橋梁水中承臺(tái)鎖扣鋼管樁圍堰施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

■ 孫龍隆

江蘇東交工程檢測(cè)股份有限公司 江蘇南京 210000

1 工程概況

344國道盱眙縣淮河大橋改造工程橋梁長度1530.16m，主跨采用（72.5+125+72.5）m波形鋼腹板變截面連續(xù)箱梁跨越淮河主航道，9#、10#主墩基礎(chǔ)位于河流中。本文以10#主墩為例，考慮10#主墩承臺(tái)水下埋置較深，承臺(tái)基坑地質(zhì)存在較厚淤泥層，圍堰支護(hù)結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用鎖扣鋼管樁支護(hù)圍堰（圍堰長1944cm，寬1555.2cm），圍堰結(jié)構(gòu)采用長度30m的C-O型鎖口鋼管樁，設(shè)置五道圍檁及支撐鋼管。

2 鎖扣鋼管樁圍堰施工質(zhì)量控制

2.1 進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)

擬進(jìn)場(chǎng)的鋼管樁、鋼板等圍堰施工材料外觀質(zhì)量、幾何尺寸必須進(jìn)行逐一全面檢驗(yàn)，力學(xué)性能必須按照種類、規(guī)格、型號(hào)抽樣檢驗(yàn)，焊縫質(zhì)量按照等級(jí)、類型進(jìn)行外觀檢查、超聲波探傷及磁粉探傷。外購的成品C-O型鎖扣鋼管樁幾何尺寸主要檢查：長度、主鋼管直徑及壁厚、C型鎖扣鋼管直徑及壁厚、C型鎖扣鋼管開口尺寸偏差、O型鎖扣鋼管直徑及壁厚。外觀質(zhì)量主要檢查鋼管軸向有無扭曲變形，鎖孔內(nèi)有無電焊瘤渣、廢填充物堵塞等。對(duì)圍堰不同部位使用的圍檁鋼材及支撐鋼管進(jìn)行種類、規(guī)格、型號(hào)的檢查確認(rèn)是圍檁支撐材料檢驗(yàn)工作的重點(diǎn)。

2.2 導(dǎo)向框和導(dǎo)向架設(shè)置

導(dǎo)向框由平面定位框與定位樁組成，兩者之間采用焊接連接。在鋼護(hù)筒上焊接支撐牛腿，根據(jù)鋼管樁圍堰設(shè)計(jì)外邊線直接在牛腿上放樣出平面定位框內(nèi)邊線點(diǎn)，在邊線點(diǎn)焊接限位角鐵，履帶吊起吊平面定位框型鋼安裝就位，焊接平面定位框與支撐牛腿連接穩(wěn)固，并采用加肋板進(jìn)行加強(qiáng)，使平面定位框整體穩(wěn)固，必要時(shí)需設(shè)置雙層導(dǎo)向框。在圍堰平面定位框上安裝高度3m的導(dǎo)向桁架作為首樁導(dǎo)向架，在導(dǎo)向架上下兩側(cè)設(shè)置限位裝制，用于準(zhǔn)確控制鋼管樁垂直度。首樁導(dǎo)向架待第一根鋼管樁插打到位后進(jìn)行拆除，其余鋼管樁依次依據(jù)已打入鋼管樁的鎖扣和平面定位框進(jìn)行限位插打來控制鋼管樁的垂直度。

2.3 鋼管樁插打

導(dǎo)向框及首樁導(dǎo)向架準(zhǔn)確安設(shè)就位后，利用80T履帶吊+DZJ-120型電動(dòng)雙夾頭振動(dòng)錘采用單樁打入法插打第一根鋼管樁，每打入1m深度應(yīng)精確測(cè)量一次鋼管樁的位置和方向是否正確。開始打設(shè)的第一、二根鋼管樁必須確保位置和方向的精確性，以便在后續(xù)鋼管樁插打過程中起到導(dǎo)向樣管的作用。鋼管樁的垂直度通過全站儀在無導(dǎo)向框限位的兩個(gè)方向加以測(cè)量控制，樁體垂直度控制在0.5%以內(nèi)(首樁垂直度控制在0.3%以內(nèi))。在打樁前進(jìn)方向鋼管樁的鎖扣處設(shè)置卡板，防止鎖扣中心線平面位移偏位，同時(shí)在導(dǎo)向框上預(yù)先計(jì)算標(biāo)識(shí)出每根管樁的準(zhǔn)確位置，以便隨時(shí)檢查校正。鎖扣鋼管樁在插打過程中，應(yīng)在樁身內(nèi)外側(cè)及鎖扣陰陽頭位置涂以混合物油膏（重量配合比為：黃油∶瀝青∶干鋸末∶干粘土=2∶2∶2∶1），以減少插打時(shí)的摩擦阻力，并加強(qiáng)圍堰防滲性能。

2.4 圍堰合攏

在圍堰即將合攏時(shí)，測(cè)量并計(jì)算合攏段鋼管樁的寬度，提前進(jìn)行累計(jì)偏差糾正,盡量做到合攏樁位置準(zhǔn)確,開口距離控制在可調(diào)整范圍內(nèi)。由于各種原因?qū)е落摴軜稛o法滿足合攏條件時(shí),可根據(jù)合攏口的寬度及鎖扣的形式,制作異型鋼管樁進(jìn)行合攏，異型鋼管樁可通過改變主鋼管直徑或調(diào)整鎖扣形式等方式來實(shí)現(xiàn)。

2.5 內(nèi)支撐及圍檁安裝

施工中應(yīng)嚴(yán)控鋼支撐與鋼圍檁體系的設(shè)置與安裝容許偏差。內(nèi)支撐單元在加工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制下料精度，全面檢查拼裝、焊接質(zhì)量，確保形成整體后的內(nèi)支撐尺寸滿足施工要求。圍檁在設(shè)置時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查拼接質(zhì)量，焊接綁板的規(guī)格、形狀、定位、焊縫高度等應(yīng)滿足要求，拼接接頭盡量放在內(nèi)支撐的支撐點(diǎn)處。對(duì)同一圍檁平面位置高差進(jìn)行檢查驗(yàn)收，務(wù)必使圍堰支撐受力狀態(tài)處在最佳。將圍檁上下用型鋼連接為一個(gè)整體，避免不同部位圍檁支撐成為一個(gè)獨(dú)立受力體系，將平面體系升格為空間受力體系，以增強(qiáng)圍堰支撐的整體穩(wěn)定性。檢查圍檁與鎖扣樁之間是否密貼,在兩者之間填充C20混凝土進(jìn)行改善，避免圍檁與鎖扣樁之間出現(xiàn)點(diǎn)接觸或線接觸導(dǎo)致的局部應(yīng)力集中現(xiàn)象。

2.6 水下吸泥

使用高壓氣泵吸泥機(jī)進(jìn)行水下吸泥作業(yè)，同時(shí)采用高壓水槍切割土體，形成泥漿。吸泥接近基底標(biāo)高時(shí)應(yīng)經(jīng)常使用測(cè)繩測(cè)量基底標(biāo)高，必要時(shí)通過潛水員下潛到基底，驗(yàn)證基底標(biāo)高和平整度是否滿足施工要求。圍堰內(nèi)死角等吸泥不易清理的部位應(yīng)安排潛水員人工清理，保證圍堰內(nèi)吸泥到位，不留死角。

2.7 圍堰止水

插打鎖扣樁時(shí)C型和O型鎖扣之間已涂抹混合物油膏，可起到一定的填縫止水作用。若抽水或施工過程中出現(xiàn)局部漏水，將鋸末屑摻少量特細(xì)砂順著外側(cè)鎖扣處溜入水中,在滲漏水吸力的作用下可達(dá)到一定的堵漏效果。對(duì)于一些插打后變形較大的接縫,則考慮安排潛水員水下貼附磁性防水橡膠條在鋼管樁外側(cè)接縫處予以封堵止水。

2.8 水下封底混凝土施工及基底處理

灌注混凝土導(dǎo)管使用前一定要做水密性試驗(yàn)，安裝導(dǎo)管的時(shí)候需對(duì)每一個(gè)接頭都進(jìn)行預(yù)緊檢查。封底混凝土質(zhì)量控制指標(biāo)：強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度C30，拌合物初始流動(dòng)度不小于5m，初凝時(shí)間不小于50h，7d強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的90%以上。

水下澆注封底混凝土需要一次性澆筑完成，在此過程中要?jiǎng)討B(tài)測(cè)量封底混凝土頂面標(biāo)高，如發(fā)現(xiàn)標(biāo)高不滿足要求時(shí)，應(yīng)采用動(dòng)態(tài)下料管補(bǔ)料。

3 穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)

圍堰結(jié)構(gòu)的變形、鎖扣處滲漏水及關(guān)鍵部位的應(yīng)力應(yīng)變是穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)工作的重點(diǎn),監(jiān)測(cè)采用全站儀、應(yīng)變片等儀器測(cè)量取得客觀數(shù)據(jù)的定量分析方法與巡視檢査目測(cè)為主的定性分析方法相結(jié)合，兩者相互補(bǔ)充和驗(yàn)證。

4 結(jié)束語

在橋梁水中承臺(tái)鋼管樁圍堰施工過程中，鋼管樁插打、圍堰止水、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面的質(zhì)量控制是鋼管樁圍堰施工成敗的關(guān)鍵性因素，通過采取上述質(zhì)量控制措施，保證了圍堰施工的順利實(shí)施，為類似工程施工質(zhì)量的提升積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。