黃明星
摘要:深水墩基礎開挖施工時防水效果要求尤為關鍵,特別當基礎施工鄰近營業(yè)線施工時,對營業(yè)線的安全防護要求特別高,結合云桂鐵路澄碧河大橋基礎鄰近即有南昆線的施工防護,簡單介紹鄰近營來線深水墩基礎施工防護方案。
關鍵詞:鄰近 營業(yè)線 深水墩基 防護
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:B 文章編碼:1674-3520(2014)-02-00204-02
一、工程概況
澄碧江雙線特大橋孔跨式樣為2×32+(44+2×80+44)+8×32m。4號墩樁基樁徑為φ2m,共9根,樁長16m,墩臺處水深約為4m左右,承臺幾何尺寸為縱橋向11.6m,橫橋向13.2m,承臺高4m,最大水深7米,開挖深度達12米,鄰近即有營業(yè)線僅3.7米。
地質(zhì)條件:地質(zhì)情況自河底向下為依次為:粉質(zhì)黏土、全風化砂質(zhì)泥巖夾砂巖、強風化砂質(zhì)泥巖夾砂巖、弱風化砂質(zhì)泥巖夾砂巖,地基容許承載力依次為:σS=0.15MPa、0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa,巖層產(chǎn)狀為N40°E/37°SE。
二、總體施工方案
新建鐵路與既有線交角為21度, 4號墩靠近既有線墩承臺,與既有線承臺平面距離3.7m,基坑施工先筑島,筑島應將既有橋墩一并包住,再采用鋼板樁圍堰施工,施工完成后拆除河床上圍堰及筑島土方,恢復河道。
施工流程如下:
施工準備→施工放樣及施打定位樁→導向框安裝→施打鋼管樁→安設上、下分配梁、跳板→施打鋼板樁→承臺范圍內(nèi)筑島回填→鉆孔樁施工→開挖第一層回填土→鋼板樁內(nèi)支撐1→開挖第二層回填土→鋼板樁內(nèi)支撐2→開挖每三層回填土→清淤→承臺施工。
三、鄰近營業(yè)線橋墩的具體施工方案
1、修筑便道
在施工前,對原地形、地貌進行拍照,同時在既有線和新建承臺之間設立二個沉降觀測點(既有墩身兩側),為此專門成立了沉降觀測小組,做好日常的記錄工作,及時進行監(jiān)控,保證每天進行觀測一次,發(fā)現(xiàn)隱患,及時的消除,確保施工安全。
先對河堤側樹木及雜草清除,再用碎石土進行填筑便道,填筑過程中,需派專人指揮車輛,防止卸到河床中,分層碾壓后用混凝土進行硬化便道。在鄰近承臺河堤處進行場地平整,高度按便橋頂面高程控制,場地頂面用混凝土進行硬化。
2、棧橋搭設
棧橋承載力應滿足履帶吊在橋面行走及起重作業(yè),還應滿足25T吊車和10m3混凝土罐車同時在棧橋上行走的要求。棧橋的平面位置不得妨礙鉆孔樁施工及承臺施工,能夠滿足整個施工期間的要求。
棧橋主要由支撐鋼管樁、鋼管平聯(lián)、斜撐、上下分配梁、跳板組成, 施工時,在棧橋前端安裝導向架,起吊鋼管樁,順導向架插入河中,在樁頂安裝振動打樁機,錘打下沉鋼管樁,直到入土深度和貫入度達到設計要求。每樁位處有單排二根直徑φ63厘米,δ=10毫米的鋼管樁,橫向間距2.2米,上設分配梁,從下至上依次為下層分配梁2I45a、上層分配梁I36c次梁,間距0.4m。在次梁上鋪設I14a跳板,間隙4cm,中心間距0.18m。為確保施工人員安全,在平臺四周設置安全防護欄桿,欄桿高1.2m,采用Φ50mm鋼管焊接而成。
鋼管樁在加工場制作,用汽車運至施工現(xiàn)場。采用WD-50吊機配DZ-90振動液壓錘下沉鋼管樁,用兩臺全站儀前方交會,控制鋼管樁偏位及垂直度,采用一臺精密水準儀控制標高,沉樁以標高控制。鋼管樁下沉到位后,割去樁頭,焊接樁帽,利用WD-50吊機吊安下分配梁、上分配梁,焊接固定后鋪設槽鋼形成棧橋通道平臺。
3、鋼板樁插打
1)、鋼板樁施工的一般要求
鋼板樁的設置位置要符合設計要求,為便于基礎施工,在基礎邊緣外留有2.0m工作面,整個基礎施工期間,嚴禁碰撞支撐,禁止任意拆除支撐,禁止在支撐上任意切割、電焊,也不應在支撐上擱置重物。
2)、鋼板樁的檢驗、吊裝、插打
承臺四周鋼板樁采用拉森防水樁,型號為SP-Ⅳ型,長度14m、12m、10m三種,把既有墩包住,樁項面高程按棧橋頂面高程控制。
(1)、鋼板樁的檢驗
對鋼板樁,一般情況下只要求進行外觀檢驗;包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和鎖口形狀等項內(nèi)容。檢查中要注意:a、對打入鋼板樁有影響的焊接件應予以割除;b、割孔、斷面缺損的應予以補強;c、若鋼板樁有嚴重銹蝕,應測量其實際斷面厚度;d、對鋼板樁表面殘留物予以清理。
(2)、鋼板樁吊裝
裝卸鋼板樁采用兩點吊運。吊運時,每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多,并應注意保護鎖口免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎,而單根吊運常用專用的吊具。
(3)、鋼板樁插打
插打前,應在上下層導框的內(nèi)導梁上放出每塊板樁的位置線。插打時應盡量將板樁貼靠內(nèi)導梁,并嚴格控制好樁的垂直度,尤其第一根樁要從兩個相互垂直方向同時控制,確保垂直不偏。
在板樁插打前,在鎖口內(nèi)涂刷熱的混合油膏,并將不進行插連一側的鎖口采用木楔塞緊(第一塊插打的板樁需兩側全部塞緊),以免泥土或砂礫進入增加插樁阻力和降低防滲性能。板樁插打一塊或幾塊后,即與導框進行聯(lián)系。
板樁起吊時,為防止板樁彎曲變形,可將吊點移至距樁頭不大于三分之一樁長的范圍內(nèi),并采用捆吊法。
(4)、在施工插打4號橋墩承臺與緊鄰的既有南昆線橋梁承臺間工字鋼樁時,盡最大可能使其嵌進較深的穩(wěn)定巖層中,確保鋼樁牢固穩(wěn)定,起來防止既有橋墩周邊覆土溜坍的作用。
4、鋼板樁范圍內(nèi)承臺碎石土回填
防水拉森樁插打完成后,在承臺內(nèi)放置水泵抽水,抽完一部分后用自卸車進行碎石土回填,要求在既有墩四周回填時對稱均勻分層回填,絕對不允許回填不勻對既有墩身產(chǎn)生側壓的情況,為了防止回填土掉入承臺以外對河水產(chǎn)生污染,在棧橋和鋼板樁之間鋪設鋼板,防止土石掉落入河水中,回填至鋼板樁頂后,適當?shù)倪M行平整和夯實。
5、樁基施工
樁基施工中,鉆孔樁施工順序按先施工遠離既有線側三根樁,最后施工臨近既有線的三根樁,關減少施工沖擊對既有橋墩基礎的擾動,鉆孔設備采用沖擊鉆施工。
6、承臺施工
4號墩承臺尺寸為橫向13.2*縱向11.6*高4米,承臺在開挖施工前,在既有墩靠近承臺側再打入一排工36c的鋼板樁。鋼軌樁距承臺邊1.5m。開挖第一層土后進行第一層承臺圍檀支護,第一層承臺圍檀支護位置在與水平面基本平齊,支護完成后進行第二層回填土開挖,再進行第二層承臺圍檀支護,第二層承臺圍檀支護位置在承臺頂面50cm以上,保證承臺能有空間進行模板地支立。圍檀四周采用2根36c的鋼板樁,四角用2根36c的鋼板樁作為斜支撐,中間采用直徑60cm的鋼管進行支撐。
承臺施工考慮在承臺右側(遠離既有線墩身)局部加寬基礎1.5寬,留出鋼筋及預埋螺栓,以利于搭設塔吊。
7、施工監(jiān)測
施工過程中制定針對既有線橋墩的監(jiān)控量測方案,保證在施工過程中定期監(jiān)測墩身變動情況,成立專門的監(jiān)控量測小組,施工前做好監(jiān)測方案,擬在既有線墩身左右兩側水面以上1m的位置和既有線橋面上兩側做好沉降觀測點,嚴格按監(jiān)測方案對既有線進行監(jiān)控,同時制定專項應急預案,根據(jù)監(jiān)控量測結果,及時采取應急響應措施。發(fā)現(xiàn)問題及時上報有關部門,現(xiàn)場立即停止施工,分析原因并采取有效的措施,經(jīng)有關部門檢查確認后才允許復工。
四、結束語
采用先進的拉森防水樁進行深水基礎防護施工,即保證了防水效果,形成圍堰后回填又對即有營業(yè)線墩身進行包護(距營業(yè)線3.7m,水深7m,開挖深度12m),達到安全防護要求。