原 松
(貴州陸通公路工程監(jiān)理有限公司)
巖溶地形最明顯的一個特征就是巖溶洞穴多,這種地質(zhì)、地形結(jié)構(gòu)對橋梁工程的危害最為明顯,如果在前期地質(zhì)勘測中沒有掌握施工區(qū)域的巖溶洞穴的情況,可能會導(dǎo)致橋梁工程施工中及建成以后出現(xiàn)基礎(chǔ)懸空或者洞穴頂板厚度無法承受荷載而坍塌,對橋梁結(jié)構(gòu)造成破壞性影響。除了洞穴之外,溶溝對橋梁結(jié)構(gòu)也有重要影響,不僅會導(dǎo)致基礎(chǔ)抗滑能力下降。
巖石與土的地基剛度、承載能力、穩(wěn)定性有著很大的差異,如果在施工當(dāng)中注意這一點(diǎn),將橋梁工程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)建設(shè)在巖石與土不規(guī)律分布的土石地基上,在附加載荷等因素的影響之下,會導(dǎo)致橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降,對橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成很大的影響。
巖溶地區(qū)在洞穴和溶溝的表面、地下分布著很多巖溶水徑流,這些徑流大多數(shù)是自然形成的,在橋梁工程深水樁基礎(chǔ)施工當(dāng)中,可能會改變巖溶水徑流、排泄、消散通道,或者導(dǎo)致徑流堵塞,引起一些列的環(huán)境地質(zhì)和水文地質(zhì)災(zāi)害,如上游農(nóng)田水澇,水浸路基危害路基安全。
在深水樁基礎(chǔ)施工當(dāng)中鋼圍堰的設(shè)計(jì)和制作對施工有著重要影響,一般來說鋼圍堰是雙壁設(shè)計(jì),主要用于基礎(chǔ)施工擋水結(jié)構(gòu)和水上施工平臺的承重結(jié)構(gòu),也可作為水下承臺混凝土施工的外模板。在鋼圍堰的設(shè)計(jì)和制作上應(yīng)該對鋼材的強(qiáng)度和剛度有著更高的要求,在制作之前要詳細(xì)檢查鋼材的強(qiáng)度和剛度是否達(dá)到了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求,必要的時候應(yīng)該做相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度試驗(yàn),以保證鋼圍堰能夠承受下沉過程中夾壁內(nèi)外的水位差,吸泥過程中的內(nèi)外壓力差,封底后抽水干施工承臺時水壓力,鉆孔樁施工時施工平臺及鉆機(jī)荷載等。在設(shè)計(jì)上要注意根據(jù)施工的需要將分成不同的隔艙,以滿足灌、排水及圍堰垂直狀態(tài)的調(diào)節(jié),滿足橋梁工程施工建設(shè)的需要。
一般來說鋼圍堰是分塊在工程先預(yù)制,再用運(yùn)輸工具將其運(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn),如果施工地點(diǎn)條件技術(shù)滿足制作需要,也可現(xiàn)場制作鋼圍堰。由于鋼圍堰是分塊制作的,在使用的過程中需要拼裝接高,一般來說需要在一定的拼裝平臺上進(jìn)行,拼裝完成以后用浮吊吊入水中設(shè)計(jì)位置定位,也可以在岸邊先拼接好以后,再利用吊裝設(shè)備滑入水中定位。常見的鋼圍堰拼裝接高技術(shù)主要有兩種,也就是分節(jié)整體吊裝接高和分塊吊裝接高,不管使用哪種拼裝接高技術(shù),在施工過程中都需要注意在接高下沉中用潛水泵向圍堰各倉內(nèi)注水,這樣能夠緩慢的沉入水中,到達(dá)指定的干弦高度,以便于能夠方便進(jìn)行焊接作業(yè)。
鋼圍堰的定位著床是深水樁施工的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),為了使鋼圍堰能夠準(zhǔn)確的、安全的定位,需要在鋼圍堰的兩側(cè)配置兩艘導(dǎo)向船,并用連接梁連成一個整體。在鋼圍堰的上面配置一艘定位船,導(dǎo)向船拉纜及鋼圍堰上、下拉纜傳來的拉力通過定位船傳遞給主錨,通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向船和鋼圍堰的位置來引導(dǎo)鋼圍堰進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的位置。同時利用導(dǎo)向船的位置控制鋼圍堰的平面位置,如果位置達(dá)不到要求可用定位船和導(dǎo)向船上的拉纜進(jìn)行平面扭轉(zhuǎn)調(diào)整。此外,在定位著床的過程中不可避免的要受水流的影響,河流下面的淤積情況對著床也有重要影響,如果淤積層較厚,可以采用預(yù)偏著床的方法,減少上下游淤積壓力差對鋼圍堰下沉的影響。
鋼圍堰在定位以后下沉的過程中一般要吸泥,這樣才能降低圍堤內(nèi)的淤泥面高程,同時減少下沉過程中的阻力。在吸泥的過程中應(yīng)該盡量保證鋼圍堰內(nèi)外水位的平衡,避免因水位差過大導(dǎo)致圍堰內(nèi)出現(xiàn)翻砂現(xiàn)象。吸泥的過程中要控制好鋼圍堰周圍的淤泥高程,不能低于刃腳,中間的淤泥高程也應(yīng)該低于刃腳,這樣能夠有效的防止翻砂情況的出現(xiàn)。在鋼圍堰下沉的過程中,隨著下沉深度的增加,鋼圍堰遇到的摩阻力也在不斷的增加,沉降系數(shù)的減少可能會影響到下沉的速度,為了保證下沉的速度可在鋼圍堰的隔艙內(nèi)灌注水下混凝土,這樣能夠增加下沉系數(shù),保證鋼圍堰下沉的速度。同時要注意著床位置地形狀況,如果淤泥較少或者著床平面不平整,應(yīng)該適當(dāng)?shù)钠秸财矫妫蛘哌M(jìn)行圍堰調(diào)平并做支墊。
鋼圍堰的混凝土施工是深水樁施工的核心部分,在這一部分的施工當(dāng)中要注意混凝土的澆筑施工,一般來說鋼筋已經(jīng)捆扎固定好的情況,為了防止混凝土樓出圍堰和水流沖刷封底混凝土,施工人員應(yīng)該先對刃腳進(jìn)行封堵,如果水流較大,對鋼圍堰外的刃腳沖刷破壞比較明顯,還需要在鋼圍堰外拋填大塊石,沒有的可用袋裝砂代替,以保證圍堰的在混凝土澆筑施工過程中的穩(wěn)定性和混凝土澆筑質(zhì)量。在鋼圍堰封底施工當(dāng)中采用多導(dǎo)管分期、分批開罐,整體一次性澆筑封底的方法,其澆筑的基本順序先低后高、先周圍后中間。封底完成以后才能進(jìn)行鉆孔平臺拼裝和鉆孔灌注樁施工,這樣能夠有效的保證封底施工的質(zhì)量
總之,橋梁深水樁基礎(chǔ)施工主要受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的影響,本文探討的是巖溶地區(qū)深水樁的施工,在基礎(chǔ)施工的過程中應(yīng)該詳細(xì)了解河流底面的淤積情況,根據(jù)淤積的深淺選擇合適的方案。此外,在施工過程中還要考慮水文條件的情況,應(yīng)該盡量避開洪水期,根據(jù)工期的要求確定最佳施工時間。而且在施工過程中要特別注意鋼圍堰的拼裝接高和定位著床,這兩個施工關(guān)節(jié)直接影響到工程成敗和質(zhì)量。
[1]林華土.深水施工大直徑樁的成孔技術(shù)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2005,(7).
[2]林曉莉.深水樁成孔工藝分析[J].黑龍江交通科技,2004,(12).
[3]張立群.淺談橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2012,(26).