崔路允

(中鐵二十二局集團(tuán)第五工程有限公司，重慶 400042)

1 工程概況

大石水道特大橋工程長(zhǎng)1 053.54 m(含南岸引橋)，起訖里程為K4+398～K5+451.54，北岸橋頭與南浦互通主線(xiàn)橋53號(hào)墩連接。

大石水道特大橋位于廣州市南浦島東南跨越大石水道，由主橋和南引橋構(gòu)成。主橋采用單孔雙向通航方案，中心樁號(hào)K4+523，全長(zhǎng)250 m，分左右幅橋，起訖點(diǎn)樁號(hào)為K4+398和 K4+648，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為跨徑65 m+120 m+65 m的預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂澆筑單箱單室連續(xù)梁，下部結(jié)構(gòu)主墩設(shè)計(jì)為薄壁實(shí)體墩，其中1號(hào)，2號(hào)主墩位于水中，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為低樁承臺(tái)群樁基礎(chǔ)。

本橋水中墩群樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn):1號(hào)，2號(hào)主墩上下行橋均采用各自獨(dú)立的鉆孔灌注樁低樁承臺(tái)基礎(chǔ)，承臺(tái)頂面標(biāo)高－1.0 m，底面標(biāo)高－5.0 m，長(zhǎng)15 m，寬7.5 m，高4 m，每個(gè)承臺(tái)均由6根樁基支承。

橋下一般常水位0.284 m，最高通航水位3.274 m，設(shè)計(jì)水位3.824 m。承臺(tái)底面在設(shè)計(jì)水位以下8.824 m，屬橋梁深水基礎(chǔ)施工。大石水道屬珠三角潮感河流，為非正規(guī)半日潮，水位具有一日兩漲兩落的特點(diǎn)。

2 施工方案

按照本橋樁基施工進(jìn)展情況，首批施工的是0號(hào)，3號(hào)墩樁基礎(chǔ)，然后施工的是1號(hào)，2號(hào)水中墩的樁基礎(chǔ)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，承臺(tái)基層施工采用水下灌注法，承臺(tái)混凝土采用水冷卻管降溫法。

3 水下承臺(tái)施工

3.1 施工工藝

樁基檢測(cè)→承臺(tái)基坑開(kāi)挖與圍堰第一次支護(hù)→地基處理→水下混凝土封底→止水及圍堰第二次支護(hù)→鑿樁頭及封底混凝土找平→樁頭鋼筋糾正→承臺(tái)鋼筋制作與安裝→預(yù)埋在承臺(tái)內(nèi)的墩身主筋安裝及臨時(shí)固定→承臺(tái)模板制作安裝→澆筑承臺(tái)混凝土→拆模及養(yǎng)護(hù)。

3.2 施工方法

1)基坑開(kāi)挖與圍堰第一次支護(hù)。主墩樁基檢測(cè)合格后開(kāi)始開(kāi)挖圍堰內(nèi)土方，首先采用挖掘機(jī)開(kāi)挖河床(橋墩處的地面高程為－1.0 m)以上部分的土方，該土方主要是圍堰時(shí)填筑的土方，挖掘機(jī)從右往左開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)要注意不要破壞圍堰的對(duì)拉鋼筋，同時(shí)做好抽排水的工作，挖掘機(jī)挖出的土方由自卸汽車(chē)配合轉(zhuǎn)運(yùn)到合適的堆放地點(diǎn)。第一次開(kāi)挖完成后開(kāi)始施工第一、二層圍堰支護(hù)。

圍堰內(nèi)高程－6.5 m～－1.0 m的泥土主要是填筑土、淤泥、中砂及粉砂等，而圍堰內(nèi)支撐縱橫交錯(cuò)，機(jī)械開(kāi)挖極不方便，采用射水吸泥法將圍堰內(nèi)的泥土清除。一個(gè)圍堰內(nèi)安裝4臺(tái)～6臺(tái)吸泥機(jī)，每個(gè)吸泥機(jī)配備2支～3支射水槍?zhuān)ㄟ^(guò)射水來(lái)攪動(dòng)、沖散淤泥，提高吸泥效率。射水槍、吸泥機(jī)、出泥管及開(kāi)關(guān)統(tǒng)一編號(hào)，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)管理，并觀察出泥情況，以決定吸泥機(jī)的升降和移位，同時(shí)注意觀察圍堰內(nèi)支撐變化情況，確保安全。

2)地基處理。為防止吸泥后引起淤泥土層不穩(wěn)定，發(fā)生翻漿現(xiàn)象，基底清理時(shí)，要注意測(cè)量樁基周邊、鋼板樁邊側(cè)是否清理到位，防止封底后翻漿或漏水而影響封底質(zhì)量。

基底清理完成后，先滿(mǎn)鋪80 cm×80 cm×10 cm的鋼筋混凝土預(yù)制板，防止混凝土直接沖擊淤泥層，造成混凝土中出現(xiàn)薄弱的泥漿夾層，降低封底混凝土的強(qiáng)度。

3)水下混凝土封底。因混凝土封底層置于淤泥層上，其沉降量較大，一方面應(yīng)延長(zhǎng)混凝土的緩凝時(shí)間、縮短澆筑時(shí)間，使混凝土在塑性中充分發(fā)生沉降。由于封底前先鋪設(shè)鋼筋混凝土預(yù)制板，減少了不均勻沉降從而避免封底混凝土開(kāi)裂。

圍堰封底混凝土擬采用C25水下混凝土。為了確保封底成功，承臺(tái)封底混凝土找平后的厚度按1.5 m控制，封底混凝土頂面高于設(shè)計(jì)10 cm～15 cm，實(shí)際混凝土用量約544 m3。

4)止水及圍堰第二次支護(hù)。封底完成后進(jìn)行鋼板樁圍堰止水，封底混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%后，開(kāi)始抽排圍堰內(nèi)河水，抽排圍堰內(nèi)水時(shí)要分層抽水，在抽水到一定深度后停止抽水，逐次施工余下的圍堰支護(hù)，施工完成一層支護(hù)再繼續(xù)抽水，直至全部支護(hù)完成，防止鋼板樁受水壓及鋼板樁外側(cè)土壓力而變形。

5)鑿樁頭及封底混凝土找平。由測(cè)量工程師提供測(cè)量數(shù)據(jù)，施工前在樁頭上用紅漆標(biāo)示出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高的位置(本橋樁基頂部均嵌入承臺(tái)內(nèi)15 cm)，鑿樁頭采用空壓機(jī)帶風(fēng)鎬配合人工的方法進(jìn)行，首先沿樁身豎向?qū)额^部位的主筋與混凝土剝離，然后用風(fēng)鎬在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上約15 cm處橫向朝樁中心方向沖進(jìn)，將樁頂以上部分混凝土剝除，距設(shè)計(jì)樁頂預(yù)留高約10 cm部分以人工鑿除到新鮮、密實(shí)界面，并用水沖洗干凈，鑿樁頭時(shí)務(wù)必不能破壞設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下部分的混凝土保護(hù)層。將鑿樁頭的混凝土塊清理出基坑外妥善處理。

以承臺(tái)底標(biāo)高作為圍堰內(nèi)封底層頂面控制標(biāo)高進(jìn)行找平，在封底混凝土上設(shè)0.2 m×0.1 m排水槽，在四角設(shè)D=40 cm，h=45 cm集水坑，并用水泵及時(shí)排除明水，為圍堰內(nèi)干作業(yè)提供了便利條件。找平后的封底層作為承臺(tái)底模使用。

6)鋼筋制作與安裝。a.封底層找平后用水沖洗干凈，將樁基頂部鋼筋按施工圖校正，然后彈出其中心線(xiàn)和邊線(xiàn)，作為鋼筋施工和立模的依據(jù)。b.承臺(tái)鋼筋在加工場(chǎng)集中加工，再運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)綁扎安裝。鋼筋加工應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求進(jìn)行，加工好的鋼筋按不同的規(guī)格種類(lèi)堆放整齊，并注意防雨防銹。c.施工中必須嚴(yán)格按照施工圖及施工規(guī)范要求綁扎鋼筋，鋼筋安裝好后應(yīng)對(duì)其規(guī)格、數(shù)量、排距、尺寸、標(biāo)高、保護(hù)層厚度進(jìn)行檢查，確保滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。d.鋼筋需焊接時(shí)一般采用雙面焊，焊縫的長(zhǎng)度不小于5d(d為鋼筋直徑)。N6，N7鋼筋布滿(mǎn)承臺(tái)底面，間距10 cm。e.施工時(shí)須注意墩身鋼筋的預(yù)埋，墩身1號(hào)，1′號(hào)主筋插入承臺(tái)內(nèi)1.2 m，若承臺(tái)與墩身鋼筋安裝發(fā)生干擾時(shí)，可適當(dāng)予以調(diào)整，且注意墩身主筋在承臺(tái)頂面及墩頂以下2 m內(nèi)不能預(yù)留焊接口。f.鋼筋綁扎完成后，由質(zhì)檢工程師進(jìn)行檢查并作好記錄，質(zhì)檢合格后再通知監(jiān)理工程師驗(yàn)收。

7)冷卻管施工。a.冷卻管采用規(guī)格為φ38×3.5 mm的鋼管，冷卻管制作及安裝嚴(yán)格按圖紙施工。b.冷卻管如與墩身鋼筋發(fā)生干擾可適當(dāng)調(diào)整冷卻管位置，與承臺(tái)鋼筋發(fā)生干擾可適當(dāng)調(diào)整鋼筋位置。c.冷卻管的埋設(shè)和澆筑混凝土的工程中，應(yīng)防止堵塞和漏水，使用完畢后用C30砂漿封孔，露出部分應(yīng)割除。d.承臺(tái)冷卻管在混凝土澆筑完成后開(kāi)始通水進(jìn)行冷卻，由水泵抽水，保證冷卻管進(jìn)水口有足夠的壓力，進(jìn)、出水口的水溫差在5℃ ～10℃之間，通水時(shí)間為15 d。

8)模板施工。a.模板安裝前先用高壓水將鋼筋內(nèi)的泥土等雜物沖洗干凈。b.模板采用組合鋼模板拼裝，工字鋼和槽鋼作為背楞，下口設(shè)水平支撐，中間每隔1.0 m設(shè)一道φ24 mm對(duì)拉桿，上口用鋼筋對(duì)拉，并在模板外側(cè)設(shè)置臨時(shí)支撐。c.模板立模按墊層上的控制線(xiàn)進(jìn)行，模板安裝好后，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員對(duì)模板穩(wěn)定性、支撐、螺栓間距、模板幾何尺寸、拼縫、連接牢固程度進(jìn)行自檢，并做好記錄。d.模板拼裝時(shí)要注意保證拼縫的密封性和鋼筋骨架的保護(hù)層厚度，防止漏漿和露筋。承臺(tái)側(cè)面及底部鋼筋保護(hù)層的厚度利用等厚的砂漿墊塊或塑料墊塊來(lái)保證。e.每完成一個(gè)承臺(tái)，單塊組合鋼模板運(yùn)至下一個(gè)工作面后，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)模板進(jìn)行除銹、涂刷脫模劑，并對(duì)存在輕微變形的模板進(jìn)行修復(fù)，模板合格后方可按結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行拼裝。模板安裝、支撐圖見(jiàn)圖1。

圖1 1/2承臺(tái)模板安裝、支撐側(cè)面圖

9)混凝土澆筑。a.鋼筋和模板經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格以后即可進(jìn)行混凝土澆筑工作，1號(hào)橋墩的混凝土由大石水道北岸拌和站拌和，2號(hào)橋墩的混凝土由大石水道南岸拌和站拌和，由混凝土灌車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，用混凝土泵車(chē)泵送。承臺(tái)混凝土分兩次澆筑，第一層混凝土澆筑完成進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，同時(shí)安裝承臺(tái)上層鋼筋及墩身預(yù)埋鋼筋，完成后澆筑第二層混凝土。b.混凝土澆筑前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，模內(nèi)雜質(zhì)、污物清理干凈。c.混凝土澆筑時(shí)，混凝土的分層厚度不應(yīng)超過(guò)30 cm。振動(dòng)采用插入式振動(dòng)器進(jìn)行振搗，振動(dòng)棒要垂直插入先澆混凝土一定厚度(一般為5 cm～10 cm)，以保證新老混凝土的良好結(jié)合，每一處振搗完畢后，應(yīng)徐徐提出振動(dòng)棒。振搗時(shí)，振動(dòng)棒和模板間的距離保持在5 cm～10 cm。d.混凝土振搗密實(shí)標(biāo)志是混凝土停止下沉、不冒氣泡、泛漿、表面平坦。e.當(dāng)一個(gè)承臺(tái)澆筑完成，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后(不得低于2.5 MPa)，即可拆除模板轉(zhuǎn)入下一個(gè)工作面的施工。f.模板拆除后，混凝土頂面用麻袋或塑料布覆蓋，以達(dá)到保濕、養(yǎng)生的效果，混凝土養(yǎng)生時(shí)間不得少于7 d。g.施工時(shí)注意臨時(shí)支撐體系及懸澆箱梁0號(hào)塊的支架支點(diǎn)預(yù)埋工作，預(yù)埋位置要與上部構(gòu)造施工配套。

4 結(jié)語(yǔ)

大石水道特大橋通過(guò)進(jìn)行水下承臺(tái)的施工，為水中墩的施工奠定了基礎(chǔ)，是大石水道特大橋工程成敗的關(guān)鍵。水下承臺(tái)的成功經(jīng)驗(yàn)為在以后施工中類(lèi)似橋梁承臺(tái)基礎(chǔ)施工提供一定的借鑒作用。

[1] 曾建湖.青田塔山大橋承臺(tái)及V形墩施工技術(shù)[J].山西建筑，2010，36(13):311－312.