大石水道主橋水中承臺施工技術

崔路允

(中鐵二十二局集團第五工程有限公司，重慶 400042)

1 工程概況

大石水道特大橋工程長1 053.54 m(含南岸引橋)，起訖里程為K4+398～K5+451.54，北岸橋頭與南浦互通主線橋53號墩連接。

大石水道特大橋位于廣州市南浦島東南跨越大石水道，由主橋和南引橋構成。主橋采用單孔雙向通航方案，中心樁號K4+523，全長250 m，分左右幅橋，起訖點樁號為K4+398和 K4+648，上部結構設計為跨徑65 m+120 m+65 m的預應力混凝土懸臂澆筑單箱單室連續梁，下部結構主墩設計為薄壁實體墩，其中1號，2號主墩位于水中，基礎設計為低樁承臺群樁基礎。

本橋水中墩群樁基礎設計要點:1號，2號主墩上下行橋均采用各自獨立的鉆孔灌注樁低樁承臺基礎，承臺頂面標高－1.0 m，底面標高－5.0 m，長15 m，寬7.5 m，高4 m，每個承臺均由6根樁基支承。

橋下一般常水位0.284 m，最高通航水位3.274 m，設計水位3.824 m。承臺底面在設計水位以下8.824 m，屬橋梁深水基礎施工。大石水道屬珠三角潮感河流，為非正規半日潮，水位具有一日兩漲兩落的特點。

2 施工方案

按照本橋樁基施工進展情況，首批施工的是0號，3號墩樁基礎，然后施工的是1號，2號水中墩的樁基礎。根據現場實際情況，承臺基層施工采用水下灌注法，承臺混凝土采用水冷卻管降溫法。

3 水下承臺施工

3.1 施工工藝

樁基檢測→承臺基坑開挖與圍堰第一次支護→地基處理→水下混凝土封底→止水及圍堰第二次支護→鑿樁頭及封底混凝土找平→樁頭鋼筋糾正→承臺鋼筋制作與安裝→預埋在承臺內的墩身主筋安裝及臨時固定→承臺模板制作安裝→澆筑承臺混凝土→拆模及養護。

3.2 施工方法

1)基坑開挖與圍堰第一次支護。主墩樁基檢測合格后開始開挖圍堰內土方，首先采用挖掘機開挖河床(橋墩處的地面高程為－1.0 m)以上部分的土方，該土方主要是圍堰時填筑的土方，挖掘機從右往左開挖，開挖時要注意不要破壞圍堰的對拉鋼筋，同時做好抽排水的工作，挖掘機挖出的土方由自卸汽車配合轉運到合適的堆放地點。第一次開挖完成后開始施工第一、二層圍堰支護。

圍堰內高程－6.5 m～－1.0 m的泥土主要是填筑土、淤泥、中砂及粉砂等，而圍堰內支撐縱橫交錯，機械開挖極不方便，采用射水吸泥法將圍堰內的泥土清除。一個圍堰內安裝4臺～6臺吸泥機，每個吸泥機配備2支～3支射水槍，通過射水來攪動、沖散淤泥，提高吸泥效率。射水槍、吸泥機、出泥管及開關統一編號，由專人負責管理，并觀察出泥情況，以決定吸泥機的升降和移位，同時注意觀察圍堰內支撐變化情況，確保安全。

2)地基處理。為防止吸泥后引起淤泥土層不穩定，發生翻漿現象，基底清理時，要注意測量樁基周邊、鋼板樁邊側是否清理到位，防止封底后翻漿或漏水而影響封底質量。

基底清理完成后，先滿鋪80 cm×80 cm×10 cm的鋼筋混凝土預制板，防止混凝土直接沖擊淤泥層，造成混凝土中出現薄弱的泥漿夾層，降低封底混凝土的強度。

3)水下混凝土封底。因混凝土封底層置于淤泥層上，其沉降量較大，一方面應延長混凝土的緩凝時間、縮短澆筑時間，使混凝土在塑性中充分發生沉降。由于封底前先鋪設鋼筋混凝土預制板，減少了不均勻沉降從而避免封底混凝土開裂。

圍堰封底混凝土擬采用C25水下混凝土。為了確保封底成功，承臺封底混凝土找平后的厚度按1.5 m控制，封底混凝土頂面高于設計10 cm～15 cm，實際混凝土用量約544 m3。

4)止水及圍堰第二次支護。封底完成后進行鋼板樁圍堰止水，封底混凝土強度達設計強度90%后，開始抽排圍堰內河水，抽排圍堰內水時要分層抽水，在抽水到一定深度后停止抽水，逐次施工余下的圍堰支護，施工完成一層支護再繼續抽水，直至全部支護完成，防止鋼板樁受水壓及鋼板樁外側土壓力而變形。

5)鑿樁頭及封底混凝土找平。由測量工程師提供測量數據，施工前在樁頭上用紅漆標示出設計樁頂標高的位置(本橋樁基頂部均嵌入承臺內15 cm)，鑿樁頭采用空壓機帶風鎬配合人工的方法進行，首先沿樁身豎向將樁頭部位的主筋與混凝土剝離，然后用風鎬在樁頂設計標高以上約15 cm處橫向朝樁中心方向沖進，將樁頂以上部分混凝土剝除，距設計樁頂預留高約10 cm部分以人工鑿除到新鮮、密實界面，并用水沖洗干凈，鑿樁頭時務必不能破壞設計樁頂標高以下部分的混凝土保護層。將鑿樁頭的混凝土塊清理出基坑外妥善處理。

以承臺底標高作為圍堰內封底層頂面控制標高進行找平，在封底混凝土上設0.2 m×0.1 m排水槽，在四角設D=40 cm，h=45 cm集水坑，并用水泵及時排除明水，為圍堰內干作業提供了便利條件。找平后的封底層作為承臺底模使用。

6)鋼筋制作與安裝。a.封底層找平后用水沖洗干凈，將樁基頂部鋼筋按施工圖校正，然后彈出其中心線和邊線，作為鋼筋施工和立模的依據。b.承臺鋼筋在加工場集中加工，再運至現場綁扎安裝。鋼筋加工應嚴格按設計及施工規范要求進行，加工好的鋼筋按不同的規格種類堆放整齊，并注意防雨防銹。c.施工中必須嚴格按照施工圖及施工規范要求綁扎鋼筋，鋼筋安裝好后應對其規格、數量、排距、尺寸、標高、保護層厚度進行檢查，確保滿足設計要求。d.鋼筋需焊接時一般采用雙面焊，焊縫的長度不小于5d(d為鋼筋直徑)。N6，N7鋼筋布滿承臺底面，間距10 cm。e.施工時須注意墩身鋼筋的預埋，墩身1號，1′號主筋插入承臺內1.2 m，若承臺與墩身鋼筋安裝發生干擾時，可適當予以調整，且注意墩身主筋在承臺頂面及墩頂以下2 m內不能預留焊接口。f.鋼筋綁扎完成后，由質檢工程師進行檢查并作好記錄，質檢合格后再通知監理工程師驗收。

7)冷卻管施工。a.冷卻管采用規格為φ38×3.5 mm的鋼管，冷卻管制作及安裝嚴格按圖紙施工。b.冷卻管如與墩身鋼筋發生干擾可適當調整冷卻管位置，與承臺鋼筋發生干擾可適當調整鋼筋位置。c.冷卻管的埋設和澆筑混凝土的工程中，應防止堵塞和漏水，使用完畢后用C30砂漿封孔，露出部分應割除。d.承臺冷卻管在混凝土澆筑完成后開始通水進行冷卻，由水泵抽水，保證冷卻管進水口有足夠的壓力，進、出水口的水溫差在5℃ ～10℃之間，通水時間為15 d。

8)模板施工。a.模板安裝前先用高壓水將鋼筋內的泥土等雜物沖洗干凈。b.模板采用組合鋼模板拼裝，工字鋼和槽鋼作為背楞，下口設水平支撐，中間每隔1.0 m設一道φ24 mm對拉桿，上口用鋼筋對拉，并在模板外側設置臨時支撐。c.模板立模按墊層上的控制線進行，模板安裝好后，現場技術員對模板穩定性、支撐、螺栓間距、模板幾何尺寸、拼縫、連接牢固程度進行自檢，并做好記錄。d.模板拼裝時要注意保證拼縫的密封性和鋼筋骨架的保護層厚度，防止漏漿和露筋。承臺側面及底部鋼筋保護層的厚度利用等厚的砂漿墊塊或塑料墊塊來保證。e.每完成一個承臺，單塊組合鋼模板運至下一個工作面后，應在現場對模板進行除銹、涂刷脫模劑，并對存在輕微變形的模板進行修復，模板合格后方可按結構尺寸進行拼裝。模板安裝、支撐圖見圖1。

圖1 1/2承臺模板安裝、支撐側面圖

9)混凝土澆筑。a.鋼筋和模板經監理工程師驗收合格以后即可進行混凝土澆筑工作，1號橋墩的混凝土由大石水道北岸拌和站拌和，2號橋墩的混凝土由大石水道南岸拌和站拌和，由混凝土灌車運至現場，用混凝土泵車泵送。承臺混凝土分兩次澆筑，第一層混凝土澆筑完成進行養護，同時安裝承臺上層鋼筋及墩身預埋鋼筋，完成后澆筑第二層混凝土。b.混凝土澆筑前做好各項準備工作，模內雜質、污物清理干凈。c.混凝土澆筑時，混凝土的分層厚度不應超過30 cm。振動采用插入式振動器進行振搗，振動棒要垂直插入先澆混凝土一定厚度(一般為5 cm～10 cm)，以保證新老混凝土的良好結合，每一處振搗完畢后，應徐徐提出振動棒。振搗時，振動棒和模板間的距離保持在5 cm～10 cm。d.混凝土振搗密實標志是混凝土停止下沉、不冒氣泡、泛漿、表面平坦。e.當一個承臺澆筑完成，待混凝土達到一定強度后(不得低于2.5 MPa)，即可拆除模板轉入下一個工作面的施工。f.模板拆除后，混凝土頂面用麻袋或塑料布覆蓋，以達到保濕、養生的效果，混凝土養生時間不得少于7 d。g.施工時注意臨時支撐體系及懸澆箱梁0號塊的支架支點預埋工作，預埋位置要與上部構造施工配套。

4 結語

大石水道特大橋通過進行水下承臺的施工，為水中墩的施工奠定了基礎，是大石水道特大橋工程成敗的關鍵。水下承臺的成功經驗為在以后施工中類似橋梁承臺基礎施工提供一定的借鑒作用。

[1] 曾建湖.青田塔山大橋承臺及V形墩施工技術[J].山西建筑，2010，36(13):311－312.