公路橋梁工程下部結(jié)構(gòu)施工工藝控制探討

王志剛　宋本強(qiáng)　侯清學(xué)

【摘 要】橋梁施工是從下到上進(jìn)行，最先施工的是樁基礎(chǔ)。測(cè)量放樣后，要對(duì)該樁基中心點(diǎn)護(hù)樁，一般在樁外設(shè)四點(diǎn)護(hù)樁，方便確定鉆孔、挖孔時(shí)是否有偏位。機(jī)械鉆孔有：正反循環(huán)鉆、沖擊鉆、旋挖鉆、螺旋鉆、全護(hù)筒沖枛鉆。這里主要以沖擊鉆為例，針對(duì)橋梁的下部結(jié)構(gòu)：橋墩和橋臺(tái)的施工進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁工程；結(jié)構(gòu)；施工控制

1.施工準(zhǔn)備

1.1埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒內(nèi)徑一般比較樁徑大200～400mm，護(hù)筒頂面宜高出施工水位或地下水位2.0m，并高出施工地面0.3m以上。護(hù)筒中心豎直線應(yīng)于樁中心重合，除設(shè)計(jì)另有規(guī)定外，埋設(shè)允許偏差：平面允許誤差為50mm，豎直線傾斜不大于1%。護(hù)筒埋設(shè)后應(yīng)進(jìn)行檢查，確認(rèn)符合要求，可從護(hù)樁點(diǎn)拉線確認(rèn)中心點(diǎn)，再進(jìn)行調(diào)整。

1.2鉆機(jī)就位

機(jī)位的地基應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)。鉆機(jī)的鉆具中心應(yīng)對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，鉆機(jī)應(yīng)平穩(wěn)，不能傾斜，安裝完后，要固定并經(jīng)試運(yùn)行，確認(rèn)符合要求。

1.3制備泥漿

泥漿宜用粘土加水?dāng)嚢柚瞥?，也可用膨脹土加純堿加水制成。

1.4鉆孔

將鉆機(jī)沖擊中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心。先向護(hù)筒內(nèi)灌注調(diào)制好的泥漿；或直接注加入黏土塊，用沖擊錐十字型鉆頭以小沖程反復(fù)沖擊造漿，同時(shí)穩(wěn)固護(hù)筒下腳。一般每鉆進(jìn)0.5～1.0m時(shí)掏渣一次，沖擊鉆孔一般采用掏渣方法清孔，掏至泥漿中無(wú)顆粒，相對(duì)密度恢復(fù)正常為止。掏渣后應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)注入泥漿或清水，以保持孔內(nèi)水位。

1.5清孔

鉆孔完成后，應(yīng)對(duì)孔深，孔徑進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收，確認(rèn)符合要求后方可清孔。一般測(cè)標(biāo)高時(shí)以護(hù)筒頂標(biāo)高為鉆孔標(biāo)高，以檢測(cè)時(shí)所放中心點(diǎn)標(biāo)高為成孔標(biāo)高，檢測(cè)沖孔是否偏位可將沖擊錐懸浮吊起，用全站儀十字絲對(duì)準(zhǔn)，從沖擊錐鋼絲繩直徑的尺寸確定偏位距離與設(shè)計(jì)允許偏差值。清孔后應(yīng)進(jìn)行泥漿指標(biāo)試驗(yàn)，符合后方可進(jìn)行下步工序。

1.6鋼筋籠放置

一次清孔完成后，根據(jù)設(shè)計(jì)點(diǎn)放樣安放鋼筋籠。樁較短時(shí)鋼筋籠可整樁制作安放，較長(zhǎng)樁時(shí)，宜分段制作，分段下沉，并按鋼筋接頭搭接長(zhǎng)度的規(guī)定連接焊牢。鋼筋籠就位后，應(yīng)固定在護(hù)筒上口，以防移動(dòng)。

1.7安放導(dǎo)管，灌注支架及儲(chǔ)料漏斗

（導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，嚴(yán)禁用壓氣試壓）可用鉆機(jī)的起吊與吊車配合完成灌注準(zhǔn)備。當(dāng)樁頂高于孔中水面時(shí)，漏斗底口應(yīng)高出樁頂4m以上，當(dāng)樁頂?shù)子诳字兴鏁r(shí)，漏斗底口應(yīng)高于水面4m以上。

1.8二次清孔

沖擊鉆機(jī)對(duì)孔底進(jìn)行高壓射水或射風(fēng)，使孔底沉淀物懸浮，達(dá)到二次清孔的效果。

2.灌注水下混凝土

灌注時(shí)，混凝土拌合物坍落度應(yīng)控制在180～220mm，灌注時(shí)間不得長(zhǎng)于首批混凝土初凝時(shí)間，否則應(yīng)在拌合物中摻加緩凝劑。使用全護(hù)筒灌注時(shí)，應(yīng)隨時(shí)注意護(hù)筒提升，應(yīng)隨灌注而提升，提升過(guò)程中保持護(hù)筒內(nèi)混凝土厚度不小于1.0m。為確保樁頂混凝土質(zhì)量，應(yīng)在樁頂設(shè)計(jì)高程以上加灌0.5～1.0m，防止浮漿過(guò)多強(qiáng)度不夠。灌注結(jié)束后，將加灌部分破掉即可使樁頂混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

2.1現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)護(hù)筒

處于地面以下或樁頂以下的整體護(hù)筒應(yīng)在混凝土灌注完成后立即拔出；處于地面上的可拆卸護(hù)筒，應(yīng)待混凝土強(qiáng)度達(dá)到5Mpa后可拆除。然后再將樁頭清除，砼清除后將樁頂以上的預(yù)留筋恢復(fù)到設(shè)計(jì)要求形狀。樁基礎(chǔ)澆筑是一種較為特殊的混凝土澆筑，從打樁開始即要層層把關(guān)，特別是灌注混凝土?xí)r，稍有不慎可能使該孔作廢，或會(huì)影響其上的結(jié)構(gòu)。

接在樁基礎(chǔ)以上的結(jié)構(gòu)一般是系梁、承臺(tái)或柱形橋臺(tái)臺(tái)帽。有系梁或承臺(tái)時(shí)，系梁或承臺(tái)厚度要一致，這樣可使樁基同時(shí)受力且受力均勻。模板可分半安裝并上螺絲，也可以先組好模板再吊裝套入，在裝模板過(guò)程中要用吊錘在內(nèi)部按放樣中心點(diǎn)吊錘并確保模板位置及垂直度符合規(guī)定，再將模板用鋼絲繩拉緊。在鋼筋和模板內(nèi)側(cè)要用墊塊墊好確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度。經(jīng)過(guò)清理雜質(zhì)，鋼筋、模板驗(yàn)收后，即可澆筑混凝土。其上施工時(shí)，有10cm鋼棒，10cm加強(qiáng)旋桿，10cm貝雷梁，10cm三角木，還有5cm模板，故在埋預(yù)留孔時(shí)要放準(zhǔn)位置。如果沒有埋預(yù)留孔，在蓋梁底模安裝時(shí)，則用包箍來(lái)架貝雷梁，包箍的型號(hào)要與墩柱直徑對(duì)應(yīng)，采用包箍來(lái)施工一定要時(shí)刻確保安全性，若處理不好則可能造成不良后果。

2.2重力式橋臺(tái)

在明挖基礎(chǔ)后，澆筑片石混凝土基礎(chǔ)，一般重力式基礎(chǔ)有兩級(jí)，每級(jí)100cm左右，在每級(jí)的基礎(chǔ)上通常會(huì)留有大約50cm的襟邊，混凝土強(qiáng)度為C25.基礎(chǔ)上為片石混凝土臺(tái)身，有些設(shè)計(jì)臺(tái)身為素混凝土臺(tái)身。臺(tái)身澆筑在允許情況下使用溜槽，若條件不允許則用吊車漿斗澆筑，振搗時(shí)要特別注意檢查模板的變形和漏漿現(xiàn)象，若出現(xiàn)此類情況要及時(shí)處理。

重力式橋臺(tái)基坑開挖時(shí)，基坑尺寸應(yīng)滿足施工要求。當(dāng)基坑為滲水的土質(zhì)基底，基底尺寸應(yīng)根據(jù)排水要求和基礎(chǔ)模板設(shè)計(jì)所需基坑大小而定。在基坑土質(zhì)良好且無(wú)地下水時(shí)，開挖深度小于3.50m的砂質(zhì)粉土，粉質(zhì)粘土；開挖深度小于3.50m的黏土；開挖深度小于2.00m的密度堅(jiān)硬土?xí)r，可以垂直開挖?；娱_挖完畢后要進(jìn)行地基承載力試強(qiáng)和尺寸驗(yàn)收后才能澆筑混凝土基礎(chǔ)。

重力式橋臺(tái)臺(tái)帽比前墻多寬10cm，做完后臺(tái)后填土。而輕型橋臺(tái)先填土再澆筑帽梁，不僅方便橋梁施工，而且是路基橋頭必須填筑部分。但是，無(wú)論重力式橋臺(tái)還是輕型橋臺(tái)，在背墻上和側(cè)墻頂上或耳墻上都需要預(yù)埋防撞墻鋼筋，及伸縮縫鋼筋。澆筑時(shí)，將臺(tái)帽或帽梁連側(cè)墻、耳墻與之平齊部分一起澆筑，再將側(cè)墻、耳墻鑿毛，與背墻一起作為第二次澆筑即到設(shè)計(jì)標(biāo)高，并在上面放預(yù)埋筋。

在帽臺(tái)鋼筋綁扎時(shí)，必須放樣出墊石軸線及背墻前沿線，才能定支座墊石鋼筋和背墻鋼筋。同臺(tái)帽一樣，蓋梁鋼筋綁扎完成后要將支座墊石放樣并定好。澆筑支座墊石要一邊澆筑一邊測(cè)其標(biāo)高，支座墊石頂面高程允許偏差為±2mm。當(dāng)背墻鋼筋在預(yù)埋綁扎時(shí)，通常會(huì)向后移1～1.5cm，主要是為了讓背墻前沿線也向后移，這樣可防止施工時(shí)，脹?；蚰０灞旧碜冃我鸬氖┕て睿鴮?dǎo)致架梁時(shí)，梁體位置容不下。

現(xiàn)澆墩臺(tái)采用插入式振搗器振搗，插入式振搗器的移動(dòng)間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍，且插入下層混凝土內(nèi)的深度宜為50～100mm，與側(cè)模應(yīng)保持50～100mm的距離。振搗時(shí)，應(yīng)邊振邊豎向緩慢提出振搗棒，不能放在拌合物內(nèi)平拖，不能用振搗器驅(qū)趕混凝土，應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋及其他預(yù)埋構(gòu)件。

橋梁的施工最主要的是要把握軸線，從樁基軸線到墩柱軸線，到橋臺(tái)、蓋梁墊石軸線理論上都在同一平面上，但實(shí)際實(shí)行時(shí)總有一些誤差，但盡可能減小到極限標(biāo)準(zhǔn)。樁基礎(chǔ)受系梁連結(jié)使其共同受力，即使受到較小偏心距離的偏心力，也一樣將歷盡可能分布均勻。如果樁基基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度不夠，端承樁的樁頭可能被壓碎導(dǎo)致橋面下沉開裂，超靜定結(jié)構(gòu)有可能被破壞。

將墩柱及樁基看成桿件結(jié)構(gòu)，當(dāng)頂面受到較大偏心力時(shí)，其下受力不均，再加上水流沖刷及剪力作用，可能會(huì)導(dǎo)致下部結(jié)構(gòu)失衡。超靜定結(jié)構(gòu)在受移動(dòng)荷載后，可將荷載全部分給每一根樁，橋面連接將跟荷載的振動(dòng)同時(shí)產(chǎn)生共振，將力分給下部結(jié)構(gòu)，使每個(gè)墩柱都受較小的力，大大減輕局部荷載過(guò)大的缺陷。

3.結(jié)語(yǔ)

橋梁施工時(shí)要謹(jǐn)慎也要精細(xì)，它的每一部位都很重要。既要把握強(qiáng)度，又要把握精度，確保整體偏心距盡可能達(dá)到最小，保障交通的正常運(yùn)行及國(guó)家財(cái)產(chǎn)的不浪費(fèi)。

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