蔡如松 黃昊 朱崴

1 工程實(shí)例

1)承臺概況。主墩下設(shè)置大小為32.1 m×11.9 m×4 m承臺,承臺呈啞鈴形布置,中間設(shè)連系梁,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),混凝土采用C30混凝土。

2)地質(zhì)概況。主墩承臺位置河床底標(biāo)高-1 m～-2 m,河床以下16 m～30 m均為淤泥質(zhì)黏土。

2 施工前準(zhǔn)備

1)人員:投入項(xiàng)目管理、技術(shù)、質(zhì)檢及各類施工人員按承臺施工順序依次進(jìn)入現(xiàn)場、統(tǒng)籌安排、各司其職組織好各項(xiàng)施工順利進(jìn)行。2)材料:材料采購應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及相應(yīng)規(guī)范要求,嚴(yán)格控制材料的等級標(biāo)準(zhǔn);應(yīng)加強(qiáng)材料檢驗(yàn)工作及標(biāo)準(zhǔn):供應(yīng)方必須提供正式的出廠合格證及質(zhì)保書,同時(shí)做好原材料試驗(yàn)鑒定工作,符合標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)場,對進(jìn)場的材料要完善收、發(fā)料簽證制度,做好標(biāo)識,防止混入未經(jīng)檢驗(yàn)的材料。3)主要機(jī)械設(shè)備:為了保證機(jī)械在施工中順利完成承臺施工,應(yīng)對機(jī)械進(jìn)行常檢查、常檢測。對運(yùn)轉(zhuǎn)聲音不正常、常出故障的機(jī)械,應(yīng)及時(shí)整修。承臺施工主要投入的機(jī)械有:拌和樓(1.5 m3)、混凝土運(yùn)輸車(8 m3)、裝載機(jī)(5 t)、發(fā)電機(jī)(150 kW)等。為了防止中途機(jī)械出現(xiàn)故障而中斷施工事件,對于重要且不能使用其他機(jī)械代替的機(jī)械,施工之前應(yīng)有備用機(jī)械。

3 主要施工工藝

3.1 鋼板樁圍堰鋼板準(zhǔn)備及檢查

1)鎖口檢查:用一塊長約2 m的同類型、同規(guī)格的鋼板樁作標(biāo)準(zhǔn),將所有同型號的鋼板樁作鎖口通過檢查。檢查方法:采用卷揚(yáng)機(jī)拉動標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁平車,從樁頭至樁尾作鎖口通過檢查,對于檢查出的鎖口扭曲及“死彎”進(jìn)行校正。2)寬度檢查:對于每片鋼板樁分為上、中、下三部分用鋼尺測量其寬度,使每片樁的寬度在同一尺寸內(nèi),每片相鄰數(shù)差值以小于1 cm為宜;對于肉眼看到的局部變形可進(jìn)行加密測量,對于超出偏差的鋼板樁應(yīng)盡量不用。3)鋼板樁其他檢查:對于樁身殘缺、殘跡、不整潔、銹皮、卷曲等都要做全面檢查,并采取相應(yīng)措施,以確保正常使用。4)鎖口潤滑及防滲措施:對于檢查合格的鋼板樁,為保證鋼板樁在施工過程中能順利插拔,并增加鋼板樁在使用時(shí)防滲性能,每片鋼板樁鎖口都須均勻涂以混合油,其體積配合比為黃油∶干膨潤土∶干鋸沫=5∶5∶3。

3.2 鋼板樁圍堰施工

考慮到水流沖刷、水位較高以及施工時(shí)干處作業(yè),墩基坑開挖時(shí)采用鋼板樁圍堰,鋼板樁長度為12 m。鋼板樁圍堰采用方形結(jié)構(gòu),內(nèi)平面尺寸為33.6 m×13.6 m,見圖1圍堰平面圖和圖2立面圖,鋼板樁頂標(biāo)高為+2.5 m,底標(biāo)高為-9.5 m,施工封底時(shí)內(nèi)設(shè)2道圍囹支撐。

1)鋼板樁運(yùn)輸。2)鋼板樁插打及其過程控制。采用起吊設(shè)備配合振動打設(shè)設(shè)備(DZ45型振拔錘)進(jìn)行逐片插打:將加工好的定位樁(鉆孔平臺上鋼管樁)精確垂直安設(shè)于上游中心,并與導(dǎo)梁工字鋼焊接牢固,確保插打第一片鋼板樁的垂直度。第一片鋼板樁以導(dǎo)梁為定位、垂直插至設(shè)計(jì)標(biāo)高。其余各鋼板樁,則以已插好的鋼板樁為準(zhǔn),起吊后人工扶持插入前一片鋼板樁鎖口,然后用振動錘振動下沉。插打過程中,須遵守“插樁正直,分散即糾,調(diào)整合龍”要點(diǎn),振拔錘初始采用點(diǎn)振下沉,待板樁垂直度符合要求后連續(xù)振入下沉。插入樁位的鋼板樁需緊靠導(dǎo)梁。插打一片或幾片后,將已插好的鋼板樁點(diǎn)焊固定于導(dǎo)梁上。3)鋼板樁的插打順序及合龍。鋼板樁的插打順序是從上游中心開始,下游尾部直線端結(jié)束。插打時(shí)盡可能先用標(biāo)識完好的鋼板樁,合龍段選擇符合同一標(biāo)準(zhǔn)尺度的鋼板樁插打。4)圍囹設(shè)置。鋼板樁圍堰共設(shè)置上下2道圍囹:待鋼板樁施工完畢,可立即進(jìn)行抽水,抽水至中心標(biāo)高+2.25 m時(shí)進(jìn)行第一道圍囹架設(shè),采用雙拼45a工字鋼;抽水至中心標(biāo)高-0.75 m時(shí)進(jìn)行第二道圍囹架設(shè),采用雙拼36c工字鋼。各圍囹斜撐采用同等級的工字鋼制作,施工時(shí)按設(shè)計(jì)高程預(yù)先焊好∠125×125×10角鋼短牛腿作為臨時(shí)支撐,待各圍囹安裝并連接就位后,再與鋼板樁焊接牢固,圍囹合龍段按實(shí)際丈量長度在現(xiàn)場加工改制。5)支撐制作步驟。在支撐位置施焊三角限位鋼板→安裝支撐→設(shè)圍堰上限位鋼板→支撐與圍框加焊,支撐制作完成后用硬木楔塞緊板樁與圍框之間的間隙。

3.3 封底混凝土施工

1)清泥。待第二道圍囹及斜撐施工完后,采用射水、吸泥、抓泥交替進(jìn)行施工。首先采用高壓水槍將土沖松后,用4臺水下吸泥機(jī)同時(shí)吸泥,清理淤泥至承臺底標(biāo)高下1.0 m;清泥結(jié)束后,對圍堰底進(jìn)行詳細(xì)檢查,特別注意板樁槽內(nèi)和樁周土必須清除干凈,基底必須平整。在清泥過程中專門派人值班,密切注意板樁變形及堰內(nèi)外水位差,以便及時(shí)處理和補(bǔ)水。2)封底施工。完成圍堰及圍堰內(nèi)清泥后,采用水上挖機(jī)進(jìn)行宕渣鋪設(shè),宕渣鋪設(shè)要均勻,鋪設(shè)厚度為50 cm,并用挖機(jī)的挖斗壓實(shí)。宕渣采用清宕渣,含泥量控制在 10%以內(nèi),以利于排水。最后宕渣上澆筑50 cm C25混凝土,振動棒振搗密實(shí)。封底混凝土量228 m3,按有效供應(yīng)量60 m3/h計(jì),共需澆筑3.8 h。根據(jù)混凝土供應(yīng)能力及抽水時(shí)間、施工要求,對混凝土性能提出了如下要求:5 d強(qiáng)度不小于20 MPa,混凝土坍落度為180 mm～200 mm,混凝土初凝時(shí)間6 h～8 h。3)選用泵車。根據(jù)堰內(nèi)平面尺寸、施工棧橋位置及澆筑混凝土的實(shí)際要求,采用車載泵澆筑進(jìn)行混凝土澆筑,按從遠(yuǎn)到近的原則進(jìn)行澆筑。封底前對使用機(jī)具進(jìn)行檢修和保養(yǎng),以保證封底施工順利進(jìn)行。4)澆筑順序與工藝。施工前在鋼板樁上做標(biāo)志,另在橫向5 m,縱向3 m布置測點(diǎn)。標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)于測點(diǎn)上,以嚴(yán)格控制封底厚度及頂面高程。封底混凝土澆筑時(shí)采用從上游向下游的方向進(jìn)行連續(xù)澆筑,封底混凝土頂面標(biāo)高按-2.0 m,控制允許偏差0 cm～-5 cm。5)抽水后拆除第二道支撐。封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后抽水,抽水利用4臺水泵連續(xù)不斷的進(jìn)行,在抽水過程中需派專人負(fù)責(zé)觀測及堵漏工作:主要觀測鋼板樁的變形,同時(shí)配備好堰外備用水泵,以免發(fā)生問題及時(shí)向圍堰內(nèi)回水,做好堵漏工作;對于大的縫隙由潛水工下水利用棉絮塞縫,對于小的縫隙利用煤渣、黃油、木屑的混合物在板樁外側(cè)隨水流夾至漏縫處自行堵塞。當(dāng)抽水完畢后,拆除第二道圍囹。6)封底檢驗(yàn)。為了封底底模能夠承受承臺的重量,進(jìn)行靜壓試驗(yàn),其沉降及強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性滿足施工規(guī)范要求。

3.4 承臺施工

1)鋼筋與冷卻管施工。承臺輪廓線放出后,首先將基樁鋼筋予以嗽叭形成型,再按照設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行綁扎鋼筋。鋼筋在加工場集中制作,運(yùn)至現(xiàn)場綁扎。鋼筋施工順序:承臺底層鋼筋→承臺架立鋼筋→承臺側(cè)面鋼筋→冷卻管→承臺頂層鋼筋→墩柱預(yù)埋鋼筋→施工預(yù)埋件。冷卻管布置按設(shè)計(jì)圖紙要求施工,承臺頂層鋼筋綁扎時(shí),預(yù)留若干個(gè)1.2 m×1.2 m的人孔以便施工,冷卻水管采用軟管接頭;當(dāng)冷卻管與塔柱預(yù)埋鋼筋有矛盾時(shí),可適當(dāng)調(diào)整冷卻管位置。

2)模板支立。承臺側(cè)模板使用組合鋼模板,外側(cè)用型鋼圍囹,模板與模板之間以及模板與封底混凝土之間接縫貼海綿條密封。采用浮吊配合進(jìn)行模板安裝,模板采用豎向布置雙拼10號槽鋼作圍囹,圍囹間距為1.2 m,采用直徑16 cm圓鋼作拉條,拉條80 cm一道。

3)混凝土施工。優(yōu)化混凝土配合比:摻入適量優(yōu)質(zhì)粉煤灰,減少水泥用量,即減少混凝土水化熱,并拌有高效減水劑?；炷翝仓?采用一輛90 m3/h拖式泵,拖式泵前端軟管接長,前接串筒,串筒出料口處混凝土堆積高度不宜超過1.0 m。

每層布料厚度控制在30 cm內(nèi),混凝土振搗嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行控制?；炷翝仓旰?立即進(jìn)行混凝土裸露面修整、抹平,待收漿后再抹第二遍并壓光處理。

3.5 圍堰拆除

首先采用水泵加水至河水標(biāo)高,再將圍囹拆除;圍囹拆除過程中必須保證圍堰內(nèi)水頭控制,拆除鋼板樁時(shí)內(nèi)外水頭差應(yīng)保持平衡;鋼板樁拔除從下游方向開始,對稱施工至上游方向,采用DZ45型振拔錘配汽車吊進(jìn)行施工;拆除過程中必須時(shí)刻注意施工安全。

4 結(jié)語

在承臺基坑開挖、混凝土澆筑過程中,鋼板樁圍堰能夠滿足水壓力、混凝土的側(cè)向壓力等作用,變形滿足規(guī)范要求。施工時(shí),對鋼板樁漏水堵漏,承臺混凝土施工均取得了不錯的效果,為以后水中承臺鋼板樁圍堰施工,提供了一條在工程實(shí)踐中切實(shí)可行的方法。承臺作為橋梁的主要承重構(gòu)件之一,施工條件相對較差,采用鋼板樁圍堰取得了經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保等成效,保障了承臺施工順利進(jìn)行。

[1] JTG F80/1-2004,公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[4] 高 松.水中承臺鋼板樁圍堰施工技術(shù)研究[J].山西建筑,2008,34(8):106-107.

[5] 代全鳳.水中承臺鋼板樁圍堰施工[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2007(28):35-37.