淺談跨閘公路橋施工

魏 超 侯 銳 劉長明

（江蘇科興工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 南京 210029）

寶應(yīng)船閘位于寶應(yīng)縣城南，連通京杭大運河和寶射河，寶應(yīng)船閘尺度為23 m×180 m×4 m（口門寬×閘室長×檻上水深）。閘首、閘室均采用整體塢式結(jié)構(gòu)，上、下游導(dǎo)航墻采用扶壁結(jié)構(gòu)。下閘首公路橋根據(jù)船閘自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置，IV級通航要求，通航凈空7 m，橋長4×20 m＋4×25 m＋6×20 m，橋面總寬為20 m（9.5 m行車道＋1 m分隔帶＋9.5 m行車道），單幅行車道寬為8.5 m，橋梁等級為二級公路橋，荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路-II級，橋面連續(xù)采用4跨1聯(lián)（計2聯(lián)）和3跨1聯(lián)（計2聯(lián)），橋面行車道采用雙向橫坡I＝2.0%，由墩臺帽調(diào)整形成，橋梁縱坡3.0%。

橋梁下部結(jié)構(gòu)均采用鋼筋混凝土雙柱排架式橋墩和雙柱排架式輕型橋臺，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑為1 m和1.2 m。橋梁上部結(jié)構(gòu)為20 m和25 m先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心梁板。

其中主跨公路橋7，10號墩樁基位于下閘首回填土上，8，9號左幅支座墊石位于下閘首邊墩上，右幅立柱及蓋梁位于下游1號主輔導(dǎo)航墻上。

1 跨閘公路橋施工重難點分析

1.1 閘首設(shè)計坑開挖及降排水

寶應(yīng)船閘下閘首原地面高4.0 m，邊墩頂標(biāo)高10.0 m，底板底標(biāo)高為－6.9 m，土方開挖深度達(dá)11 m。為保證閘首干地施工，基坑開挖必然伴隨著降排水，地下水位會降低，墻后深基坑開挖及回填土也必然對7，10號橋墩尤其是灌注樁施工產(chǎn)生一定的影響。

1.2 船閘閘首及導(dǎo)航墻預(yù)留沉降及位移

下閘首及下游1號主輔導(dǎo)航墻施工完成后均進(jìn)行回填土，其中下閘首回填至標(biāo)高4.5 m，下游導(dǎo)航墻回填到3.5 m。考慮墻后回填土可能造成的下閘首邊墩及導(dǎo)航墻前傾及沉降，需對下閘首邊墩及下游導(dǎo)航墻墻身預(yù)留一定的后傾與沉降量，然而回填土對邊墩及導(dǎo)航墻前傾的影響及邊墩沉降是個未知數(shù)，實際施工中只能依靠經(jīng)驗進(jìn)行預(yù)留。設(shè)計規(guī)定邊墩預(yù)留沉降為2 c m。《水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》JTS257－2008內(nèi)對后傾有規(guī)定，其中閘首邊墩允許后傾15 mm，導(dǎo)航墻允許豎向傾斜H／200（H為墻身高度），其中下游1號主輔導(dǎo)航墻墻身高度為7.8 m，即允許后傾為39 mm。導(dǎo)航墻在施工墻身之前即需要將立柱鋼筋進(jìn)行預(yù)埋，若產(chǎn)生如此大的前后傾，雖然導(dǎo)航墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗合格，也必將影響橋梁上部結(jié)構(gòu)施工。

1.3 負(fù)摩阻力的影響［1］

樁負(fù)摩阻力就是當(dāng)樁身穿越軟弱土層支承在堅硬土層上，軟弱土層因某種原因發(fā)生地面沉降時，樁周圍土體相對樁身產(chǎn)生向下位移，這樣使樁身承受向下作用的摩擦力，軟弱土層的土體通過作用在樁側(cè)的向下的摩擦力而懸掛在樁身上；這部分作用于樁身的向下摩擦力，稱為負(fù)摩阻力。

負(fù)摩阻力產(chǎn)生一般在以下幾種情況：①樁穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土、液化土層進(jìn)入相對較硬土層時；②樁周存在軟弱土層，臨近樁側(cè)地面承受局部較大長期荷載或地面大面積堆載時；③降低地下水位使樁周土有效應(yīng)力增大、并產(chǎn)生顯著壓縮沉降時。由于閘首深基坑開挖及降排水，以及墻后易產(chǎn)生回填土，對摩擦樁而言，若負(fù)摩阻力較大，將對樁體及橋梁安全產(chǎn)生較大影響。

2 施工控制要點

2.1 測量控制網(wǎng)的建立

船閘與跨閘公路橋一般為縱橫交錯，為保證船閘與公路橋測量定位的準(zhǔn)確吻合，必須建立統(tǒng)一的測量控制網(wǎng)，縱橫軸線采用同一基站與后視點進(jìn)行放樣測量，保證船閘與跨閘公路橋的相對位置準(zhǔn)確無誤。

2.2 沉降與位移控制方法

閘首邊墩為大體積混凝凝土，隨著邊墩的澆筑，產(chǎn)生沉降在所難免。為減小沉降對于橋梁上部結(jié)構(gòu)的影響，應(yīng)加強對于邊墩沉降的觀測，同時結(jié)合先施工的邊墩沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，待邊墩沉降基本穩(wěn)定后再施工支座墊石，其中支座墊石施工高程取允許偏差上限值，或稍高于設(shè)計高程，若后期不再沉降，則采取打磨措施，使其達(dá)到設(shè)計高程；若后期再發(fā)生沉降使支座墊石高程低于允許偏差下限值，則考慮使用環(huán)氧砂漿加墊鋼板的方法，使其達(dá)到設(shè)計高程。

導(dǎo)航墻上立柱預(yù)埋鋼筋時可參照同一高程類似導(dǎo)航墻結(jié)構(gòu)段，對于回填土后的前傾量，在立柱預(yù)埋鋼筋放樣時將控制點適當(dāng)后置。待回填土完成后，經(jīng)觀測，前傾穩(wěn)定，方可施工制作墊石。

2.3 減小負(fù)摩阻力影響的方法

減小負(fù)摩阻力的影響必須根據(jù)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行考慮。針對墻后高回填土，在邊墩及導(dǎo)航墻施工完成后及時進(jìn)行墻后土方回填，回填土按照要求每30 c m 1層，逐層夯實，并預(yù)留一定的穩(wěn)定期。對于基坑降排水而言，邊墩沉降穩(wěn)定后及時進(jìn)行封絞，由于船閘通航前不得停止降排水，必須保證正常降水，為減小負(fù)摩阻力，必須保證墻后地下水位穩(wěn)定。而對樁周軟弱土層來說，在夯實后的回填土上施工灌注樁后，樁周一般不會有軟弱土層，在灌注樁施工完成后進(jìn)行系梁及立柱施工期間，立柱四周回填土必須環(huán)繞立柱四周進(jìn)行夯實回填，保證立柱不因四周回填土不均而產(chǎn)生影響。

3 結(jié)語

通過以上分析，跨閘公路橋施工務(wù)必建立縱橫統(tǒng)一的測量控制網(wǎng)，并且針對船閘工程采取預(yù)留沉降及后傾等應(yīng)對措施，并對墻后回填土及降排水提出具體要求，以減小負(fù)摩阻力的影響，保證跨閘公路橋的施工質(zhì)量。