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        橋梁水下承臺(tái)施工技術(shù)

        2014-04-15 21:24:55常寶華
        交通運(yùn)輸研究 2014年16期
        關(guān)鍵詞:樁頭墊層標(biāo)高

        常寶華

        (唐山曹妃甸發(fā)展投資集團(tuán)有限公司,河北 唐山063200)

        0 引言

        某橋梁主橋段(19~26#墩)設(shè)計(jì)為8跨35m預(yù)制箱梁。主墩采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),水下承臺(tái)。主墩承臺(tái)由4 根Φ1.6m 的群樁組成,承臺(tái)尺寸為10.25m×6.6m×2.5m。因采砂嚴(yán)重,河道范圍內(nèi)的河床受到一定的破壞。經(jīng)多次實(shí)地測(cè)量,河床實(shí)際高程、河面寬度與設(shè)計(jì)存在一定差異。原設(shè)計(jì)水面寬為254m,現(xiàn)水面寬為305m,兩岸已坍塌51m。目前18#橋墩距離岸邊僅13m,27#橋墩已在河道邊緣。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)了解,河床以下采砂深度較深,約20m土層受到一定的擾動(dòng),并且設(shè)計(jì)圖紙中明確表明河床向下2.5m 范圍為采砂棄土。河道目前最大水深為8m,最淺為3.3m,平均深度為5.5m。通過對(duì)施工周邊環(huán)境的勘察,本施工段積水主要由采砂形成的水塘引起,該河道上游基本呈干枯狀態(tài)。

        1 工程難點(diǎn)分析

        本橋梁的施工難點(diǎn)主要有以下幾方面:

        (1)因近期采砂嚴(yán)重,河床斷面情況與設(shè)計(jì)單位勘察時(shí)存在較大差異,無(wú)法判斷其真實(shí)地質(zhì)情況;

        (2)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙,主墩處常水位高程為8.5m,最低承臺(tái)底標(biāo)高為1.438m,位于水下7m,且承臺(tái)尺寸較大,施工難度大;

        (3)橋梁所處的地段土質(zhì)條件差,設(shè)計(jì)圖紙中表明承臺(tái)底部為淤泥層,屬采砂棄土,土質(zhì)很差,厚度約為3~4m,該土質(zhì)條件極大地增加了基坑開挖的難度;

        (4)設(shè)計(jì)圖紙中明確表明每年7 月為泄洪時(shí)期,同時(shí)該橋梁主橋工程是本項(xiàng)目的重要控制性節(jié)點(diǎn)工程,因此必須在6月中旬前完成下部結(jié)構(gòu)施工,施工工期非常緊張,并且施工層次多、工程量集中,必須盡早確定施工方案,以便早日組織施工。

        2 承臺(tái)施工技術(shù)

        在樁基施工結(jié)束且混凝土達(dá)到強(qiáng)度后,開挖承臺(tái)基坑。基坑開挖后進(jìn)行樁基檢測(cè),樁基檢測(cè)合格后,方可進(jìn)行承臺(tái)施工(由于工期很緊,建議在樁基7d 混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果出來后進(jìn)行樁基檢測(cè))。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)圖紙,主墩處常水位高程為8.5m,最低承臺(tái)底標(biāo)高為1.438m,位于水下7m(原圖紙中設(shè)計(jì)承臺(tái)位于水下11m,后經(jīng)水利部門同意,將所有承臺(tái)進(jìn)行了抬高)。按照目前的承臺(tái)標(biāo)高施工較為簡(jiǎn)單,只需將樁基施工時(shí)填筑的橫向支線便道開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高即可。

        開挖結(jié)束后在承臺(tái)兩端設(shè)置2個(gè)排水小坑,尺寸為0.5m×0.5m,深1.0m。在施工過程中,采用水泵明抽的方法進(jìn)行排水。對(duì)于個(gè)別承臺(tái)開挖時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的四周坍塌及滲水情況,則采用搭設(shè)木樁及堆放麻袋、竹排的處理措施。同時(shí),為有效地確保承臺(tái)施工質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格控制以下主要的施工環(huán)節(jié):施工準(zhǔn)備→基坑開挖→破除樁頭→樁基檢測(cè)→放樣→澆筑混凝土墊層→鋼筋加工、安裝→支立模板→混凝土澆筑→拆除模板→柱底鑿毛→養(yǎng)生。

        2.1 場(chǎng)地準(zhǔn)備

        根據(jù)承臺(tái)設(shè)計(jì)的平面尺寸、施工方法及配合施工的機(jī)具設(shè)施安放方案對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整理,在基坑開挖前用石灰對(duì)開挖的尺寸進(jìn)行初步放樣,以方便挖掘機(jī)準(zhǔn)確開挖。

        2.2 基坑開挖

        基坑采用機(jī)械開挖,坑壁及基底用人工修整,并對(duì)基底進(jìn)行夯實(shí)。

        為防止開挖后基坑坍塌,開挖時(shí)按照1∶2進(jìn)行放坡。在開挖過程中為防止機(jī)械開挖對(duì)灌注樁樁身造成破壞,樁位附近基坑采用人工開挖。開挖時(shí)應(yīng)有測(cè)量人員進(jìn)行標(biāo)高控制,直至開挖至承臺(tái)底標(biāo)高為止?;悠矫娉叽绫瘸信_(tái)底面積稍大,留有立模操作空間。

        2.3 破除樁頭

        在基坑開挖結(jié)束后,進(jìn)行樁頭鑿除工作。利用風(fēng)鎬和人工破除樁頭至承臺(tái)底標(biāo)高處,并將碎混凝土清理干凈。樁頭破除時(shí)先用風(fēng)鎬破除樁基主筋外部的混凝土,然后在承臺(tái)底標(biāo)高位置進(jìn)行橫向打眼,將樁頭一次性破除,用吊車將樁頭吊出基坑進(jìn)行集中處理。

        2.4 樁基檢測(cè)

        樁頭破除結(jié)束后上報(bào)專業(yè)檢測(cè)單位進(jìn)行樁基質(zhì)量檢測(cè),檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下道工序的施工。

        2.5 施工放樣

        樁頭破除結(jié)束后,用全站儀將每根樁基的中心點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確放樣,且按照軸線在樁基周圍放出4個(gè)控制點(diǎn),并報(bào)監(jiān)理工程師復(fù)核,以保證樁基中心位置準(zhǔn)確。

        放樣時(shí)用油漆將樁基中心位置及各控制點(diǎn)準(zhǔn)確標(biāo)出,同時(shí)根據(jù)承臺(tái)設(shè)計(jì)平面尺寸將整體位置進(jìn)行準(zhǔn)確放線。

        2.6 澆筑混凝土墊層

        樁基檢測(cè)合格后,澆筑混凝土墊層,澆筑厚度不小于20cm。澆筑時(shí)嚴(yán)格按照放樣的承臺(tái)尺寸進(jìn)行施工。

        施工過程中注意承臺(tái)墊層中應(yīng)設(shè)置D12型鋼筋網(wǎng)片,并將其設(shè)置在墊層的中間位置。墊層施工后在保證混凝土有足夠的強(qiáng)度后,方可進(jìn)行下道工序施工。

        2.7 鋼筋加工、綁扎

        鋼筋采用在加工場(chǎng)制作、現(xiàn)場(chǎng)綁扎的施工方法,同時(shí)預(yù)埋立柱搭接鋼筋。

        承臺(tái)鋼筋骨架綁扎時(shí),應(yīng)注意其與樁鋼筋的連接。鋼筋布置按圖紙要求,即鋼筋的所有交叉點(diǎn)均應(yīng)綁扎、焊接,焊接長(zhǎng)度必須滿足規(guī)范要求,以避免在澆筑混凝土?xí)r移位。另外,澆筑混凝土后不允許再安設(shè)或插入鋼筋。立柱鋼筋籠與承臺(tái)鋼筋焊接時(shí)必須對(duì)中。鋼筋綁扎自檢合格,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收認(rèn)可后,方可進(jìn)行下道工序施工。

        2.8 模板制作、安裝

        本橋梁的承臺(tái)采用厚為10mm 的竹膠板組成。在鋼模接口處墊海綿雙面膠以防止漏漿,竹膠板接口處使用雙面膠。

        在模板安裝前,為便于拆模,應(yīng)在模板內(nèi)側(cè)涂刷脫模劑。模板表面應(yīng)保持光潔、無(wú)變形、接縫嚴(yán)密。要有加強(qiáng)橫梁,要有一定的強(qiáng)度和剛度。模板在現(xiàn)場(chǎng)拼接成形,采用對(duì)拉螺絲緊密拼接,并加入外撐或用葫蘆拉緊,以防止模板移位。

        檢查模板的形狀、尺寸,要符合設(shè)計(jì)要求,表面平整度不得大于5mm。

        2.9 混凝土施工

        混凝土由拌和站集中供應(yīng),搭設(shè)滑槽入模。

        承臺(tái)混凝土施工時(shí),應(yīng)斜向分段,水平分層澆筑,每層厚約30cm?;炷潦┕で埃瑧?yīng)對(duì)混凝土拌和及運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行檢修,確保萬(wàn)無(wú)一失?;炷敛捎?0 型插入式振動(dòng)器,梅花形振搗,且振搗時(shí)應(yīng)輕放慢出,保持一定距離。當(dāng)混凝土不再下沉,且混凝土氣泡全部排出后停止振搗。振搗時(shí)振動(dòng)棒插入下層混凝土5cm左右,嚴(yán)禁撞擊模板及鋼筋預(yù)埋件,防止出現(xiàn)漏振、過振。澆灌完成后人工抹面收漿。

        澆筑時(shí)按照要求做3 組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件和3 組同期養(yǎng)護(hù)試件。

        2.10 拆模養(yǎng)護(hù)

        待混凝土凝固后,立即灑水覆膜養(yǎng)護(hù)。待混凝土達(dá)到規(guī)范要求的強(qiáng)度后,即可拆模并及時(shí)將模板整修、存放。

        另外,待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行立柱下部鑿毛。

        2.11 基坑回填

        基礎(chǔ)施工完畢后應(yīng)及時(shí)回填,回填須分層夯壓,每層厚20cm,施工盡量采用壓路機(jī)碾壓,邊角采用振動(dòng)夯實(shí)機(jī)夯實(shí)?;踊靥顣r(shí)應(yīng)兩面對(duì)稱回填壓實(shí),回填至原地面后,做成反坡,以免雨水、養(yǎng)護(hù)水等匯至基坑處下滲。須重視回填壓實(shí)工作,以作為墩身支架基礎(chǔ)使用。

        3 承臺(tái)施工安全措施

        本橋梁承臺(tái)基坑開挖較深,承臺(tái)基坑開挖施工中采用挖機(jī)逐層開挖、逐層加固的辦法。為防止坍塌,深基坑開挖時(shí)應(yīng)放緩基坑邊坡,并且在開挖時(shí)做到邊開挖邊觀測(cè),以確保安全。單個(gè)承臺(tái)開挖時(shí)需緩慢進(jìn)行,進(jìn)行到底部時(shí)需暫停施工,觀測(cè)一段時(shí)間沒有異狀后再繼續(xù)進(jìn)行。

        另外,本橋梁承臺(tái)基坑開挖時(shí)采取了相應(yīng)的應(yīng)急措施。本工程承臺(tái)基坑開挖較深,開挖好后應(yīng)及時(shí)封底,并及時(shí)進(jìn)行承臺(tái)施工,以避免暴露時(shí)間過長(zhǎng)。施工過程中安排專人巡視基坑周圍壩體情況,一旦坑內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的流砂、涌砂現(xiàn)象,則立即采用土方回填或坑外回抽灌水的方法,以防止壩體塌方。當(dāng)開挖基坑周圍壩體出現(xiàn)大面積的裂縫坍塌時(shí),立即停止坑內(nèi)作業(yè),人員撤離現(xiàn)場(chǎng)后,用土方回填后重新開挖施工。

        4 結(jié)論

        本文結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),針對(duì)該橋梁主墩處常水位高程為8.5m,最低承臺(tái)底標(biāo)高為1.438m,位于水下7m,且承臺(tái)尺寸較大、施工難度大的特點(diǎn),為有效地確保承臺(tái)施工質(zhì)量,嚴(yán)格地控制各施工環(huán)節(jié),同時(shí)在承臺(tái)開挖結(jié)束后在承臺(tái)兩端設(shè)置2 個(gè)排水小坑,采用水泵明抽的排水方法。個(gè)別承臺(tái)開挖時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)四周坍塌及滲水情況,則采用搭設(shè)木樁及堆放麻袋、竹排的處理措施。

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