李志飛
(中鐵四局集團有限公司 第一工程有限公司巢湖裕溪路改造工程項目部,安徽 巢湖 238000)
某公路建設標段共有特大橋6544.12延米/6座,大橋2975.65延米/8座,中橋284.16延米/4座,小橋(框架式)42.1延米/1座,涵洞76座。
本工程中,橋梁基礎形式主要為鉆孔灌注樁基礎,墩臺身為單線、雙線矩形橋墩、雙線圓端型橋墩、空心橋臺等形式,上部結構形式主要為預制箱梁等。
基坑一般采用放坡開挖,對臨近既有公路路基的擴大基礎或承臺采用鋼板樁防護基坑直壁開挖。基坑開挖采用人工配合挖掘機開挖,開挖時作好防水措施,在基底開挖至設計標高0.3~0.5m時,人工清理,避免基底承載力受損,承臺施工時基坑開挖到設計標高后,采用空壓機及風鎬破除樁頭,樁頭設計樁頂以上20cm用人工破除。樁頭破除后平整基坑底面,澆筑C15混凝土墊層。墊層混凝土達到設計強度后,在其上綁扎承臺鋼筋,支立鋼模板,澆筑混凝土,灑水養生。淺水中擴大基礎、承臺采用筑島圍堰進行明挖施工,深水中采用鋼板樁圍堰。
2.1.1 基坑開挖
用挖掘機開挖,人工配合,并加強坑內的排水。挖掘時注意抽水和不要碰到支擋結構,挖至距承臺底設計標高約30cm厚的最后一層土時,人工挖除修整,以保證土結構不受破壞。如施工時發現基坑在地下水面以下時,一般采用木板樁支撐,邊開挖、邊設撐、邊排水。本標段多處跨越道路,線路交叉處橋梁承臺開挖支護采用挖孔樁、鋼板樁等進行坑壁防護,確保基坑開挖安全。
2.1.2 基坑排水
采用集水井排水,在基坑內承臺范圍外低處挖集水井,并在周圍挖邊溝,使其低于基坑底面30~40cm。集水井井壁要加以支護,井底鋪一層碎石,抽水時需有專人負責匯水井的清理工作。
2.1.3 鑿樁頭
確定承臺底標高,鑿除樁頂多余的混凝土,將主筋調直,按設計要求綁成喇叭口,鑿樁頭完成后,即進行樁基檢測。合格后方可進行下道工序施工。
2.1.4 基底處理及測量定位
在基底夯入l0cm厚的碎石層,然后澆筑C15混凝土作為底模,完畢后,組織測量人員對基坑進行放樣,確定承臺長、寬、中心線,掛線連出承臺邊緣位置。
2.1.5 綁扎鋼筋、立模板
鋼筋在鋼筋棚加工,嚴格按照施工規范、圖紙現場綁扎。在鋼筋與模板之間設置混凝土墊塊,墊塊與鋼筋扎緊,并相互錯開。并根據圖紙綁扎預埋墩柱鋼筋。采用鋼模板,鋼模板使用前要除銹、刷油,檢查模板有否變形。為加快模板組裝速度,擬用吊車吊裝模板,人工配合立模。
2.1.6 混凝土澆筑及養護
混凝土在拌和站集中拌和,混凝土攪拌運輸車運混凝土,用混凝土輸送泵灌混凝土。為確保施工質量,采用斜向水平推進法施工。混凝土自由下落高度不得超過2m,保持水平分層,且分層厚度不超過30cm,特殊地段采用鋼板樁防護直壁開挖。
混凝土澆筑完成后,對承臺頂面進行修整。抹平定漿后,再一次收漿壓光(墩柱處應拉毛),表面用草袋覆蓋,灑水養生,當混凝土達到一定強度后拆模,并回填壓實。
小于4m水中橋梁承臺待鉆孔樁施工完畢后進行鋼板樁圍堰插打、封底混凝土澆筑,抽水后進行承臺的施工。橋梁鉆孔樁施工完畢后,根據具體情況采用鋼板樁圍堰進行承臺施工。
鋼板樁施工方法如下。
2.2.1 根據承臺的結構形式,主橋鋼板樁圍堰采用矩形,其內部結構尺寸離承臺邊的凈距為1米。鋼板樁圍堰材料如下:
1)定位樁四根,采用Φ630鋼管樁;導向框架采用32工字鋼;鋼板樁;角樁。
2)內支撐及鋼圍囹:每排鋼圍囹采用兩根并排的40工字鋼,內支撐采用Φ630鋼管樁,每層順橋向設橫撐,間距2米,在四個角分別設兩道斜撐。
2.2.2 鋼板樁檢查
1)鋼板樁運到工地后,應進行檢查、編號及登記。
2)鎖口檢查:用一塊長1.5m~2.0m符合類型、規格的鋼板樁作標準,將所有同類型的鋼板樁做鎖口通過檢查。檢查是用絞車或卷揚機拉動標準鋼板樁平車,從樁頭至樁尾進行。
3)凡鋼板樁有彎曲、破損、鎖口不合的均應整修,按具體情況分別用冷彎、熱敲(溫度不超過800℃~1000℃)、焊補、鉚補、割補或接長。
2.2.3 鋼板樁的吊運及插打
1)插打前的準備
將鋼板樁圍堰的內外籠廓線測量畫出,沿籠廓線搭設鋼板樁導向架,導向架距地面4m,邊框采用I40工字鋼,邊框固定在鋼管樁上,鋼管樁采用振動錘插打。
2)鋼板樁的吊運
鋼板樁的準備工作完成后,汽運至作業面,按插樁順序堆碼。堆碼層數最多不超過四層,每層用墊木擱置,其高差不得大于10mm,上下層墊木中線應在同一直線上,允許偏差不得大于20mm。
3)鋼板樁的插打
用吊車的兩個吊鉤,將鋼板樁吊起,然后運用兩個吊鉤起吊和下放,使鋼板樁成垂直狀態,脫出小鉤移向安插位置,插出業已就位的鋼板樁鎖口中。起吊前,鎖口內填嵌黃油瀝青混和料。
插打從上游中心開始,向兩側對稱依次插入,在下游側合攏;插打鋼板樁時應保證其傾斜度不大于0.5%,且要緊靠內導框,其間隙不得大于20mm;鋼板樁插打時,插一塊打一塊,到剩下最后幾塊時,改為先全部插入并使之合攏后,再逐根打到設計深度。
2.2.4 鋼板樁的合攏
由于各種因素的影響,鋼板樁合攏口不可能與設計尺寸絲毫不差,當誤差不大時可采取千斤頂互頂、滑車組張拉等辦法調整合攏口尺寸,然后插入合攏鋼板樁。當誤差較大采取上述措施仍無法合攏時,可制作異形鋼板樁進行合攏。
2.2.5 封底混凝土灌注
封底混凝土的厚度根據各墩位處的水深、鋼板樁插入長度、鉆孔樁大小間距等決定,封底強度等級按設計或水下C20考慮。
2.2.6 承臺抽水、支撐、開挖、堵漏
鋼板樁插打完畢后,即可抽水,水抽到第一層支撐的標高以下50cm左右時,停止抽水,進行第一道內支撐安裝,安裝好了以后,接著抽水、開挖,到了第二道支撐標高以下50cm左右時,停止抽水開挖,進行第二道內支撐的安裝,按著這樣的標準,再開挖到第三道支撐處,并做好支撐,最后開挖到設計標高,整體開挖到位后,要對鋼板樁圍堰進行堵漏,堵漏采用用黃油浸泡過的棉絮,圍堰外側用塑料布進行包裹,潛水員下去,底部用泥土堆壓,堵漏完成后,即可進行承臺施工。
2.2.7 承臺施工
鋼板樁圍堰抽水堵漏后,按陸上承臺施工方法綁扎鋼筋、支立模板,澆筑混凝土,方法見陸上承臺施工方法。
橋梁承臺施工工程中,需要在基坑開挖過程中,注意不得碰損樁頭,及時的做到抽排基坑中積水;嚴格進行基坑隱蔽工程檢查,按設計及規范要求進行基底處理;鋼筋、模板的制作安裝按設計、規范進行;注意與樁頂伸入筋、墩臺預埋筋連接良好等措施,方能很好的控制施工質量。
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[3]胡敏球.增江大橋水下承臺鋼板樁圍堰的設計與施工[J].公路與汽運,2012(4).