巴塘水電站巴楚河大橋關鍵施工工藝研究

(國家電力投資集團海外投資有限公司，廣東 珠海 519031)

1 工程概況

從成都沿G318國道經巴塘縣城可至巴楚河口，通過巴楚河大橋連通左岸場內公路至項目施工區(qū)域。大橋位于巴楚河入金沙江河口上游約660m的河道上，采用5×30m裝配式預應力混凝土簡支T梁橋，總長160m。設計荷載：汽-40級，特-300(驗算)，橋梁寬度10.50m。

2 關鍵施工工藝分析

巴楚河大橋的關鍵施工工藝包括鉆孔樁施工、水下地系梁施工、T梁的預制和架設、大橋與國道交叉口施工。

2.1 鉆孔樁施工

大橋采用樁柱式橋墩，橋基巖土結構分層較簡單，上部為河床沖積砂卵礫石，下部為二疊系黑云母石英片巖。鉆孔樁采用嵌巖樁，樁芯采用C30水下混凝土。共有直徑2m的橋墩樁8個，直徑1.50m的橋臺樁12個。根據樁基特點和施工進度，選定3號橋墩樁(樁徑2m，樁長40m)、5號橋臺樁(樁徑1.50m，樁長34m)作為試驗樁。

2.1.1 鉆孔平臺施工

0號橋臺樁位于巴楚河左岸，與G318國道搭接，1～4號橋墩樁位于河床，5號橋臺樁位于右岸。0號、5號橋臺樁位于河道兩側，鉆孔平臺高出天然河道1m，鉆孔平臺開挖后整平場地即可。1號、2號、3號鉆孔平臺位于河道淺灘上，填筑鉆孔平臺高出10年一遇洪水水位1m。4號橋墩樁基位于河道中心，從右岸修建筑島圍堰進行施工，堰頂高出10年一遇洪水水位1m。碎石土圍堰采用25t自卸車運輸渣土至現場，從右岸沿放樣邊線直接卸料倒填，依次向河道內分層填筑、壓實至設計高程，直至填筑邊線超過樁基中心4m。4號橋墩樁基在汛前施工，為防止汛期提前水位猛漲造成安全事故，施工過程中采取天氣預報、觀測水位和圍堰沖刷情況并及時加固等措施，來保證施工安全。樁基施工完成后，采用挖掘機拆除圍堰，汽車運輸渣土至棄渣場指定位置，防止污染河道。

2.1.2 鋼護筒施工

云南特殊的地理構造，人們相互來往不便，許多地區(qū)的少數民族傳統(tǒng)體育活動仍然處于自然自發(fā)的階段，沒有形成有組織、有計劃、科學化、規(guī)范化的體系，不利于少數民族傳統(tǒng)體育的傳承發(fā)展，也不利于少數民族傳統(tǒng)體育旅游資源的開發(fā)和利用。

該橋樁基直徑為2m和1.5m兩種，設置兩種鋼護筒。為避免打樁機施工過程中對樁位產生影響，采用打一根樁測放一根樁位的方法。鋼護筒埋設長度不小于2m，露出地面高度不小于30cm。

2.1.3 鉆孔

鋼護筒埋設結束后將鉆機就位，對機具及機座穩(wěn)固性等進行全面檢查。樁基鉆孔采用跳挖法，施工人員和機械按照鉆機數量分兩組，每組人員根據所負責鉆孔進度合理安排施工，確保在施工過程中互不影響。

采用5t和8t沖擊鉆機鉆孔，在鉆機驅動鉆錘沖擊的同時，利用泥漿泵向孔內輸送泥漿沖洗孔底，泥漿從孔口回流，經處理后再返回泥漿池循環(huán)使用。廢棄泥漿采用泥漿泵統(tǒng)一抽至沉淀池內，沉淀后采用泥漿車外運至指定位置。當滿足設計要求并達到設計孔深時，經驗收后終孔。

終孔后，首先采用換漿法進行第一次清孔，根據泥漿質量及井內沉渣多少確定清孔時間及措施。清孔過程中須保持孔內水頭，防止坍孔。清孔結束后下探孔器，驗收孔徑、孔深及沉渣厚度并做好記錄。

2.1.4 鋼筋籠制作及安裝

該工程鋼筋籠最短為24m、最長為42m，沿樁長方向分節(jié)進行加工。根據設計圖紙下料制作鋼筋籠，在鋼筋籠上焊接定位鋼筋來保證保護層的厚度，安裝、固定聲測管，在鋼筋籠骨架頂端設置吊環(huán)。鋼筋籠制作后存放在平整、干燥的場地并分節(jié)編號。

第一次清孔完成并符合設計要求后，將焊接好的鋼筋籠骨架分段用汽車吊吊入樁孔，吊入下段后將其臨時固定在孔口位置，再吊放上段鋼筋籠，并在孔口與下段鋼筋籠進行對接。

第一次清孔后，由于要安放鋼筋籠及導管，導致澆注混凝土的間隔較長，孔底又會產生沉渣，待安放鋼筋籠及導管就緒后，再利用導管進行第二次清孔。在導管頂部安裝一個彎頭和皮籠，用泵將泥漿壓入導管內，再從孔底沿著導管上升置換沉渣。

2.1.5 水下混凝土灌注及鑿樁頭

混凝土采用攪拌車運輸，采用直徑30cm導管進行灌注?；炷凉嘧⑶皩κ着炷亮窟M行計算，保證導管初次埋深大于1m。每一根樁至少取樣3組試塊。灌注時間不能超過首批混凝土初凝時間?；炷凉嘧⑦^程中要保持孔內的水頭，經常測量孔內混凝土面的位置，及時調整導管埋深。灌注的樁頂標高比設計高度高出不小于0.50m，以保證混凝土強度。混凝土灌注將近結束時，核對混凝土的灌注方量，確定混凝土的灌注高度是否正確。

樁基超出設計高度的多余部分在樁基檢測前鑿除，清除樁頂沉渣和混凝土至設計樁頂面高程以上10cm，高出部分混凝土用人工鑿除，確保樁頭質量良好。

2.1.6 樁基檢測

該橋樁基承載力檢測采用高應變法，選擇2根直徑1.50m的橋臺樁、3根直徑2m的橋墩樁進行檢測；樁身完整性采用超聲波檢測法逐根檢測。檢測結果顯示樁基完整性和承載力滿足規(guī)范和設計要求。

2.2 水下地系梁施工

該工程0號、5號承臺底標高大于河流水位。1號、2號和3號橋墩地系梁距離河流較遠，基坑內采用水泵抽水進行作業(yè)。

4號橋墩位于河流中心，開挖到河水面高程距離系梁底部還有1.43m，根據現場條件采用基坑開挖后換填細砂并配合沉箱法施工。沉箱刃腳深入地系梁底部50cm，考慮施工空間沉箱平面尺寸比樁基四周各大0.50m。沉箱采用C30鋼筋混凝土結構，厚50cm，高150cm(不含刃腳)，沉箱底部采用50cm×50cm刃腳。平整場地后放樣刃腳位置，安裝倒角模板、鋼筋及側模，澆筑完成后去除刃腳部位的泥土，并抽取刃腳下的支墊方木靠沉箱自重下沉，下沉到位后用污水泵將沉箱內積水抽干并清理干凈，澆筑30cm厚混凝土封底。然后在沉箱內干地環(huán)境進行地系梁施工。

2.3 T梁預制及架設

2.3.1 T梁預制

后張法預應力T梁，每跨由3片中梁和2片邊梁組成，共5跨25片梁。主梁鋼絞線公稱直徑15.20mm，標準抗拉強度1860MPa，主梁鋼束共4束，鋼束張拉采用張拉力和伸長量雙控。預制件最大重量(邊梁)90t。共制作5個預制臺座，臺座長31m，寬0.5m，每個預制臺座旁設置4片T梁存梁臺座，存梁臺座寬0.50m。為防止人工移梁過程中存梁臺座不均勻下沉，在存梁臺座上鋪設8mm厚鋼板。對預制臺座和存梁臺座場地進行平整、夯實，基礎采用C20鋼筋混凝土，臺座采用C30鋼筋混凝土?？紤]T梁存梁期上拱度臺座反拱值取20mm。T梁采用兜托梁底法起吊。按照設計圖紙綁扎鋼筋，安裝預埋件，預埋波紋管并定位。梁體采用C50混凝土，使用附著式振搗器與插入式振搗器振搗。為使T梁與現澆橋面板緊密結合為整體，在初凝前將梁頂面橫橋向拉毛，并按要求養(yǎng)護。

2.3.2 移梁

梁場采用千斤頂人工橫移存梁，橫移軌道上鋪設8mm鋼板，鋼板上部鋪設3cm厚聚四氟乙烯板，梁端兩頭同時牽引，利用運梁小車與橫梁鋼板間的聚四氟乙烯板，通過滑動摩擦將梁移出。移梁作業(yè)由專人統(tǒng)一指揮，并保證兩端同步移動。開始存梁后，每間隔3天、5天、7天、15天、30天觀測存梁臺座沉降情況，并做好沉降觀測記錄。

2.3.3 T梁運輸及架設

大橋4跨和5跨需跨越巴楚河，河流常年有水，因地形限制，運梁車無法轉彎及掉頭，沿墩柱旁順橋方向修筑便道，在施工便道下方預埋管涵。提前向河道管理部門申請并獲得批準，架梁完成后恢復河道。在支座墊石上安裝相應規(guī)格型號的橡膠支座。梁板在預制場采用兩臺70t吊車進行吊裝，由專人進行指揮并嚴格按照編號進行起梁，在將梁平穩(wěn)放到運梁車后，再進行下一片梁的起吊準備。待梁運至現場后，運梁車停至指定位置，將吊繩固定在梁兩端的吊裝孔內，2臺吊車先行試吊，停頓3～5min無問題后，再進行吊裝作業(yè)。當梁板升起距梁車1m左右后，吊車停止動作，待梁板平穩(wěn)后，運梁車緩慢駛離。當梁板吊至蓋梁上相應編號位置時，校正好支座后，兩吊車同時緩慢落鉤，梁板就位。焊接鋼筋使梁板固定，并在外側擋塊位置處，用木楔塞緊。

2.4 巴楚河大橋與國道交叉口施工

大橋左岸與G318國道平面連接，國道是重要的四川入藏運輸通道，運輸車輛繁多，雙向雙車道布置。根據《四川省公路路政管理條例》規(guī)定，在國道上設置平交道口需要由甘孜州交通主管部門報四川省交通主管部門審批。建設單位編制了G318國道交叉口工程設計方案，包括施工圖設計、施工交通組織方案、處置施工險情和意外事故應急方案、公路安全防護和環(huán)境保護措施、施工完成后的公路恢復方案等，并經公路路政管理機構和公安交通管理機關批準。由于施工破壞了部分行道樹、護欄和路面，按照國家規(guī)定繳納了公路路產占用費、賠償費和接道費。

橋臺開挖期間設專人指揮大型運輸車輛靠山體側通行，在國道護欄附近設置變形觀測點，每天進行變形觀測并進行數據分析，確保國道路基穩(wěn)定，并及時進行擋墻施工。平交口混凝土澆筑期間，設專人指揮交通，保證施工安全。

3 結 語

巴楚河大橋荷載試驗檢測結果表明:大橋施工質量滿足設計要求，外觀良好。大橋作為巴塘水電站場外和場內交通的連接紐帶，是“三通一平”工程的關鍵項目，是開挖出渣和大型機械設備進場的唯一通道，大橋建成通車保障了電站主體工程順利開展。河流中心橋墩樁基的筑島施工工藝、地系梁沉箱施工工藝、大橋與國道平交口擋護與臨時保通方案等，為類似工程施工提供了借鑒。