淺談高速公路橋梁深水樁基及水中承臺的施工要點

摘要：隨著高速公路橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，橋梁施工經(jīng)常需要在深水中進行橋墩施工的情況，對施工技術(shù)提出了更高的要求。在深水橋墩施工中，施工平臺作為施工的臨時結(jié)構(gòu)，在施工過程中發(fā)揮著非常重要的作用，必須予以高度重視。深水樁基職工不僅是橋梁施工的關(guān)鍵所在，也是影響施工進度的重要部位。為此，本文結(jié)合工程實例，分析高速公路橋梁深水樁基及水中承臺的施工要點。

關(guān)鍵詞：高速公路橋梁；深水樁基；承臺；施工要點

近些年來，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)“五縱三橫”的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足人們生活生產(chǎn)的實際需求，需要對路網(wǎng)結(jié)構(gòu)予以改進，從而跨越江河的路橋工程越來越多。在這些路橋工程中，深水樁基施工及水中承臺施工成為了施工難點與重點，對工程整體施工質(zhì)量、進度、成本有著重大影響，必須予以深入探討。

一、工程概述

某高速公路橋梁工程橋位處于低山海拔380-800米，上坡在25-40度之間，溝槽比較狹窄。主橋位置坡面比較陡峭，地表破碎，覆蓋層較薄，橫跨大江。此工程全長2100米，最大橋高110米，采用大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋結(jié)構(gòu)。公路等級是雙向四車道，車輛荷載等級為一級，橋梁寬度是25米。主橋包括5個橋墩；基樁為嵌巖樁，樁徑2米，樁長44米，共設(shè)24根；承臺的長、寬、高分別為16米、25米、5米，承臺底標(biāo)高為312米，頂標(biāo)高為317米；設(shè)計最低水位為313米，設(shè)計最高水位：每100年一遇為328米，每300年一遇為329米。

二、深水樁基施工要點

經(jīng)過不斷優(yōu)化與完善，此工程深水樁基施工方案為：采用鋼護筒平臺、鋼吊箱施工。薄壁高墩采用翻模法施工、塔吊配合，上部結(jié)構(gòu)掛籃懸澆施工。

（一）水中鉆孔平臺設(shè)計

在此工程施工中，水中平臺主要分為兩個部分：鉆孔區(qū)、堆料停放吊車區(qū)，利用鋼管樁與鋼護筒進行聯(lián)合承重，布設(shè)鋼管平聯(lián)與型鋼，為后續(xù)施工提供可靠保障。平臺頂高程設(shè)計為330米，高于每300年一遇的最高水位329米，所以，在鉆孔施工中，不會受到水位起降的影響，可以進行連續(xù)施工。

（二）水中平臺施工

在此施工過程中，需要先將鋼管樁與鋼護筒運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，之后進行現(xiàn)場拼裝與拋錨作業(yè)，最后焊接型鋼定位架，調(diào)整鋼絲繩長度，展開浮箱定位。完成以上準(zhǔn)備工作之后，進行鋼管樁與鋼護筒的插打，其順序從平臺堆料區(qū)向鉆孔區(qū)逐排推進。除此之外，還要進行鋼護筒導(dǎo)向架安裝，其具體操作如下：在上一排已完鋼管樁與臨時插打的鋼管樁上搭設(shè)貝雷片與型鋼，形成井字架，下層安裝在鋼管樁腿上，分兩層定位，高度為6米。

（三）樁基施工

1.河床注漿加固施工

因為鋼護筒低處在砂卵石層中，并且護筒埋深較淺，在進行鉆孔的時候，穿越砂卵石層的時間比較長，為了防止出現(xiàn)塌孔、流砂等現(xiàn)象，可以實施鉆孔注漿加固作業(yè)。一般將注漿孔設(shè)置在單一群樁孔外圍，呈正方形布設(shè)，孔間距為2米。施工過程主要為：從平臺鉆孔區(qū)下入直徑為128毫米的套管，直到河床底予以固定。在下入套管的時候，需要鉆進淤泥層，直達強風(fēng)化巖0.5米，之后對套管予以固定，展開注漿施工。待凝6小時之后，進行掃孔，之后鉆進3米，繼續(xù)注漿，待凝、掃孔、鉆進、注漿往復(fù)循環(huán)，直到卵石層底部為止，最后收回套管，將鉆機搬到下一個孔位。

針對注漿施工而言，其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)主要包括：當(dāng)設(shè)計注漿壓力在1.9-2.8MPa之間的時候，單孔注漿段單位吸漿量低于1-2L/min，注漿超過計算值80%的時候，穩(wěn)定延續(xù)注漿15-30min即可。

2.鉆孔施工

在鉆孔施工中主要包括以下步驟：首先，選擇適合的鉆機類型。根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，選用沖擊鉆機。在平臺鉆孔區(qū)布設(shè)6臺鉆機，遵循相鄰行列鉆機不同時布設(shè)的原則。其次，制備泥漿與循環(huán)施工。將相鄰孔口護筒當(dāng)成是鉆孔泥漿造漿池，因為所跨越的大江水位落差比較大，變化沒有規(guī)律可循，為此，考慮水位急漲急落對施工的影響，可以不設(shè)置連通管，利用大型泥漿泵予以泥漿循環(huán)施工。當(dāng)水位比較高的時候，可以運用泥漿泵進行排渣；當(dāng)水位比較低的時候，可以運用12方空壓機和撈渣桶聯(lián)合作業(yè)，進行有效的排渣。最后，在成孔施工中，需要堅持相鄰孔不同時鉆進的原則，并且對護筒內(nèi)水位標(biāo)高進行密切監(jiān)測，確保鉆孔護筒內(nèi)水位比江面高出1.5-2米。

三、水中承臺施工要點

（一）鋼吊箱設(shè)計

鋼吊箱選用單雙壁相結(jié)合的設(shè)計，吊箱設(shè)計頂標(biāo)高為330米，底標(biāo)高為310米，總高度為19米，長度為27米，寬度為19米，高度為19米，壁厚為1.5米，其中放浪板高度為2米，雙壁高度為17米。因為鋼吊箱運輸與吊裝的限制，需要將其平面分成34個塊體。

（二）鋼吊箱加工與運輸

將鋼吊箱加工成節(jié)段，借助平板車，將其運輸?shù)酱a頭，之后把兩塊焊接成一塊，用30噸的桅桿將其吊裝到平板船上，水上運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，之后展開現(xiàn)場拼裝，為后續(xù)施工提供可靠依據(jù)。

（三）鋼吊箱壁板拼裝與下沉

首先，對鋼吊箱壁板進行拼裝，并且用型鋼將其和相鄰護筒進行連接，確保下放穩(wěn)定。其次，在下放過程中，主要利用10臺150噸的油壓千斤頂進行操作，時刻檢查護筒周邊的構(gòu)筑物，避免出現(xiàn)損傷情況。其三，通過下放系統(tǒng)對吊底板與首節(jié)鋼吊箱予以起吊，并且拆除底板拼裝平臺。其四，通過向壁板隔艙內(nèi)進行對稱加水，使鋼吊箱達到下放標(biāo)高。在完成下放操作之后，拆除下放系統(tǒng)，保證吊桿的拉伸狀態(tài)。

（四）鋼吊箱封底

在完成下沉施工之后，需要潛水對底板進行封堵，在封堵之前，可以用混凝土袋與棉絮封堵鋼護筒和封堵板之間的空隙。將懸吊系統(tǒng)當(dāng)成是懸吊梁的承重結(jié)構(gòu)，設(shè)置封底混凝土澆筑平臺，布設(shè)封底混凝土澆筑導(dǎo)管，確保施工的順利完成。同時，為了確保施工的連續(xù)、一次澆筑成型，可以采取攪拌站集中攪拌供料以及在浮橋上架設(shè)混凝土輸送泵的方式，進行混凝土輸送，確保混凝土澆筑施工的連續(xù)。

（五）承臺施工

在封底混凝土強度達到設(shè)計要求之后，拆除懸吊體系，關(guān)閉鋼吊箱的連通管，進行抽水操作，確保鋼吊箱中水位符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在檢測樁基之后，清理封底雜物，之后展開混凝土澆筑施工，分兩次完成，第一次澆筑2米，第二次澆筑2.5米，在大體積混凝土澆筑中，需要設(shè)置冷卻管，保證澆筑施工的順利完成。同時，在第一層承臺混凝土強度達到設(shè)計要求之后，拆除下層內(nèi)支撐，之后展開第二層承臺混凝土澆筑施工，同時預(yù)埋墩身施工構(gòu)件。

結(jié)束語

總而言之，在高速公路橋梁深水樁基及水中承臺施工中，必須根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)、地形、水文、氣候等情況，結(jié)合施工材料與機械設(shè)備，制定合理、科學(xué)的施工方案，在保證施工順利完成的同時，確保施工質(zhì)量達標(biāo)。通過實踐表明，加強先進施工技術(shù)、施工材料、施工機械設(shè)備的運用，可以有效克服施工難點，提高施工質(zhì)量。

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