劉康斌,程炳建
(1.上饒市公路管理局廣豐分局;2.上饒市公路管理局玉山分局)
隨著我國高速公路發(fā)展,跨越江河橋梁也逐漸增多。對橋梁深水基及承臺的施工也成為了施工的難題。深水樁基及水中承臺的施工技術(shù)關(guān)系到工程進(jìn)度,制約了高速公路施工的成本。水深一旦超過了10 m,方式方法就會選擇鋼吊箱、鋼套箱及鋼板樁圍堰等方法。對承臺深水樁基施工的工藝進(jìn)行研究,施工方法在橋梁的深水樁基施工中廣泛應(yīng)用,可以承受大的水壓,而且結(jié)構(gòu)十分簡單,施工起來也十分方便。要充分考慮深水樁基鉆孔的工藝和水下施工要點(diǎn),對承臺施工需要結(jié)合水中承臺特點(diǎn),考慮水中施工影響。
以某工程為例,墩鉆孔的平臺樁基使用鋼管樁,樁頂會布置45b 的工型鋼當(dāng)主梁和分配梁。上鋪工字鋼與10 mm的防滑鋼板,從而形成了鉆孔平臺。平臺鋼管樁的內(nèi)徑是1.0 m,使用δ=10 mm 的鋼板卷制。而鋼護(hù)筒的內(nèi)徑設(shè)定為2.2 m,可以使用δ=16 mm 的鋼板卷制。鋼管樁要按照設(shè)計的長度加工,而鋼板下料前,一定要按照圖紙加工。因?yàn)榫碇其摴茕摪逡3制街?,所以,不可以使用表面出現(xiàn)銹蝕或者受沖擊鋼板,同時,要符合標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計的要求。
在鋼料切割時,可以使用剪板機(jī),切割后要進(jìn)行矯正,經(jīng)過矯正的鋼料表面不能有明顯痕跡與損作,這時,可以使用錘擊方法或者熱矯正的方法。在下料之后要按照要求把板端開出坡口,通過卷管機(jī)進(jìn)行卷制,而卷管的方向要保持和鋼板壓延的方向相同。卷板時,還要注意對管端平面和管線垂直的保護(hù),實(shí)現(xiàn)鋼管接縫圓度的要求。
而鋼管焊縫則要求和母材相同的強(qiáng)度,可以使用坡口熔透的焊接方法,鋼管樁的現(xiàn)場也要保證對接頭與焊條的干燥。鋼管樁的焊縫是要承受著動、靜荷載的受拉,是一級焊縫,焊縫內(nèi)部的缺陷要做超聲波的檢測,按照我國鋼焊縫的超聲波檢查方法,抽查焊縫長度,同焊工同焊縫如果出現(xiàn)缺陷的延長,一定要認(rèn)真探查。焊縫都要符合我國公路施工技術(shù)規(guī)范中對焊縫的要求,而且,生產(chǎn)廠家也要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自檢與評定。如表1 所示,標(biāo)示出鋼管樁管節(jié)的外形尺寸允許偏差的數(shù)值。
鋼管樁可以使用水運(yùn)的方式,一般生產(chǎn)廠家都有碼頭,出廠后可以直接吊運(yùn)到船上。由于鋼管樁長度在生產(chǎn)時就會加工成施工現(xiàn)場實(shí)際需要的長度,防止現(xiàn)場鋼管對接時出現(xiàn)問題,還能使打樁施工的效率得到加強(qiáng),這樣的鋼管樁質(zhì)量可以得到保障。生產(chǎn)廠家在運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之前,要對鋼管樁做好吊耳的設(shè)計,在吊裝時,可以使所有吊點(diǎn)同時受力,慢慢起落。樁身在放置船樁架之后,可以把吊耳割除。
表1 鋼管樁管節(jié)的外形尺寸允許的偏差值
鋼管樁堆放的支點(diǎn)和吊點(diǎn)的位置大致相同,一般偏差不會超過20 cm,在運(yùn)輸過程中一定要綁緊,保持所有支點(diǎn)同時受力的狀態(tài)。裝船時,按照鋼管樁設(shè)計的順序分層裝卸,平穩(wěn)放置,還要保持船身的穩(wěn)定性。
由于鋼管樁偏長,要防止樁身出現(xiàn)撓曲,就要使用多點(diǎn)的支墊方法,對支點(diǎn)可以進(jìn)行均勻墊木,墊木的頂面也要保持同一水平面,而且鋼管樁堆放的層次不能超出三層。
鋼護(hù)筒的結(jié)構(gòu):護(hù)筒的內(nèi)徑是2.2 m,可以使用厚度16 mm 的鋼板加工。通過鋼護(hù)筒角鋼與鋼板進(jìn)行處理,可以保證鋼筒在下沉中強(qiáng)度與剛度符合要求,而護(hù)筒的外側(cè)刃腳達(dá)到2 m 的高度時,可以增加50 cm 高、16 mm 厚的鋼板,可以更好的完成護(hù)筒打設(shè),把護(hù)筒刃腳加工為刃形,把加強(qiáng)板下方加工為流線形,可以有效降低護(hù)筒和地層的摩擦阻力。
鋼護(hù)筒加工后要運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場完成組裝,可以使用導(dǎo)向架進(jìn)行導(dǎo)向下沉,使用浮吊配合沉樁機(jī)施工。而鋼護(hù)筒具體的構(gòu)造,見圖1 所示。
圖1 鋼護(hù)筒構(gòu)造
鉆孔在灌注樁泥漿的循環(huán)系統(tǒng),是由以下幾方面完成的,具體循環(huán)系統(tǒng)如圖2 所示。
圖2 泥漿的循環(huán)系統(tǒng)
(1)承臺施工的準(zhǔn)備工作
抽水、清底和整平等準(zhǔn)備工作。當(dāng)封底的混凝土實(shí)現(xiàn)設(shè)計強(qiáng)度之后,就可以分節(jié)抽水,套箱水位符合水平的支撐高度時,受到焊接套箱的水平支撐,可以在抽水時,檢查好套箱變形的情況,一旦發(fā)現(xiàn)漏水,就要及時堵住,當(dāng)?shù)跸涑樗瓿珊螅涂梢詫⒎獾椎幕炷粮∧嗯c殘渣等沖洗干凈,使用砂漿對表面找平,而且要割除封底的混凝土鋼護(hù)筒,使用浮唄把雜物吊走。
(2)承臺的施工要求
通過設(shè)計與規(guī)范的要求,將承臺與墩身提前埋好的鋼筋綁扎起來,按照設(shè)計圖紙的要求與技術(shù)規(guī)范,完成承臺的施工。
(3)大體積混凝土的施工方法
可以使用水管冷卻的方法,按照設(shè)計的要求,使用冷卻水管對冷卻水溫度進(jìn)行控制,當(dāng)冷卻完成,就要使用干凈水對冷卻管進(jìn)行沖洗,而且要使用高強(qiáng)水泥漿使其填滿和封閉。
可以盡量降低水泥的用量,通過完善骨料的級配和減少水灰比及摻加一些混合物、外加劑等方式,使水泥的用量降低。
可以使用夜間澆筑的方法,對混凝土澆筑的時間盡量選擇在晚上7 點(diǎn)到第二天早上7 點(diǎn)間完成,盡量在低溫時間內(nèi)工作。
(4)墩身具體的施工方法
墩身可以使用翻模法,通過分節(jié)的方式進(jìn)行施工,而分節(jié)的高度一般控制在2 ~4.5 m,一般施工的順序?yàn)椤?/p>
將循環(huán)水的冷卻管,通過高標(biāo)號的水泥漿進(jìn)行壓滿,而承臺和墩身的混凝土施工中,可以進(jìn)行鋼筋預(yù)埋,將下層套箱內(nèi)的支撐進(jìn)行拆除,把墩身第一節(jié)的鋼筋綁扎在一起,對立模板進(jìn)行混凝土澆注;對下層內(nèi)支撐盡量恢復(fù),把內(nèi)支撐鋼管支撐到墩身,墩身高度為6 m。
綜上所述,對我國高速公路的深水樁基及水中承臺施工,只有選擇最佳施工方案,才能保證施工的順利進(jìn)行。深水樁基與水中承臺施工的形式具有多樣性,不同施工形式都有著不同的特點(diǎn)與適應(yīng)條件,所以,施工時,一定要按照橋梁具體的水文、地質(zhì)與材料條件,對所有因素進(jìn)行綜合考慮,選擇出最佳的施工方案。方案的選擇一定要考慮到樁基施工與承臺施工兼?zhèn)洌S著我國深水橋梁施工建設(shè)和設(shè)備發(fā)展的進(jìn)步,大量新材料的使用,很多大型的承臺結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn),使我國橋梁施工技術(shù)獲得大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,獲得更大的成功。
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