曾懿生
(核工業(yè)華南建設(shè)工程集團(tuán)公司,廣東 廣州 510000)
某工程大橋由三個(gè)部分組成,即北引橋、南引橋和主航道橋,其中工程中的主航道橋采用的是C55預(yù)應(yīng)力的混凝土連續(xù)箱梁,其跨徑的布置是(83+150+83) m。
而24#和25#的主墩在分離式的高樁承臺(tái)作為基礎(chǔ),其承臺(tái)的尺寸是14.2 m×10.2 m×3.5 m,同時(shí)配6根直徑2.2 m鉆孔灌注樁,而在順橋向通過布置橫橋以及兩排的方式布置三排。而承臺(tái)的底標(biāo)高是-2.5 m,而海底的標(biāo)高是-4.88 m與-5.9 m。
在橋位處主要受到不規(guī)則的半日潮影響,即每天有兩輪的漲落潮,而根據(jù)歷史相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)字可知,最高潮位是+2.5 m,而最低潮位是-2.4 m,其最大的潮差是4.3 m。
結(jié)合成本和工期的對(duì)比可知,采用的是21 mSP-IVw型的鋼板樁進(jìn)施工。在主墩的左右幅中,兩個(gè)承臺(tái)的設(shè)置整體式圍堰,而圍堰距的承臺(tái)邊是1.75 m,尺寸是35.42 m×13.84 m,而頂標(biāo)高是+6.5 m,其底標(biāo)高是-14.5 m,通過雙拼HW588型的鋼設(shè)計(jì)兩層圍凜,再結(jié)合1 m厚C25的水下混凝土而進(jìn)行封底。
在鋼板樁圍堰的施工過程中,將圍檁作為其中鋼板樁內(nèi)導(dǎo)向,并且在定位卡板的作用下而作為其外導(dǎo)向,然后再用鋼護(hù)筒進(jìn)行安裝,對(duì)于掛腿上的施工,采用的是雙層定位卡板。
(1)分析鋼板樁插打的方式
根據(jù)逐片插打的要求而逐漸進(jìn)行糾偏,并采用分階段的方式進(jìn)行插打。在鋼板樁過程中,運(yùn)用的是三條非合龍邊插打滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)高,而在合龍邊位置則先把鋼板樁插打入土,然后保證一定的深度,防止其受到潮水的影響。然后再逐一二次復(fù)打。
(2)鋼板樁的插打次序分析
受潮水的影響,插打鋼板樁有兩個(gè)不同的流向,為了能夠更好地減少水流的阻力,可以在上下游的側(cè)面低平潮、高平潮處進(jìn)行施工,此時(shí)施工側(cè)面則需要保障合龍口邊長(zhǎng)短于另一側(cè)。
(3)施工的預(yù)防措施分析
在鋼板樁的施工過程中,主要是依靠鎖口密實(shí)的方式而有效防止其出現(xiàn)漏水的情況,但是在施工中存在鋼板樁質(zhì)量以及插打垂直度的問題,則需要在鋼板樁圍堰處采用如下具體措施處理。
①施工措施
在施工中,通過加強(qiáng)對(duì)鎖口位置的檢查,并運(yùn)用同型號(hào)短鋼板樁進(jìn)行鎖口滲漏的試驗(yàn),而且在檢查鋼板樁的工作中,則需要控制好鎖口的松緊程度,防止其出現(xiàn)過松或者是過緊的情況,進(jìn)而使得鋼板樁的施工后期出現(xiàn)滲漏的情況;因此,在施打前需要對(duì)鋼板樁鎖口位置進(jìn)行嚴(yán)格地控制,但需要保障其有良好的完整性。
②施工后處理
在抽水之后,鋼板樁的鎖口漏水不嚴(yán)重的情況,則直接運(yùn)用橡膠止水帶進(jìn)行填堵。但是對(duì)低潮之后滲漏的情況較大,此時(shí)需要快速堵漏劑鎖口對(duì)應(yīng)的位置;如果出現(xiàn)滲漏嚴(yán)重的情況,則可以采用散裝的細(xì)顆粒進(jìn)行堵漏物(例如木屑、谷糠以及爐渣等),并運(yùn)用內(nèi)側(cè)橡膠進(jìn)行側(cè)嵌塞。
在鋼板樁插打后,還需要使用牛腿把對(duì)應(yīng)的圍凜系統(tǒng)固定,然后解除施工中的懸臂掛腿,進(jìn)而更好地完成轉(zhuǎn)換工作。在封底過程中,混凝土的底標(biāo)高是-3.5 m,而根據(jù)河床的標(biāo)高設(shè)計(jì)可知,回填粗砂到封底的底標(biāo)高保持在30 cm左右,即-3.8 m。
在封底混凝土中,主要采用的是樁基鋼護(hù)筒進(jìn)行施工,進(jìn)而能夠?qū)⑽展Ρ3制胶怃摪甯×蜕喜砍信_(tái)施工的荷載力量,對(duì)比分析可知,C25水下的混凝土可以在封底方面保持其厚度是1 m,而方量是490 m3。
在封底混凝土施工中,需要滿足混凝土所要求的強(qiáng)度,即粘聚性、緩凝時(shí)間以及流動(dòng)性的基本要求,在490 m3的混凝土施工中,澆筑的預(yù)計(jì)時(shí)間是7 h。具體性能要求見表1所示。
表1 混凝土的性能指標(biāo)
(1)選擇封底的混凝土導(dǎo)管
其中導(dǎo)管直徑的是Φ300 mm,并運(yùn)用快速接頭方式保證導(dǎo)管的質(zhì)量。在導(dǎo)管使用之前,需要做好水密試驗(yàn);除此之外,在安裝導(dǎo)管中,就需要保障每個(gè)接頭都能夠進(jìn)行檢查,進(jìn)而可以固定導(dǎo)管底口的離圍堰底部,大約為10~15 cm。
圍堰與鋼管樁分布可以參照橋梁中的封底混凝土經(jīng)驗(yàn),流動(dòng)半徑為4 m,一共兩臺(tái)天泵保持對(duì)稱澆筑,14個(gè)澆筑點(diǎn),進(jìn)而可以保證每臺(tái)天泵可以完成7個(gè)不同的澆筑點(diǎn),此時(shí)一定需要14套導(dǎo)管,而每根導(dǎo)管的長(zhǎng)度控制在11 m左右。
(2)分析封底混凝土的施工
在圍堰封底的施工中,需要在退潮后才可以開始施工,然而封底混凝土在澆筑中則需要保證圍堰內(nèi)水頭可以高于圍堰外,進(jìn)而更好地減少鋼板樁中的漏水縫隙。
①分析封底混凝土的首封澆注情況
導(dǎo)管作用的半徑是4 m、而直徑是300 mm,首批混凝土的灌注高度設(shè)定為0.7 m,此時(shí)通過計(jì)算可知:V=h1πd2/4+Hc·πR2/3=11.8 m3,然后選用容積大料斗(12 m3)繼續(xù)支撐,其移動(dòng)時(shí)是空斗,而采用的是50 t履帶。在首封中,主要采用的是拔塞法施工,即料斗內(nèi)通過灑水潤(rùn)濕之后,再用塞子堵下料的管口,然后再運(yùn)用履帶掛住塞子,使得天泵泵送混凝土到貯料,待大料斗充滿混凝土之后拔塞,完成首封還需要澆筑混凝土一直到達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
②分析封底混凝土的測(cè)量情況
在封底混凝土的施工中,混凝土中流動(dòng)半徑的邊緣處和混凝土死角處都需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的觀測(cè)點(diǎn),并在澆注混凝土中可以保持標(biāo)高、原始長(zhǎng)度以及導(dǎo)管離基的坑底距離,并記錄好對(duì)應(yīng)混凝土上升的高度、凝土流動(dòng)半徑和導(dǎo)管埋深信息。
③分析封底混凝土澆筑
導(dǎo)管正常情況下,不需要提升導(dǎo)管。如果在混凝土的壓力之下而難以下料,則需要控制混凝土的方量,即不能超過對(duì)應(yīng)履帶吊的吊重,在每次提升高度過程中需要低于20 cm。
④分析封底混凝土的終澆情況
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)各測(cè)點(diǎn)情況而確定該點(diǎn)能否停止?jié)仓?。此時(shí)就需要在測(cè)量人員可以有效對(duì)混凝土進(jìn)行全面測(cè)量,其中的重點(diǎn)測(cè)量是護(hù)筒周邊、圍堰內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)角以及導(dǎo)管作用的半徑相交處,并能夠結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)高而采取一定的補(bǔ)充澆筑,進(jìn)而能夠保證封底的厚度滿足設(shè)計(jì)的要求。
(3)分析封底混凝土中的取樣和抽水情況
在混凝土的澆筑中,通過制作三組混凝土的試塊,分別在實(shí)驗(yàn)室中養(yǎng)護(hù)3 d、5 d以及7 d,然后進(jìn)行檢驗(yàn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度。
在鋼板樁圍堰的封底過程中,混凝土的強(qiáng)度滿足對(duì)應(yīng)的要求之后,則進(jìn)行抽水。而在抽水中需要觀測(cè)圍堰的變形情況,如果變形過大或者突然變形的情況則需要停止抽水,進(jìn)而分析原因,然后找出對(duì)應(yīng)的解決方法,最后繼續(xù)施工。在抽水后,還需要對(duì)鑿除樁頭的超灌情況設(shè)計(jì)不同的角點(diǎn)與周圍的預(yù)留集水坑和集水槽,進(jìn)而保障其澆筑為30 cm左右,從而可以在承臺(tái)的主體位置完成施工。
結(jié)合分析可知,在圍堰臨時(shí)結(jié)構(gòu)中,橋梁中的承臺(tái)深水需要保障良好的基礎(chǔ),同時(shí)這也是施工中最為重要的部分。根據(jù)某工程大橋中主墩承臺(tái)的案例進(jìn)行分析,主要運(yùn)用的是鋼板樁圍堰的施工技術(shù),同時(shí)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析。實(shí)踐表明在大橋主墩鋼板的施工過程中,抽水之后無滲漏的情況,而在鋼板樁圍堰的結(jié)構(gòu)方面,則需要保障其穩(wěn)定和可靠性,有效為承臺(tái)施工的質(zhì)量提供保障,進(jìn)而使得橋梁工程實(shí)現(xiàn)可觀經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。
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