某跨河橋梁工程施工技術(shù)分析

吳照慶

摘 要：路橋工程建設(shè)的施工技術(shù)直接關(guān)系工程質(zhì)量，關(guān)系著人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。本文作者以某跨河橋工程為例，重點(diǎn)分析了該項(xiàng)工程樁基施工、承臺(tái)施工技術(shù)和連續(xù)箱梁施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：路橋；樁基；連續(xù)箱梁；施工技術(shù)

1 工程概況

某大橋工程是為七跨連續(xù)箱梁橋一條跨越河道的重要通道，標(biāo)準(zhǔn)橋面寬度27m。主橋采用（30+50+30）m三跨變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；連續(xù)箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工，各單“T”梁除0號(hào)塊采用在支架上現(xiàn)澆外，其余分為6對(duì)稱(chēng)梁段，均采用對(duì)稱(chēng)平衡懸臂逐段澆筑法施工。主墩采用鋼筋混凝土實(shí)體橋墩，基樁為6？準(zhǔn)1.5m的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。過(guò)渡墩采用鋼筋混凝土柱式橋墩，基樁為2？準(zhǔn)1.5m的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。引橋終點(diǎn)側(cè)采用（2×20）m二跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，引橋連續(xù)箱梁采用滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆施工。箱梁標(biāo)準(zhǔn)段頂板寬13.5m，橫斷面采用單箱單室；箱梁高度為1.3m。中支點(diǎn)處設(shè)置厚度為2.0m的橫隔板，在邊支點(diǎn)處設(shè)厚度為1.2m的橫隔板。箱梁在橫橋向頂?shù)装灞３制叫?，設(shè)1.5%橫坡。箱梁采用縱、橫向預(yù)應(yīng)力體系。引橋橋墩采用鋼筋混凝土柱式橋墩，基樁為2？準(zhǔn)1.5m的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋臺(tái)采用薄壁臺(tái)，單幅橋一個(gè)橋臺(tái)采用8根？準(zhǔn)120cm鉆孔樁基礎(chǔ)。橋面鋪裝：設(shè)計(jì)總厚度17cm，其中水泥混凝土厚度7cm，瀝青混凝土厚度10cm，兩者之間加設(shè)柔性防水層。橋梁支座：主橋采用GPZ（2009）盆式橡膠支座。橋梁伸縮縫：主橋過(guò)渡墩處采用D80型伸縮縫。

2 樁基施工技術(shù)

2.1 護(hù)筒埋設(shè)

為保證鉆孔過(guò)程中不發(fā)生坍孔，增加護(hù)筒壓水，選用？準(zhǔn)350，？準(zhǔn)290鋼護(hù)筒。對(duì)于粘性土，護(hù)筒埋設(shè)深度在陸上和淺水處，不少于2～2.5m，在水中不少于2.5m；對(duì)于砂性土在陸上將護(hù)筒周?chē)?.5～1m范圍內(nèi)挖除，夯填粘性土至護(hù)筒底0.5m以下；在水中護(hù)筒埋設(shè)深度不少于3.5m。護(hù)筒頂端高度高出地下水和水面以上不少于2.5m，高出原地面不少于0.3m。

2.2 粘土泥漿護(hù)壁

粘土采用粘性較好、不含砂的粘土，制漿時(shí)先將粘土加水浸透，用泥漿機(jī)攪拌好泥漿，粘土泥漿稠度選用于粘土層其比重不小于1.06，砂土層中不小于1.10，攪拌好的泥漿直接輸灌入到灌注樁孔內(nèi)，適當(dāng)摻入一定的膨潤(rùn)土。

2.3 鉆孔作業(yè)

按孔徑鉆頭直徑選用？準(zhǔn)180，？準(zhǔn)150烏鋼鉆頭，進(jìn)尺時(shí)以電流控制進(jìn)尺速度，電流控制在50A。開(kāi)鉆初期低檔慢速鉆進(jìn)，鉆至護(hù)筒以1m后調(diào)整轉(zhuǎn)速與進(jìn)尺，鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng)。進(jìn)尺時(shí)避免空鉆和硬鉆，鉆進(jìn)速度：粘土慢速、大泵量、低比重泥漿鉆進(jìn)，一般1～3m/h，砂土中快速、大泵量、稠泥漿鉆進(jìn)。

2.4 清 孔

鉆孔達(dá)深度后，立即停止鉆機(jī)鉆進(jìn)，將鉆頭提高30～50cm，同時(shí)排泥漿泵繼續(xù)工作，護(hù)壁粘土泥漿同步投入，對(duì)出渣情況不停進(jìn)行檢查，控制出渣于含砂率不大于4%，比重≯1.2，稠度17-20，同時(shí)用孔規(guī)檢測(cè)孔形、孔徑，測(cè)量孔深.當(dāng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，停止清孔，混凝土澆筑前再測(cè)一次孔深，控制沉渣厚度不大于0.2d，如達(dá)不到要求繼續(xù)清孔，直到滿(mǎn)足為止。

2.5 鋼筋籠制作和投放

鋼筋籠制作，螺旋筋先調(diào)直后在特制的轉(zhuǎn)盤(pán)上預(yù)先盤(pán)繞，主筋上標(biāo)明螺旋筋點(diǎn)焊的位置，焊接時(shí)調(diào)整好點(diǎn)焊電流使之不虛焊，不咬邊焊。不咬肉焊。為保證鋼筋保護(hù)層的準(zhǔn)確性，在骨架主筋處設(shè)置環(huán)形混凝土保護(hù)塊，梅花式布置上下間距1.5～2m。

鋼筋籠分次投放，利用鉆機(jī)本身增設(shè)的吊臂，每次投放高度控制在15m左右，鋼筋籠就位后，用鋼絲繩牢固地固定在打樁工作平臺(tái)上。

2.6 水下混凝土灌注

首批混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿(mǎn)足導(dǎo)管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導(dǎo)管底部的需要，所需混凝土數(shù)量可參考下列公式計(jì)算

V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4

式中：V為灌注首批混凝土所需數(shù)量，m3；D為樁孔直徑，m；H1樁孔底到導(dǎo)管底端間距，一般為0.4m；H2為導(dǎo)管初次埋置深度；d為導(dǎo)管內(nèi)徑，m；h1為樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置H2時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外（或泥漿）壓力所需的高度（m），即h1=Hwyw/yc。

V臺(tái)樁≥π×1.22×（0.4+1）/4+π×0.32×（59-1.4）×1.15/2.4/4=8.28m3

V墩樁≥π×1.82×（0.4+1）/4+π×0.32×（71-1.4）×1.15/2.4/4=10.38m3

澆筑導(dǎo)管內(nèi)徑為30cm的螺旋鋼導(dǎo)管，導(dǎo)管之間采用橡皮圈止水螺紋絲扣連接，所有導(dǎo)管連接順直可靠、不漏水。澆筑所用貯料斗容積為5.5m3采用水下導(dǎo)管隔水法澆筑。導(dǎo)管最下口第一次距孔底深度0.4m左右。在導(dǎo)管的上口與貯料斗連接處用10mm厚鐵板覆蓋住導(dǎo)管口，待貯料斗內(nèi)裝滿(mǎn)混凝土后再拔除鐵板，使灌注首批混凝土下落，一次性排水，確保首批混凝土的灌注滿(mǎn)足規(guī)范要求，導(dǎo)管的初始埋深不小于1m。

3 承 臺(tái)

承臺(tái)、系梁在鉆孔樁施工結(jié)束并經(jīng)檢測(cè)合格后施工。

3.1 岸上系梁承臺(tái)

用挖掘機(jī)開(kāi)挖基坑，邊坡按1：0.5考慮，如發(fā)現(xiàn)邊坡不穩(wěn)，則以簡(jiǎn)易板樁進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。機(jī)械開(kāi)挖至承臺(tái)底標(biāo)高以上15cm左右時(shí)，改用人工挖土，鑿除樁頭預(yù)留混凝土并整平基底，經(jīng)鉆孔樁動(dòng)測(cè)及監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后澆墊層混凝土，進(jìn)行承臺(tái)施工。承臺(tái)模板擬采用木模拼裝，支撐主要采取外側(cè)周邊支撐的方式。

3.2 水中承臺(tái)

水中承臺(tái)擬采用筑島（土圍堰）施工，為防止臨水側(cè)開(kāi)挖后邊坡不穩(wěn)及滲水嚴(yán)重，考慮在承臺(tái)周?chē)┐蚰緲丁O(shè)竹籬、圍裹防滲土工布。

基坑開(kāi)挖：圍堰的同時(shí)填筑土方，土方填筑至1.5m標(biāo)高位置。待鉆孔樁施工完畢后，人工開(kāi)挖約60cm的深度。樁頭清除、封底：基坑開(kāi)挖結(jié)束后，及時(shí)組織力量集中進(jìn)行樁頭混凝土破除，破除的樁頭混凝土塊均勻鋪設(shè)在承臺(tái)底部，樁頭至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再用砂漿找平封底，同時(shí)進(jìn)行樁中心線(xiàn)放樣及樁身動(dòng)測(cè)，合格后及時(shí)立模進(jìn)行承臺(tái)施工。

圍堰拆除：在承臺(tái)混凝土澆筑完成，強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa后拆除承臺(tái)模板，并利用吊車(chē)配合拔出圍堰樁木。挖掘機(jī)配合人工挖運(yùn)筑島土方。

4 連續(xù)箱梁施工技術(shù)

4.1 主橋連續(xù)箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工

箱梁縱向懸澆分段長(zhǎng)度1～4號(hào)梁段為3m，5、6號(hào)梁段為3.5m，箱梁墩頂現(xiàn)澆塊件總長(zhǎng)10m，中跨合攏段長(zhǎng)度為2m，邊跨合攏段長(zhǎng)度為2m，現(xiàn)澆段長(zhǎng)度為3.96m。

4.2 掛籃設(shè)置要求

按照大橋的設(shè)計(jì)要求，掛籃主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置：承載力大于1200kN；掛籃及施工機(jī)具總重量不得超過(guò)500kN；澆注箱梁分段長(zhǎng)度為3.5m和3.0m；

4.3 掛籃懸臂施工工序

掛籃就位→調(diào)整底模、外側(cè)模標(biāo)高→綁扎底板、腹板鋼筋→安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道→支立內(nèi)部模板、堵頭模板→綁扎頂板鋼筋→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)→穿鋼絞線(xiàn)→張拉→壓漿→移掛籃。

4.4 懸臂施工標(biāo)高控制

箱梁懸臂施工過(guò)程中，受施工荷載作用，在各梁段產(chǎn)生一定的撓度，主要因素有梁塊自重、張拉預(yù)應(yīng)力及掛籃自重。施工時(shí)，施工立模標(biāo)高按設(shè)計(jì)標(biāo)高加上撓度值。

H施=H設(shè)+∑f1+∑f2+f3+f4

其中：H設(shè)——箱梁設(shè)計(jì)標(biāo)高；∑f1——后續(xù)梁段施工時(shí)，箱梁塊件自重產(chǎn)生的撓度總和；∑f2——后續(xù)梁段施工時(shí)，張拉預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的撓度總和；f3——掛籃自重產(chǎn)生的撓度值；f4——箱梁因混凝土徐變，收縮及長(zhǎng)期使用荷載而產(chǎn)生的撓度。f4主要是參照其他橋梁的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)確定，撓度值根據(jù)掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算及荷載試驗(yàn)，施工實(shí)測(cè)資料確定，在施工測(cè)量中予以調(diào)整。

4.5 鋼筋制作安裝

每梁段底腹板鋼筋的安裝按照施工順序由下而上對(duì)稱(chēng)安裝。底板及腹板鋼筋安裝完成后，將內(nèi)模由已經(jīng)澆筑梁段的腹內(nèi)拖出，按照標(biāo)高調(diào)整到位，加固牢靠。模板清理干凈涂刷隔離劑，準(zhǔn)備安裝頂板鋼筋。

4.6 澆筑混凝土

為保證懸臂灌注梁段的施工質(zhì)量，減少施工接縫，所有懸臂梁段一次澆筑成型。

4.7 張 拉

根據(jù)設(shè)計(jì)張拉力的大小選擇噸位、行程適宜的千斤頂及與之配套的高壓油泵和油表。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，當(dāng)與梁體同條件養(yǎng)護(hù)的試件達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，便開(kāi)始張拉。

4.8 孔道壓漿

明確壓漿目的：讓灰漿將張拉后的鋼絞線(xiàn)緊緊包裹，避免銹蝕；通過(guò)灰漿將梁體和鋼絞線(xiàn)緊緊粘結(jié)在一起，加強(qiáng)梁的整體性，增強(qiáng)梁的結(jié)構(gòu)性能。

4.9 施工注意事項(xiàng)

懸臂段施工無(wú)論進(jìn)行何種施工，都要堅(jiān)持對(duì)稱(chēng)平衡作業(yè)，以保持懸臂端的穩(wěn)定性，隨時(shí)注意觀(guān)察可能出現(xiàn)的不平衡因素，及時(shí)避免。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的進(jìn)步，逐漸加大了對(duì)路橋基礎(chǔ)建設(shè)的投入，我國(guó)路橋建設(shè)應(yīng)該抓住機(jī)遇，迎接時(shí)代的挑戰(zhàn)，充分的掌握路橋施工的技術(shù)要點(diǎn)，規(guī)避影響路橋施工技術(shù)及質(zhì)量的不利因素，制約管理路橋施工質(zhì)量，保障路橋施工的質(zhì)量，為我國(guó)發(fā)展橋梁事業(yè)貢獻(xiàn)出力量。