橋梁下部結構施工技術研究

馮興環

(河北路橋技術開發有限公司)

1 橋梁下部結構施工現狀

1.1 樁基施工技術現狀

在橋梁施工基礎采用樁基的形式較為普遍，特別是下部地質情況良好情況下，樁基可以將橋梁上部荷載傳遞到下部持力層，樁基的類型包括混凝土預制樁、預應力樁、混凝土灌注樁等，前兩種樁可以再工廠內預先加工，施工速度快，灌注樁施工技術相對復雜，但對于不同的地質狀況有著較好的適應性。

考慮到河流的沖刷作用，橋梁的樁長一般較長，同時隨沉降的要求較高，特別是在連續梁橋河拱橋施工中，不能出現過大的沉降作用。灌注樁施工的對環境影響較小，樁徑可達到3 ～4 m，能夠提供較大的承載能力，但灌注樁施工質量保證一直是橋梁施工中一個不易解決的問題，近幾年在地質條件較好情況下擴孔灌注樁得到了較好的發展，該種形式能夠提供較好的承載能力，減少沉降的發生。

1.2 沉井施工技術

沉井施工技術有著較長的使用歷史，施工過程中在地面提前做好混凝土空腔結構，在空腔內不斷取土，依靠結構自重不斷下沉到設計標高位置，由于沉井的結構特性其需要在一定條件下才能使用，例如在軟土、沙土、強風化巖等情況下是適用的，如果基礎中存在堅石、礦渣、地下通道和管線等情況時沉井施工就不適用，沉井施工過程中會對周圍土體結構的穩定性造成破壞，所以要注意施工的工法，并做好土體結構的保護。

沉井的形狀易選擇規則的圖形，當沉井長度超過40 m是要考慮到結構的抗裂性，另外對于大型沉井施工，由于封底面積較大，要考慮分倉封底，沉井分節施工時要對接高過程的結構穩定性充分考慮。為保證沉井能夠按照設計要求到達設計標高位置處，需要從多方面來考慮其下降系數，不能系數大也不能過小。

1.3 橋梁承臺施工

橋梁承臺施工有帶樁基和無樁基兩種形式，當承臺埋置深度較淺時，可以采用直接開挖，利用土體的自然邊坡，當承臺埋置深度較深時就需要采取措施來堅強邊坡結構的穩定性，目前主要采用的圍護結構有重力式圍護，該種形式采用水泥攪拌樁施工，另外還存在鋼或混凝土板樁、地下連續排樁(預制樁或灌注樁)墻等多種，但橋梁工程中用得最多的是板樁，而鋼板更甚于混凝土板樁。

2 橋梁下部結構施工技術研究

2.1 鉆孔灌注樁施工技術

(1)施工準備

在施工之前熟悉設計資料，對地質條件和巖層狀況要進行了解，對施工現場進行平整作業，綜合考慮以減少對樁孔周圍土體的破壞，放樣過程中遵循從整體到局部的原則，通過墩位的位置放樣樁位，鉆孔樁開挖之前一定要對地下管線存在狀況做好調查。

(2)鉆孔樁施工

在鉆孔之前要預先將護筒埋入樁位，在護筒的地位和周圍填入50 cm 的粉質粘土并進行分層夯實。要結合施工現場的地下水位情況來確定護筒的埋置深度，護筒的中心軸線要跟樁的中心軸線相重合。

(3)鉆機就位

目前在鉆孔中使用較多的為旋挖鉆機，旋挖鉆機機動性強、自動化程度較高，鉆機性能的穩定對成孔的成功與否有著直接的影響，在鉆機就位之前做好原地面處理，當原地面承載能力不足時可以采用加鋼板等措施來保持鉆機的穩定，鉆頭要精確對位，鉆桿的垂直度要滿足要求，鉆機跟樁位的誤差要控制在20 mm 以內。

(4)鉆孔

在鉆孔之前要進行造漿作業，將原孔道內的清水用泥漿進行置換，常用的造漿采用主要有黃粘土和膨潤土等。在鉆孔的整個過程中都要保證泥漿性能的穩定，這對成孔質量好壞和護壁的效果有直接影響，當鉆桿深度達到5 米左右是要對連接螺栓進行一遍檢驗，當鉆孔中要特別注意含水量較大的土層，該種情況下要控制好鉆孔的速度，保證鉆孔的穩定性，以免對孔徑大小造成影響。

(5)鋼筋骨架的制作和安裝

要結合樁長情況分段進行鋼筋籠的加工和吊裝，采用加勁筋成型法制作鋼筋骨架，按照設計要求做好加勁筋圈，焊接時要保證主筋跟加勁筋標注的中部對齊，對加勁筋和主筋的垂直角度進行檢驗，然后進行點焊，按照設計要求的尺寸和位置焊接好耳筋。

制作好的鋼筋骨架要放在平整干燥的環境中，鋼筋骨架跟地面接觸部分要放置等高木條，每節鋼筋骨架都要標識好樁號、節號和長度等。吊裝鋼筋骨架過程中，要用兩根120工字鋼穿過上一節加筋的下方，要保證上下兩節鋼筋骨架處在同一豎直線上。用鋼套管冷軋聯結

相鄰上下兩個鋼筋籠的對接要選用合理的工藝，在接頭位置處可以設置螺旋筋，待鋼筋籠按照到最后幾節時要尤為注意，此時下部鋼筋籠的自重較大，在安裝上部鋼筋時要特別注意避免對下部鋼筋造成過大的沖擊而產生鋼筋籠擾動對孔壁造成損傷，鋼筋籠安裝完成之后，在澆筑混凝土之前要對其進行固定，通常為打入鋼管并進行焊接，可以起到較好防止變形的作用。

(6)灌注水下混凝土

水下混凝土的灌注采用直升導管法，混凝土通過導管下口進入先注入的混凝土下面，隨著混凝土的不斷注入混凝土、頂面泥漿和水毀不斷上升，灌注過程要連續，保證整個灌注工作在首批混凝土初凝之前完成。

灌注混凝土的導管在使用之前要進行水密性試驗，導管分段拼裝過程中要做好外觀和磨損狀況檢查，導管下方時避免碰到鋼筋骨架。在灌注水下混凝土的過程中沉淀層厚度、埋管深度和樁頂高程的控制最為關鍵，所以要做好泥漿面以下混凝土高度的監測工作，防止出現夾層狀況而導致的斷樁等質量事故。

2.2 承臺施工技術

在承臺施工過程要結合地下水位情況、開挖深度等因素綜合確定排水方法，當地下水位深，地下水較小和開挖深度較淺時采用大開挖方式，在基底位置處設置集水井排水，反之可以選擇采用井點降水方式。承臺施工一般都為大體積混凝土施工，要采取措施來降低大體積混凝土施工中內外溫差過大的問題。

井點降水中井點管的間距要結合土層的滲透性系數來確定，通常控制在1.5 m 左右。通常采用的方法是射水法，通過對降水井點位置進行高壓射水來成孔，射水壓力要結合施工地點的地址情況來確定，通常控制在1.0 MPa 左右，井點降水的過程為在對整個管線檢查符合要求之后，首先通過真空泵的抽真空作用使集水箱內部形成一定的真空度，地下水在內外壓力差的作用下進入到集水箱內部，然后開動抽水設備將集水箱內部的水抽出，抽水的過程中要注意控制積水箱內的水量，以便保持壓力差的穩定。

在承臺施工過程中可以采用鋼板樁進行防護，要注意做好鋼板接縫處的防漏處理，可以在縫口填棉絮再在外側與水接觸部位涂抹防水膏，鋼板內側也可以進行適當的防水保護，需要特別指出的事鋼板跟封底混凝土接觸部位要注意涂抹隔離劑。在做好防水的同時就可以進行抽水，水排干之后進行下挖至承臺的設計標高位置，在設計標高以下根據地質情況澆筑一定厚度的封底混凝土，進行基礎硬化。

2.3 墩身施工技術

墩身施工關系到了橋梁的整體受力情況，其位置、高程和尺寸必須按照設計要求進行施工，混凝土強度要滿足施工規范的要求，如果墩身施工出現誤差或混凝土質量問題將會對橋梁整體受力特別是上部結構施工造成不利影響，墩身的主要作用是講上部荷載傳遞到下部基層，因此墩臺定位時要求各墩中心距相對誤差小于1/5 000。墩臺中心定出后即應確定墩臺的縱橫十字線方向，并根據設計的結構尺寸進行放樣施工。

橋梁的墩臺設計一般較為單一，對于墩身的澆筑采用大型鋼模板定性，進行一次性澆筑。模板要有足夠的強度、剛度和穩定性，要易于進行拼裝，接縫位置處要保證密實，不能發生漏漿現象。模板拼裝完成之后要對齊軸線和高程進行復測，滿足設計要求后再進行加固，模板內側要干凈無雜物，保證澆筑混凝土之后模板不出現變形。

對于墩身鋼筋除了滿足正常施工要求之外，還要特別注意埋入的預埋筋位置要準確，要滿足墩身鋼筋保護層的設計要求，在混凝土澆筑過程中采用振搗棒分層進行搗實，分層的厚度要大于20 cm。

在拆模之后要做好混凝土的養生工作，可以采用覆蓋棉被同時進行灑水養護，也可以采用塑料布進行覆蓋防止水分的蒸發，在整個養護期間要不間斷灑水，保證混凝土濕潤，待混凝土養護的覆蓋物撤除之后要噴灑混凝土養護液，

3 結 語

通過樁基施工、承臺施工和墩身施工三個方面對橋梁下部結構施工技術展開論述，大量的實踐表明，橋梁下部結構施工涉及到方面較多，施工之前要制定切實可行、合理和科學的施工方案，對成孔和成樁過程的各個環節做好檢測，做好處理方案，保證質量，保證各項技術和各個構件都能夠滿足設計和相關規范的要求。

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