橋梁水下承臺施工技術(shù)

常寶華

（唐山曹妃甸發(fā)展投資集團(tuán)有限公司，河北 唐山063200）

0 引言

某橋梁主橋段（19～26#墩）設(shè)計(jì)為8跨35m預(yù)制箱梁。主墩采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，水下承臺。主墩承臺由4 根Φ1.6m 的群樁組成，承臺尺寸為10.25m×6.6m×2.5m。因采砂嚴(yán)重，河道范圍內(nèi)的河床受到一定的破壞。經(jīng)多次實(shí)地測量，河床實(shí)際高程、河面寬度與設(shè)計(jì)存在一定差異。原設(shè)計(jì)水面寬為254m，現(xiàn)水面寬為305m，兩岸已坍塌51m。目前18#橋墩距離岸邊僅13m，27#橋墩已在河道邊緣。經(jīng)現(xiàn)場了解，河床以下采砂深度較深，約20m土層受到一定的擾動，并且設(shè)計(jì)圖紙中明確表明河床向下2.5m 范圍為采砂棄土。河道目前最大水深為8m，最淺為3.3m，平均深度為5.5m。通過對施工周邊環(huán)境的勘察，本施工段積水主要由采砂形成的水塘引起，該河道上游基本呈干枯狀態(tài)。

1 工程難點(diǎn)分析

本橋梁的施工難點(diǎn)主要有以下幾方面：

（1）因近期采砂嚴(yán)重，河床斷面情況與設(shè)計(jì)單位勘察時存在較大差異，無法判斷其真實(shí)地質(zhì)情況；

（2）結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，主墩處常水位高程為8.5m，最低承臺底標(biāo)高為1.438m，位于水下7m，且承臺尺寸較大，施工難度大；

（3）橋梁所處的地段土質(zhì)條件差，設(shè)計(jì)圖紙中表明承臺底部為淤泥層，屬采砂棄土，土質(zhì)很差，厚度約為3～4m，該土質(zhì)條件極大地增加了基坑開挖的難度；

（4）設(shè)計(jì)圖紙中明確表明每年7 月為泄洪時期，同時該橋梁主橋工程是本項(xiàng)目的重要控制性節(jié)點(diǎn)工程，因此必須在6月中旬前完成下部結(jié)構(gòu)施工，施工工期非常緊張，并且施工層次多、工程量集中，必須盡早確定施工方案，以便早日組織施工。

2 承臺施工技術(shù)

在樁基施工結(jié)束且混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，開挖承臺基坑。基坑開挖后進(jìn)行樁基檢測，樁基檢測合格后，方可進(jìn)行承臺施工（由于工期很緊，建議在樁基7d 混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果出來后進(jìn)行樁基檢測）。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)圖紙，主墩處常水位高程為8.5m，最低承臺底標(biāo)高為1.438m，位于水下7m（原圖紙中設(shè)計(jì)承臺位于水下11m，后經(jīng)水利部門同意，將所有承臺進(jìn)行了抬高）。按照目前的承臺標(biāo)高施工較為簡單，只需將樁基施工時填筑的橫向支線便道開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高即可。

開挖結(jié)束后在承臺兩端設(shè)置2個排水小坑，尺寸為0.5m×0.5m，深1.0m。在施工過程中，采用水泵明抽的方法進(jìn)行排水。對于個別承臺開挖時可能會出現(xiàn)的四周坍塌及滲水情況，則采用搭設(shè)木樁及堆放麻袋、竹排的處理措施。同時，為有效地確保承臺施工質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格控制以下主要的施工環(huán)節(jié)：施工準(zhǔn)備→基坑開挖→破除樁頭→樁基檢測→放樣→澆筑混凝土墊層→鋼筋加工、安裝→支立模板→混凝土澆筑→拆除模板→柱底鑿毛→養(yǎng)生。

2.1 場地準(zhǔn)備

根據(jù)承臺設(shè)計(jì)的平面尺寸、施工方法及配合施工的機(jī)具設(shè)施安放方案對場地進(jìn)行整理，在基坑開挖前用石灰對開挖的尺寸進(jìn)行初步放樣，以方便挖掘機(jī)準(zhǔn)確開挖。

2.2 基坑開挖

基坑采用機(jī)械開挖，坑壁及基底用人工修整，并對基底進(jìn)行夯實(shí)。

為防止開挖后基坑坍塌，開挖時按照1∶2進(jìn)行放坡。在開挖過程中為防止機(jī)械開挖對灌注樁樁身造成破壞，樁位附近基坑采用人工開挖。開挖時應(yīng)有測量人員進(jìn)行標(biāo)高控制，直至開挖至承臺底標(biāo)高為止。基坑平面尺寸比承臺底面積稍大，留有立模操作空間。

2.3 破除樁頭

在基坑開挖結(jié)束后，進(jìn)行樁頭鑿除工作。利用風(fēng)鎬和人工破除樁頭至承臺底標(biāo)高處，并將碎混凝土清理干凈。樁頭破除時先用風(fēng)鎬破除樁基主筋外部的混凝土，然后在承臺底標(biāo)高位置進(jìn)行橫向打眼，將樁頭一次性破除，用吊車將樁頭吊出基坑進(jìn)行集中處理。

2.4 樁基檢測

樁頭破除結(jié)束后上報專業(yè)檢測單位進(jìn)行樁基質(zhì)量檢測，檢測合格后方可進(jìn)行下道工序的施工。

2.5 施工放樣

樁頭破除結(jié)束后，用全站儀將每根樁基的中心點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，且按照軸線在樁基周圍放出4個控制點(diǎn)，并報監(jiān)理工程師復(fù)核，以保證樁基中心位置準(zhǔn)確。

放樣時用油漆將樁基中心位置及各控制點(diǎn)準(zhǔn)確標(biāo)出，同時根據(jù)承臺設(shè)計(jì)平面尺寸將整體位置進(jìn)行準(zhǔn)確放線。

2.6 澆筑混凝土墊層

樁基檢測合格后，澆筑混凝土墊層，澆筑厚度不小于20cm。澆筑時嚴(yán)格按照放樣的承臺尺寸進(jìn)行施工。

施工過程中注意承臺墊層中應(yīng)設(shè)置D12型鋼筋網(wǎng)片，并將其設(shè)置在墊層的中間位置。墊層施工后在保證混凝土有足夠的強(qiáng)度后，方可進(jìn)行下道工序施工。

2.7 鋼筋加工、綁扎

鋼筋采用在加工場制作、現(xiàn)場綁扎的施工方法，同時預(yù)埋立柱搭接鋼筋。

承臺鋼筋骨架綁扎時，應(yīng)注意其與樁鋼筋的連接。鋼筋布置按圖紙要求，即鋼筋的所有交叉點(diǎn)均應(yīng)綁扎、焊接，焊接長度必須滿足規(guī)范要求，以避免在澆筑混凝土?xí)r移位。另外，澆筑混凝土后不允許再安設(shè)或插入鋼筋。立柱鋼筋籠與承臺鋼筋焊接時必須對中。鋼筋綁扎自檢合格，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗(yàn)收認(rèn)可后，方可進(jìn)行下道工序施工。

2.8 模板制作、安裝

本橋梁的承臺采用厚為10mm 的竹膠板組成。在鋼模接口處墊海綿雙面膠以防止漏漿，竹膠板接口處使用雙面膠。

在模板安裝前，為便于拆模，應(yīng)在模板內(nèi)側(cè)涂刷脫模劑。模板表面應(yīng)保持光潔、無變形、接縫嚴(yán)密。要有加強(qiáng)橫梁，要有一定的強(qiáng)度和剛度。模板在現(xiàn)場拼接成形，采用對拉螺絲緊密拼接，并加入外撐或用葫蘆拉緊，以防止模板移位。

檢查模板的形狀、尺寸，要符合設(shè)計(jì)要求，表面平整度不得大于5mm。

2.9 混凝土施工

混凝土由拌和站集中供應(yīng)，搭設(shè)滑槽入模。

承臺混凝土施工時，應(yīng)斜向分段，水平分層澆筑，每層厚約30cm。混凝土施工前，應(yīng)對混凝土拌和及運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行檢修，確保萬無一失。混凝土采用60 型插入式振動器，梅花形振搗，且振搗時應(yīng)輕放慢出，保持一定距離。當(dāng)混凝土不再下沉，且混凝土氣泡全部排出后停止振搗。振搗時振動棒插入下層混凝土5cm左右，嚴(yán)禁撞擊模板及鋼筋預(yù)埋件，防止出現(xiàn)漏振、過振。澆灌完成后人工抹面收漿。

澆筑時按照要求做3 組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件和3 組同期養(yǎng)護(hù)試件。

2.10 拆模養(yǎng)護(hù)

待混凝土凝固后，立即灑水覆膜養(yǎng)護(hù)。待混凝土達(dá)到規(guī)范要求的強(qiáng)度后，即可拆模并及時將模板整修、存放。

另外，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行立柱下部鑿毛。

2.11 基坑回填

基礎(chǔ)施工完畢后應(yīng)及時回填，回填須分層夯壓，每層厚20cm，施工盡量采用壓路機(jī)碾壓，邊角采用振動夯實(shí)機(jī)夯實(shí)。基坑回填時應(yīng)兩面對稱回填壓實(shí)，回填至原地面后，做成反坡，以免雨水、養(yǎng)護(hù)水等匯至基坑處下滲。須重視回填壓實(shí)工作，以作為墩身支架基礎(chǔ)使用。

3 承臺施工安全措施

本橋梁承臺基坑開挖較深，承臺基坑開挖施工中采用挖機(jī)逐層開挖、逐層加固的辦法。為防止坍塌，深基坑開挖時應(yīng)放緩基坑邊坡，并且在開挖時做到邊開挖邊觀測，以確保安全。單個承臺開挖時需緩慢進(jìn)行，進(jìn)行到底部時需暫停施工，觀測一段時間沒有異狀后再繼續(xù)進(jìn)行。

另外，本橋梁承臺基坑開挖時采取了相應(yīng)的應(yīng)急措施。本工程承臺基坑開挖較深，開挖好后應(yīng)及時封底，并及時進(jìn)行承臺施工，以避免暴露時間過長。施工過程中安排專人巡視基坑周圍壩體情況，一旦坑內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的流砂、涌砂現(xiàn)象，則立即采用土方回填或坑外回抽灌水的方法，以防止壩體塌方。當(dāng)開挖基坑周圍壩體出現(xiàn)大面積的裂縫坍塌時，立即停止坑內(nèi)作業(yè)，人員撤離現(xiàn)場后，用土方回填后重新開挖施工。

4 結(jié)論

本文結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對該橋梁主墩處常水位高程為8.5m，最低承臺底標(biāo)高為1.438m，位于水下7m，且承臺尺寸較大、施工難度大的特點(diǎn)，為有效地確保承臺施工質(zhì)量，嚴(yán)格地控制各施工環(huán)節(jié)，同時在承臺開挖結(jié)束后在承臺兩端設(shè)置2 個排水小坑，采用水泵明抽的排水方法。個別承臺開挖時可能會出現(xiàn)四周坍塌及滲水情況，則采用搭設(shè)木樁及堆放麻袋、竹排的處理措施。

[1] 李瑛. 淺談水下承臺施工技術(shù)[J]. 科技信息：科學(xué)教研，2005（11）：30-31.

[2] 孝敏. 淺談強(qiáng)涌潮河口水下承臺鋼套箱施工工法[J]. 水利建設(shè)與管理，2011（2）：28-34.

[3] 朱紅明，虞曉衛(wèi).淺談襄樊漢江四橋水下承臺施工技術(shù)[J].交通科技，2010（7）：115-117.