某跨河橋梁工程施工技術分析

吳照慶

摘 要：路橋工程建設的施工技術直接關系工程質量，關系著人民的生命和財產安全，對國民經濟的發展具有至關重要的作用。本文作者以某跨河橋工程為例，重點分析了該項工程樁基施工、承臺施工技術和連續箱梁施工技術。

關鍵詞：路橋；樁基；連續箱梁；施工技術

1 工程概況

某大橋工程是為七跨連續箱梁橋一條跨越河道的重要通道，標準橋面寬度27m。主橋采用（30+50+30）m三跨變截面預應力混凝土連續箱梁；連續箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工，各單“T”梁除0號塊采用在支架上現澆外，其余分為6對稱梁段，均采用對稱平衡懸臂逐段澆筑法施工。主墩采用鋼筋混凝土實體橋墩，基樁為6？準1.5m的鉆孔灌注樁基礎。過渡墩采用鋼筋混凝土柱式橋墩，基樁為2？準1.5m的鉆孔灌注樁基礎。引橋終點側采用（2×20）m二跨預應力混凝土連續箱梁，引橋連續箱梁采用滿堂支架現澆施工。箱梁標準段頂板寬13.5m，橫斷面采用單箱單室；箱梁高度為1.3m。中支點處設置厚度為2.0m的橫隔板，在邊支點處設厚度為1.2m的橫隔板。箱梁在橫橋向頂底板保持平行，設1.5%橫坡。箱梁采用縱、橫向預應力體系。引橋橋墩采用鋼筋混凝土柱式橋墩，基樁為2？準1.5m的鉆孔灌注樁基礎。橋臺采用薄壁臺，單幅橋一個橋臺采用8根？準120cm鉆孔樁基礎。橋面鋪裝：設計總厚度17cm，其中水泥混凝土厚度7cm，瀝青混凝土厚度10cm，兩者之間加設柔性防水層。橋梁支座：主橋采用GPZ（2009）盆式橡膠支座。橋梁伸縮縫：主橋過渡墩處采用D80型伸縮縫。

2 樁基施工技術

2.1 護筒埋設

為保證鉆孔過程中不發生坍孔，增加護筒壓水，選用？準350，？準290鋼護筒。對于粘性土，護筒埋設深度在陸上和淺水處，不少于2～2.5m，在水中不少于2.5m；對于砂性土在陸上將護筒周圍0.5～1m范圍內挖除，夯填粘性土至護筒底0.5m以下；在水中護筒埋設深度不少于3.5m。護筒頂端高度高出地下水和水面以上不少于2.5m，高出原地面不少于0.3m。

2.2 粘土泥漿護壁

粘土采用粘性較好、不含砂的粘土，制漿時先將粘土加水浸透，用泥漿機攪拌好泥漿，粘土泥漿稠度選用于粘土層其比重不小于1.06，砂土層中不小于1.10，攪拌好的泥漿直接輸灌入到灌注樁孔內，適當摻入一定的膨潤土。

2.3 鉆孔作業

按孔徑鉆頭直徑選用？準180，？準150烏鋼鉆頭，進尺時以電流控制進尺速度，電流控制在50A。開鉆初期低檔慢速鉆進，鉆至護筒以1m后調整轉速與進尺，鉆進速度與泥漿排放量相適應。進尺時避免空鉆和硬鉆，鉆進速度：粘土慢速、大泵量、低比重泥漿鉆進，一般1～3m/h，砂土中快速、大泵量、稠泥漿鉆進。

2.4 清 孔

鉆孔達深度后，立即停止鉆機鉆進，將鉆頭提高30～50cm，同時排泥漿泵繼續工作，護壁粘土泥漿同步投入，對出渣情況不停進行檢查，控制出渣于含砂率不大于4%，比重≯1.2，稠度17-20，同時用孔規檢測孔形、孔徑，測量孔深.當滿足設計要求時，停止清孔，混凝土澆筑前再測一次孔深，控制沉渣厚度不大于0.2d，如達不到要求繼續清孔，直到滿足為止。

2.5 鋼筋籠制作和投放

鋼筋籠制作，螺旋筋先調直后在特制的轉盤上預先盤繞，主筋上標明螺旋筋點焊的位置，焊接時調整好點焊電流使之不虛焊，不咬邊焊。不咬肉焊。為保證鋼筋保護層的準確性，在骨架主筋處設置環形混凝土保護塊，梅花式布置上下間距1.5～2m。

鋼筋籠分次投放，利用鉆機本身增設的吊臂，每次投放高度控制在15m左右，鋼筋籠就位后，用鋼絲繩牢固地固定在打樁工作平臺上。

2.6 水下混凝土灌注

首批混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部的需要，所需混凝土數量可參考下列公式計算

V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4

式中：V為灌注首批混凝土所需數量，m3；D為樁孔直徑，m；H1樁孔底到導管底端間距，一般為0.4m；H2為導管初次埋置深度；d為導管內徑，m；h1為樁孔內混凝土達到埋置H2時，導管內混凝土柱平衡導管外（或泥漿）壓力所需的高度（m），即h1=Hwyw/yc。

V臺樁≥π×1.22×（0.4+1）/4+π×0.32×（59-1.4）×1.15/2.4/4=8.28m3

V墩樁≥π×1.82×（0.4+1）/4+π×0.32×（71-1.4）×1.15/2.4/4=10.38m3

澆筑導管內徑為30cm的螺旋鋼導管，導管之間采用橡皮圈止水螺紋絲扣連接，所有導管連接順直可靠、不漏水。澆筑所用貯料斗容積為5.5m3采用水下導管隔水法澆筑。導管最下口第一次距孔底深度0.4m左右。在導管的上口與貯料斗連接處用10mm厚鐵板覆蓋住導管口，待貯料斗內裝滿混凝土后再拔除鐵板，使灌注首批混凝土下落，一次性排水，確保首批混凝土的灌注滿足規范要求，導管的初始埋深不小于1m。

3 承 臺

承臺、系梁在鉆孔樁施工結束并經檢測合格后施工。

3.1 岸上系梁承臺

用挖掘機開挖基坑，邊坡按1：0.5考慮，如發現邊坡不穩，則以簡易板樁進行臨時支護。機械開挖至承臺底標高以上15cm左右時，改用人工挖土，鑿除樁頭預留混凝土并整平基底，經鉆孔樁動測及監理工程師檢驗合格后澆墊層混凝土，進行承臺施工。承臺模板擬采用木模拼裝，支撐主要采取外側周邊支撐的方式。

3.2 水中承臺

水中承臺擬采用筑島（土圍堰）施工，為防止臨水側開挖后邊坡不穩及滲水嚴重，考慮在承臺周圍施打木樁、圍設竹籬、圍裹防滲土工布。

基坑開挖：圍堰的同時填筑土方，土方填筑至1.5m標高位置。待鉆孔樁施工完畢后，人工開挖約60cm的深度。樁頭清除、封底：基坑開挖結束后，及時組織力量集中進行樁頭混凝土破除，破除的樁頭混凝土塊均勻鋪設在承臺底部，樁頭至設計標高后，再用砂漿找平封底，同時進行樁中心線放樣及樁身動測，合格后及時立模進行承臺施工。

圍堰拆除：在承臺混凝土澆筑完成，強度達到5.0MPa后拆除承臺模板，并利用吊車配合拔出圍堰樁木。挖掘機配合人工挖運筑島土方。

4 連續箱梁施工技術

4.1 主橋連續箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工

箱梁縱向懸澆分段長度1～4號梁段為3m，5、6號梁段為3.5m，箱梁墩頂現澆塊件總長10m，中跨合攏段長度為2m，邊跨合攏段長度為2m，現澆段長度為3.96m。

4.2 掛籃設置要求

按照大橋的設計要求，掛籃主要技術參數進行設置：承載力大于1200kN；掛籃及施工機具總重量不得超過500kN；澆注箱梁分段長度為3.5m和3.0m；

4.3 掛籃懸臂施工工序

掛籃就位→調整底模、外側模標高→綁扎底板、腹板鋼筋→安裝縱向預應力管道→支立內部模板、堵頭模板→綁扎頂板鋼筋→澆筑混凝土→養護→穿鋼絞線→張拉→壓漿→移掛籃。

4.4 懸臂施工標高控制

箱梁懸臂施工過程中，受施工荷載作用，在各梁段產生一定的撓度，主要因素有梁塊自重、張拉預應力及掛籃自重。施工時，施工立模標高按設計標高加上撓度值。

H施=H設+∑f1+∑f2+f3+f4

其中：H設——箱梁設計標高；∑f1——后續梁段施工時，箱梁塊件自重產生的撓度總和；∑f2——后續梁段施工時，張拉預應力產生的撓度總和；f3——掛籃自重產生的撓度值；f4——箱梁因混凝土徐變，收縮及長期使用荷載而產生的撓度。f4主要是參照其他橋梁的經驗和實測數據來確定，撓度值根據掛籃設計計算及荷載試驗，施工實測資料確定，在施工測量中予以調整。

4.5 鋼筋制作安裝

每梁段底腹板鋼筋的安裝按照施工順序由下而上對稱安裝。底板及腹板鋼筋安裝完成后，將內模由已經澆筑梁段的腹內拖出，按照標高調整到位，加固牢靠。模板清理干凈涂刷隔離劑，準備安裝頂板鋼筋。

4.6 澆筑混凝土

為保證懸臂灌注梁段的施工質量，減少施工接縫，所有懸臂梁段一次澆筑成型。

4.7 張 拉

根據設計張拉力的大小選擇噸位、行程適宜的千斤頂及與之配套的高壓油泵和油表。根據設計要求，當與梁體同條件養護的試件達到90%設計強度后，便開始張拉。

4.8 孔道壓漿

明確壓漿目的：讓灰漿將張拉后的鋼絞線緊緊包裹，避免銹蝕；通過灰漿將梁體和鋼絞線緊緊粘結在一起，加強梁的整體性，增強梁的結構性能。

4.9 施工注意事項

懸臂段施工無論進行何種施工，都要堅持對稱平衡作業，以保持懸臂端的穩定性，隨時注意觀察可能出現的不平衡因素，及時避免。

5 結束語

隨著時代的進步，逐漸加大了對路橋基礎建設的投入，我國路橋建設應該抓住機遇，迎接時代的挑戰，充分的掌握路橋施工的技術要點，規避影響路橋施工技術及質量的不利因素，制約管理路橋施工質量，保障路橋施工的質量，為我國發展橋梁事業貢獻出力量。