常寶華
(唐山曹妃甸發(fā)展投資集團有限公司,河北 唐山063200)
某橋梁主橋段(19~26#墩)設計為8跨35m預制箱梁。主墩采用鉆孔灌注樁基礎,水下承臺。主墩承臺由4 根Φ1.6m 的群樁組成,承臺尺寸為10.25m×6.6m×2.5m。因采砂嚴重,河道范圍內(nèi)的河床受到一定的破壞。經(jīng)多次實地測量,河床實際高程、河面寬度與設計存在一定差異。原設計水面寬為254m,現(xiàn)水面寬為305m,兩岸已坍塌51m。目前18#橋墩距離岸邊僅13m,27#橋墩已在河道邊緣。經(jīng)現(xiàn)場了解,河床以下采砂深度較深,約20m土層受到一定的擾動,并且設計圖紙中明確表明河床向下2.5m 范圍為采砂棄土。河道目前最大水深為8m,最淺為3.3m,平均深度為5.5m。通過對施工周邊環(huán)境的勘察,本施工段積水主要由采砂形成的水塘引起,該河道上游基本呈干枯狀態(tài)。
本橋梁的施工難點主要有以下幾方面:
(1)因近期采砂嚴重,河床斷面情況與設計單位勘察時存在較大差異,無法判斷其真實地質(zhì)情況;
(2)結合設計圖紙,主墩處常水位高程為8.5m,最低承臺底標高為1.438m,位于水下7m,且承臺尺寸較大,施工難度大;
(3)橋梁所處的地段土質(zhì)條件差,設計圖紙中表明承臺底部為淤泥層,屬采砂棄土,土質(zhì)很差,厚度約為3~4m,該土質(zhì)條件極大地增加了基坑開挖的難度;
(4)設計圖紙中明確表明每年7 月為泄洪時期,同時該橋梁主橋工程是本項目的重要控制性節(jié)點工程,因此必須在6月中旬前完成下部結構施工,施工工期非常緊張,并且施工層次多、工程量集中,必須盡早確定施工方案,以便早日組織施工。
在樁基施工結束且混凝土達到強度后,開挖承臺基坑?;娱_挖后進行樁基檢測,樁基檢測合格后,方可進行承臺施工(由于工期很緊,建議在樁基7d 混凝土強度試驗結果出來后進行樁基檢測)。根據(jù)現(xiàn)有設計圖紙,主墩處常水位高程為8.5m,最低承臺底標高為1.438m,位于水下7m(原圖紙中設計承臺位于水下11m,后經(jīng)水利部門同意,將所有承臺進行了抬高)。按照目前的承臺標高施工較為簡單,只需將樁基施工時填筑的橫向支線便道開挖至設計標高即可。
開挖結束后在承臺兩端設置2個排水小坑,尺寸為0.5m×0.5m,深1.0m。在施工過程中,采用水泵明抽的方法進行排水。對于個別承臺開挖時可能會出現(xiàn)的四周坍塌及滲水情況,則采用搭設木樁及堆放麻袋、竹排的處理措施。同時,為有效地確保承臺施工質(zhì)量,應嚴格控制以下主要的施工環(huán)節(jié):施工準備→基坑開挖→破除樁頭→樁基檢測→放樣→澆筑混凝土墊層→鋼筋加工、安裝→支立模板→混凝土澆筑→拆除模板→柱底鑿毛→養(yǎng)生。
根據(jù)承臺設計的平面尺寸、施工方法及配合施工的機具設施安放方案對場地進行整理,在基坑開挖前用石灰對開挖的尺寸進行初步放樣,以方便挖掘機準確開挖。
基坑采用機械開挖,坑壁及基底用人工修整,并對基底進行夯實。
為防止開挖后基坑坍塌,開挖時按照1∶2進行放坡。在開挖過程中為防止機械開挖對灌注樁樁身造成破壞,樁位附近基坑采用人工開挖。開挖時應有測量人員進行標高控制,直至開挖至承臺底標高為止?;悠矫娉叽绫瘸信_底面積稍大,留有立模操作空間。
在基坑開挖結束后,進行樁頭鑿除工作。利用風鎬和人工破除樁頭至承臺底標高處,并將碎混凝土清理干凈。樁頭破除時先用風鎬破除樁基主筋外部的混凝土,然后在承臺底標高位置進行橫向打眼,將樁頭一次性破除,用吊車將樁頭吊出基坑進行集中處理。
樁頭破除結束后上報專業(yè)檢測單位進行樁基質(zhì)量檢測,檢測合格后方可進行下道工序的施工。
樁頭破除結束后,用全站儀將每根樁基的中心點進行準確放樣,且按照軸線在樁基周圍放出4個控制點,并報監(jiān)理工程師復核,以保證樁基中心位置準確。
放樣時用油漆將樁基中心位置及各控制點準確標出,同時根據(jù)承臺設計平面尺寸將整體位置進行準確放線。
樁基檢測合格后,澆筑混凝土墊層,澆筑厚度不小于20cm。澆筑時嚴格按照放樣的承臺尺寸進行施工。
施工過程中注意承臺墊層中應設置D12型鋼筋網(wǎng)片,并將其設置在墊層的中間位置。墊層施工后在保證混凝土有足夠的強度后,方可進行下道工序施工。
鋼筋采用在加工場制作、現(xiàn)場綁扎的施工方法,同時預埋立柱搭接鋼筋。
承臺鋼筋骨架綁扎時,應注意其與樁鋼筋的連接。鋼筋布置按圖紙要求,即鋼筋的所有交叉點均應綁扎、焊接,焊接長度必須滿足規(guī)范要求,以避免在澆筑混凝土時移位。另外,澆筑混凝土后不允許再安設或插入鋼筋。立柱鋼筋籠與承臺鋼筋焊接時必須對中。鋼筋綁扎自檢合格,經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收認可后,方可進行下道工序施工。
本橋梁的承臺采用厚為10mm 的竹膠板組成。在鋼模接口處墊海綿雙面膠以防止漏漿,竹膠板接口處使用雙面膠。
在模板安裝前,為便于拆模,應在模板內(nèi)側涂刷脫模劑。模板表面應保持光潔、無變形、接縫嚴密。要有加強橫梁,要有一定的強度和剛度。模板在現(xiàn)場拼接成形,采用對拉螺絲緊密拼接,并加入外撐或用葫蘆拉緊,以防止模板移位。
檢查模板的形狀、尺寸,要符合設計要求,表面平整度不得大于5mm。
混凝土由拌和站集中供應,搭設滑槽入模。
承臺混凝土施工時,應斜向分段,水平分層澆筑,每層厚約30cm?;炷潦┕で?,應對混凝土拌和及運輸設備進行檢修,確保萬無一失?;炷敛捎?0 型插入式振動器,梅花形振搗,且振搗時應輕放慢出,保持一定距離。當混凝土不再下沉,且混凝土氣泡全部排出后停止振搗。振搗時振動棒插入下層混凝土5cm左右,嚴禁撞擊模板及鋼筋預埋件,防止出現(xiàn)漏振、過振。澆灌完成后人工抹面收漿。
澆筑時按照要求做3 組標準養(yǎng)護試件和3 組同期養(yǎng)護試件。
待混凝土凝固后,立即灑水覆膜養(yǎng)護。待混凝土達到規(guī)范要求的強度后,即可拆模并及時將模板整修、存放。
另外,待混凝土達到強度后進行立柱下部鑿毛。
基礎施工完畢后應及時回填,回填須分層夯壓,每層厚20cm,施工盡量采用壓路機碾壓,邊角采用振動夯實機夯實?;踊靥顣r應兩面對稱回填壓實,回填至原地面后,做成反坡,以免雨水、養(yǎng)護水等匯至基坑處下滲。須重視回填壓實工作,以作為墩身支架基礎使用。
本橋梁承臺基坑開挖較深,承臺基坑開挖施工中采用挖機逐層開挖、逐層加固的辦法。為防止坍塌,深基坑開挖時應放緩基坑邊坡,并且在開挖時做到邊開挖邊觀測,以確保安全。單個承臺開挖時需緩慢進行,進行到底部時需暫停施工,觀測一段時間沒有異狀后再繼續(xù)進行。
另外,本橋梁承臺基坑開挖時采取了相應的應急措施。本工程承臺基坑開挖較深,開挖好后應及時封底,并及時進行承臺施工,以避免暴露時間過長。施工過程中安排專人巡視基坑周圍壩體情況,一旦坑內(nèi)發(fā)生嚴重的流砂、涌砂現(xiàn)象,則立即采用土方回填或坑外回抽灌水的方法,以防止壩體塌方。當開挖基坑周圍壩體出現(xiàn)大面積的裂縫坍塌時,立即停止坑內(nèi)作業(yè),人員撤離現(xiàn)場后,用土方回填后重新開挖施工。
本文結合工程實踐經(jīng)驗,針對該橋梁主墩處常水位高程為8.5m,最低承臺底標高為1.438m,位于水下7m,且承臺尺寸較大、施工難度大的特點,為有效地確保承臺施工質(zhì)量,嚴格地控制各施工環(huán)節(jié),同時在承臺開挖結束后在承臺兩端設置2 個排水小坑,采用水泵明抽的排水方法。個別承臺開挖時可能會出現(xiàn)四周坍塌及滲水情況,則采用搭設木樁及堆放麻袋、竹排的處理措施。
[1] 李瑛. 淺談水下承臺施工技術[J]. 科技信息:科學教研,2005(11):30-31.
[2] 孝敏. 淺談強涌潮河口水下承臺鋼套箱施工工法[J]. 水利建設與管理,2011(2):28-34.
[3] 朱紅明,虞曉衛(wèi).淺談襄樊漢江四橋水下承臺施工技術[J].交通科技,2010(7):115-117.