(yīng)用分析

李素娟

（興國(guó)潤(rùn)澤建筑工程有限公司，江西 興國(guó) 342400）

0 引言

深水橋梁工程的施工環(huán)境比較復(fù)雜，因此對(duì)應(yīng)用的施工技術(shù)往往有比較嚴(yán)格的要求。超高鋼管樁技術(shù)具備施工方便、承載力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，符合深水橋梁工程的施工要求。

因此，對(duì)超高鋼管樁技術(shù)的應(yīng)用方式進(jìn)行分析，了解該技術(shù)的操作標(biāo)準(zhǔn)以及要點(diǎn)，對(duì)深水橋梁工程建設(shè)能夠起到有效的推進(jìn)作用。

1 超高鋼管樁技術(shù)分析

超高鋼管技術(shù)是橋梁建設(shè)常見(jiàn)的一項(xiàng)基礎(chǔ)施工技術(shù)，主要用于深水區(qū)域橋梁的樁基建設(shè)。超高鋼管技術(shù)采用較長(zhǎng)的鋼管樁作為橋梁的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)，在操作時(shí)鋼管樁采用鉆孔或沉箱等方式安裝至設(shè)計(jì)要求的深度，然后采用灌漿的方法在鋼管樁內(nèi)部注入混凝土，形成橋梁的穩(wěn)定基礎(chǔ)。

2 深水橋梁超高鋼管樁技術(shù)工藝

2.1 支架整體設(shè)計(jì)

支架整體設(shè)計(jì)應(yīng)加強(qiáng)鋼管樁立柱和工字鋼橫梁等的布置，同時(shí)嚴(yán)格、精細(xì)地處理橫縱向銜接，以形成科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)體系。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)加固斜撐的布置。

首先，支架的幾何形狀和尺寸必須與橋梁的設(shè)計(jì)要求相匹配，明確支架的高度、寬度和長(zhǎng)度等方面的參數(shù)。一般而言，結(jié)構(gòu)應(yīng)布置4 層，單層高度在2.5m比較適宜，且應(yīng)做好各個(gè)部件的交叉焊接，切實(shí)保障結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

其次，使用高強(qiáng)度鋼材作為支架的主要材料，以確保其具備足夠的強(qiáng)度和剛度。

最后，支架的連接方式也需要仔細(xì)設(shè)計(jì)，通常采用焊接或螺栓連接等方式，確保連接緊固、可靠且耐久[1]。

2.2 鋼管樁的主要施工步驟

在鋼管樁施工過(guò)程中，由于是在水中定位施工，缺少相應(yīng)的參照物，因此存在很多不利因素，施工效率往往比較低。一般情況下，可采用調(diào)節(jié)錨纜長(zhǎng)度的方式定位船只和履帶，保證施工有序進(jìn)行。需要注意的是，由于操作所需的時(shí)間較長(zhǎng)，而所得到的定位結(jié)果存在一定偏差，因此需要優(yōu)化處理，快速準(zhǔn)確地完成鋼管樁施工。以下是具體的操作流程：

首先，必須將打樁船轉(zhuǎn)移到施工區(qū)域，并牢固地固定，打樁船的位置選擇應(yīng)考慮水深、地質(zhì)條件等因素。

其次，在進(jìn)行實(shí)際樁位施工之前，需要使用全站儀等精密測(cè)量設(shè)備對(duì)樁位進(jìn)行測(cè)定。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要特別注意數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通常情況下，精確度應(yīng)在2cm 以?xún)?nèi)，以確保施工的精度和質(zhì)量。

再次，需要利用起重設(shè)備將所需的鋼管樁等設(shè)備吊運(yùn)至施工區(qū)域。在運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)注意保護(hù)樁體的完整性和穩(wěn)定性，避免損壞或發(fā)生事故。

最后，利用振動(dòng)的方式將鋼管樁逐漸插入地基中。振動(dòng)錘的選擇應(yīng)根據(jù)樁的直徑、長(zhǎng)度和地質(zhì)條件等因素合理配置。在施工過(guò)程中，需要控制振動(dòng)的力度和頻率，確保樁的嵌入深度和垂直度符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 接樁和沉樁

通常情況下，完成首節(jié)鋼管樁定位以后，就應(yīng)做好鋼管樁的接長(zhǎng)處理，以滿(mǎn)足相應(yīng)的施工要求。焊接主要采用單面坡口焊接的方式，在壁管外部加貼4 塊適宜的鋼板材料。在使用之前，應(yīng)精細(xì)檢測(cè)，判定各項(xiàng)參數(shù)符合既定的施工要求。如果未能達(dá)到既定要求，則應(yīng)及時(shí)調(diào)整。在自重下壓的條件下，使振動(dòng)錘處于運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)下沉的速度應(yīng)嚴(yán)格把控，與既定的設(shè)計(jì)要求保持一致。

2.4 基礎(chǔ)施工

在施工前，技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)入施工場(chǎng)地進(jìn)行細(xì)致勘查和分析，以確保清晰了解施工區(qū)域的地質(zhì)情況，并做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。

首先，重點(diǎn)關(guān)注第三跨斜坡支架布置的方式。由于斜坡部分存在高強(qiáng)度的巖石結(jié)構(gòu)，并且內(nèi)部有施工鉚釘，因此需要精心布置臺(tái)階，尤其是鋼筋的鉆孔處理，以確保工程施工的高質(zhì)量。

其次，采用C25 混凝土，按順序進(jìn)行澆筑，以保證結(jié)構(gòu)處理的科學(xué)性和高效性。

再次，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注第四跨部分，該部分的巖石結(jié)構(gòu)較為堅(jiān)硬。在具體操作過(guò)程中，需要加強(qiáng)地質(zhì)鉆機(jī)等設(shè)備的使用，嚴(yán)格按照既定的設(shè)計(jì)要求有序推進(jìn)施工，特別注重細(xì)節(jié)處理，確保施工的科學(xué)性和規(guī)范性。由于該區(qū)域涉及較高的支架，且存在較大面積的地表水，因此應(yīng)在鉆孔后埋設(shè)好鋼管樁，為穩(wěn)定安全的施工提供有利條件。

最后，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注第五跨的結(jié)構(gòu)布置。相應(yīng)的基礎(chǔ)通常需要安裝在回填的軟土結(jié)構(gòu)上，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。同時(shí)，需要實(shí)施挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工，應(yīng)特別關(guān)注細(xì)節(jié)處理，為工程施工的高質(zhì)量提供強(qiáng)有力的保證[2]。

2.5 結(jié)構(gòu)施工

首先，應(yīng)確保立柱與預(yù)埋件的焊接工作得到有效實(shí)施，因?yàn)檫@對(duì)后續(xù)施工具有重要影響。為提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，在結(jié)構(gòu)連接處應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮附犹幚恚栽鰪?qiáng)穩(wěn)固性。在具體操作過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照既定的設(shè)計(jì)規(guī)定，特別是在塔吊等設(shè)備的布置方面，確保施工的精細(xì)和規(guī)范。為提高鋼管立柱各部分焊接的穩(wěn)固性，施工人員應(yīng)特別關(guān)注接長(zhǎng)部分，尤其是與焊接相關(guān)的處理，以確保支架結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、合理性。需要注意的是，在第四跨最高支架的施工中，應(yīng)根據(jù)具體情況對(duì)支架進(jìn)行調(diào)整，特別是在鋼管樁處理方面，以滿(mǎn)足相應(yīng)的施工要求。若遇到持續(xù)降雨，應(yīng)對(duì)橋跨情況進(jìn)行評(píng)估分析，確保后續(xù)施工的穩(wěn)定性。對(duì)鋼管樁焊縫的處理應(yīng)采用滿(mǎn)焊的方式進(jìn)行，底部則應(yīng)采用十字撐連接，以提升結(jié)構(gòu)連接的穩(wěn)固性。在承重和分配梁體施工完成后，還應(yīng)妥善布置橫梁。在結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)加強(qiáng)貝雷桁架的強(qiáng)化處理，并確保墩身下部拼接工作的良好完成。吊裝操作也應(yīng)保證穩(wěn)定有序。此外，還應(yīng)對(duì)吊裝操作進(jìn)行整體性分析，以確保各部分連接的穩(wěn)定性。通過(guò)以上措施，能夠提升鋼管樁施工的質(zhì)量和效率，為深水橋梁超高鋼管樁的順利建設(shè)提供可靠支持[3]。

2.6 墩身牛腿施工

通常情況下，貝雷桁架應(yīng)安裝在鋼管樁的支架橫梁上，并且墩身頂端的設(shè)計(jì)必須符合規(guī)范。在施工過(guò)程中，使用精軋鋼進(jìn)行橫梁的構(gòu)筑，鋼筋應(yīng)布置在鋼牛腿上，并且相關(guān)處理必須嚴(yán)格細(xì)致，在塔吊等設(shè)備的輔助下，有序推進(jìn)吊裝施工。預(yù)制構(gòu)件的安裝應(yīng)提前進(jìn)行。在進(jìn)行安裝之前，應(yīng)對(duì)螺紋鋼進(jìn)行穿孔處理，并確保鋼牛腿和墩柱能夠牢固綁扎。為提升預(yù)留孔等處理的穩(wěn)定性，在鋼牛腿固定完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑施工，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和施工效果。

此外，在施工過(guò)程中，特別是對(duì)于承載力較大的位置，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧?，如加?qiáng)支撐和增加支撐點(diǎn)等，以有效提升施工的安全性和可靠性。同時(shí)，對(duì)于關(guān)鍵位置的結(jié)構(gòu)支撐，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在問(wèn)題。

在施工中，需注重細(xì)節(jié)處理，如預(yù)留孔的穩(wěn)定性、混凝土澆筑的完整性，以及結(jié)構(gòu)支撐的牢固性等。只有通過(guò)嚴(yán)格的施工要求、合理的施工順序和精細(xì)的操作，才能保證工程的整體質(zhì)量[4]。

2.7 鋼管樁支架拆除

在鋼管樁支架的拆除過(guò)程中，必須嚴(yán)格、有序并兼顧整體性地推進(jìn)施工，確保施工過(guò)程的科學(xué)規(guī)范。拆除工作應(yīng)按照從梁底到梁頂?shù)捻樞蜻M(jìn)行，避免出現(xiàn)任何不符合規(guī)范的情況。使用卷?yè)P(yáng)機(jī)等適當(dāng)?shù)氖┕ぴO(shè)備進(jìn)行操作，確保系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)的處理和鋼架的吊放都符合既定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[5]。在設(shè)置橫托架和橫向結(jié)構(gòu)時(shí)，施工人員應(yīng)加強(qiáng)具體情況的綜合分析，確保滿(mǎn)足各項(xiàng)施工要求，為規(guī)范高效的工程施工提供基礎(chǔ)性保障，拆除鋼管樁支架后，應(yīng)保持混凝土結(jié)構(gòu)的分離。

通常情況下，在完成以上處理后，再將底部的托架拆除，并使用卷?yè)P(yáng)機(jī)將其吊裝到施工區(qū)域，同時(shí)加固螺紋鋼等部分。一般而言，當(dāng)完成跨中和靠墩立柱的拆除后，應(yīng)控制精軋螺紋鋼，為后續(xù)的吊裝施工提供相應(yīng)的支持。在具體操作過(guò)程中，還應(yīng)根據(jù)具體情況靈活調(diào)整，并對(duì)相關(guān)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查和維護(hù)，以確保處理過(guò)程的穩(wěn)定性和規(guī)范性。

在拆除各個(gè)構(gòu)件時(shí)，必須確保橋面與路面等結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固連接，同步對(duì)兩端進(jìn)行穩(wěn)定有序的處理。通常情況下，拆除相應(yīng)構(gòu)件后，應(yīng)及時(shí)固定吊車(chē)，并及時(shí)拆除臨時(shí)布置的支撐構(gòu)件，拆除工作必須妥善進(jìn)行，確保施工的順利和安全。

2.8 樁預(yù)壓試驗(yàn)

為確保鋼管樁技術(shù)的應(yīng)用效果，重視安全試驗(yàn)是非常重要的。通常需要進(jìn)行精細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，明確施工中的技術(shù)參數(shù)，特別是要注意沉降情況。此外，還應(yīng)進(jìn)行鋼管樁的預(yù)壓處理，為高效的技術(shù)布置提供相應(yīng)的基礎(chǔ)性保障?？紤]到梁段的尺寸和質(zhì)量較大，鋼管樁的預(yù)壓施工面臨著較大的難度，因此，樁預(yù)壓試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的技術(shù)操作方法。

2.8.1 預(yù)壓荷載計(jì)算

通常情況下，預(yù)壓荷載的設(shè)定應(yīng)超過(guò)實(shí)際承載力的110%，即58.8×110%＝64.7（t）。

2.8.2 加載方式

通常情況下，預(yù)壓加載應(yīng)采用千斤頂反壓的方式進(jìn)行。在預(yù)壓樁體的周?chē)鷳?yīng)設(shè)置4 根相同規(guī)格的鋼管樁，且應(yīng)做好相應(yīng)的結(jié)構(gòu)焊接，為加載試驗(yàn)提供基礎(chǔ)性保障。

2.8.3 沉降觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)

為了準(zhǔn)確地了解鋼管樁受壓沉降的具體情況，通常應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)相應(yīng)的觀測(cè)點(diǎn)。一般情況下，應(yīng)在對(duì)側(cè)布設(shè)2 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，以確保所得到的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確全面。

2.8.4 加載和觀測(cè)

通常情況下，加載和卸載應(yīng)按照以下順序進(jìn)行：0%—50%—80%—100% 加載；100%—50%—0% 卸載。加載階段的幅度相對(duì)較小，而卸載階段的速率較快。在加載處理時(shí)，應(yīng)確保均勻緩慢進(jìn)行，操作之前需要進(jìn)行各個(gè)點(diǎn)位的精細(xì)測(cè)量，以獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。完成以上處理后，還需要進(jìn)行各級(jí)的荷載加載，每次加載都要進(jìn)行精細(xì)的數(shù)據(jù)測(cè)定，直到所得數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定為止。在沉降保持一定穩(wěn)定狀態(tài)后，可以進(jìn)行下一級(jí)的荷載加載，通過(guò)反復(fù)多次的推進(jìn)，達(dá)到既定的設(shè)計(jì)要求。需要注意的是，在完成最后一級(jí)加載后，必須立即進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)通常應(yīng)以2h 的間隔進(jìn)行，以確保所得數(shù)據(jù)的合理性。整個(gè)加載過(guò)程應(yīng)持續(xù)12h，在數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，即表示處理過(guò)程達(dá)到了既定的設(shè)計(jì)要求。

2.8.5 卸載并觀測(cè)

在沉降達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，應(yīng)進(jìn)行卸載操作。完成卸載后，要及時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的施工提供參考依據(jù)。同時(shí)，要積極解決出現(xiàn)的問(wèn)題，為規(guī)范化的施工提供有力支持[6]。在具體的施工過(guò)程中，還需要綜合考慮項(xiàng)目的施工要求，對(duì)技術(shù)工藝進(jìn)行全面分析，充分發(fā)揮鋼管樁技術(shù)的作用，為深水橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

3 超高鋼管樁施工質(zhì)量控制

第一，在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制鋼管樁的垂直度，以確保樁體的豎直度符合設(shè)計(jì)要求?？梢圆捎镁_的激光測(cè)量工具，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼管樁的垂直度，并及時(shí)調(diào)整施工設(shè)備，保持垂直度的穩(wěn)定。

第二，鋼管樁在施工過(guò)程中需要保持良好的固定，以避免樁體發(fā)生位移和變形。在鋼管樁安裝完畢后，應(yīng)及時(shí)使用混凝土灌注、打入周邊土層或使用錨固設(shè)備等方式進(jìn)行固定，確保鋼管樁與周?chē)翆又g的良好連接和穩(wěn)固性。

第三，在鋼管樁內(nèi)進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，應(yīng)注意控制混凝土的配合比、攪拌均勻度和澆筑工藝等因素，確保灌注質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，在灌注過(guò)程中，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土的澆筑高度和坍落度，以保證混凝土的均勻性和密實(shí)度。

第四，在施工過(guò)程中，應(yīng)定期進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收，包括對(duì)鋼管樁的垂直度、固定情況和混凝土灌注質(zhì)量等方面進(jìn)行檢查。必要時(shí)，可以進(jìn)行非破壞性檢測(cè)，如超聲波檢測(cè)和鋼筋探傷等，以確保施工質(zhì)量符合規(guī)范要求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在鋼管樁施工過(guò)程中，快速而準(zhǔn)確的樁體定位能夠提升施工的整體效率，且對(duì)工程質(zhì)量有著很大的影響，所以應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。樁體的布置應(yīng)嚴(yán)格按照既定的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行，特別是第一節(jié)樁體的布置，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)布置發(fā)揮著決定性作用。唯其如此，所呈現(xiàn)出的施工效果才會(huì)更為理想。