劉永明,任文峰,李 苗
(中交路橋建設有限公司,北京 100027)
杭州市區(qū)地處浙西中低山與浙北平原接壤地帶,其西南部為低山丘陵地貌,北、東、南三面為杭嘉湖沉堆積平原,屬于亞熱帶季風氣候區(qū),四季變替明顯。地下水主要為第四系松散巖類孔隙潛水和孔隙承壓水。
九堡大橋南接線所在區(qū)域地形平坦,自然地面高程在4.91~8.18m之間。主線橋承臺為鋼筋混凝土矩形承臺,圖1為橋梁承臺設計圖。
主線橋承臺主要為陸上承臺,基坑開挖采用人工配合挖掘機進行,鋼模板立模澆注。ZX037#、ZX038#、ZX039#承臺位于順壩河中;ZX096#、ZX097#承臺位于先鋒河中,采用鋼板樁圍堰施工。
圖1 橋梁承臺設計
承臺基坑開挖前,應掌握開挖點的地形、地質和地下水等資料,明確開挖深度與周圍環(huán)境和地下管線之間的關系,以便考慮開挖基坑出現問題時的應急措施。施工時應對老路、地下管線及相鄰建筑采取必要的保護措施,確保交通、管線及施工安全[1-3]。
基坑開挖有可能發(fā)生流砂現象,應采用井點降水,土質較好的區(qū)域,可采用明溝或集水井排水。
承臺混凝土應在混凝土初凝前一次澆注完成,承臺大體積混凝土應采取一定的溫控措施來控制水化熱[4]。
承臺施工工藝流程如圖2所示。
圖2 承臺施工工藝流程
首先測量放樣出承臺邊線和基坑開挖線,再由挖掘機配合人工進行基坑開挖。
2.1.1 測量放樣
根據當地的地質情況,承臺基坑開挖的坑壁坡度取粉質土坡頂有靜荷載時的取值,即坑壁坡度為1∶0.5?;娱_挖線一般應根據基坑開挖深度,按照1∶0.5的基坑坑壁坡度,再結合到基坑底部比承臺平面尺寸每邊均大1.0m進行放樣。
2.1.2 井點降水
由于該地區(qū)地下水較為豐富,因此在基坑開挖前應先進行井點降水。
根據業(yè)主提供的《杭州九堡大橋南接線工程及接線工程巖土工程勘查報告》,該地區(qū)地下水的水位標高在+4.0m左右,粉質粘土(不透水層)的頂標高約為-15.0m,含水層厚度H=19m,滲透系數K=0.26m·d-1。地面標高為+5.0m,基坑的底標高最低為+2.0m,基坑中心的最低水位降低值s=2.5m。井點管采用φ50cm鋼管,設井點管長度為6.0m(井管長4.5m,濾管長1.5m),圖3為承臺井點降水計算示意圖。
由于該基坑的長寬比不大于5,所以可以化簡為一個半徑為x0的假想圓井,以便于進行計算。
基坑假想半徑
圖3 承臺井點降水計算示意
式中:A為基坑平面面積。抽水影響半徑R為
則基坑涌水總量Q為
單井出水量q為
式中:d為井點管直徑;l為濾管長度。
井點管數量n為
在基坑四角處井點管應加密,考慮每個角加2根井點管,則井點管的數量應為12+8=20根。
則井點管平均間距D為
式中:L為基坑底部長度;B為基坑底部寬度。取D=2.0m。
井點管布置時,為避開挖掘機的開行路線,宜布置成端部開口的形式(留3根井點管的距離)。因此實際需要的井點管數量為
2.1.3 基坑開挖
根據測量放樣出的基坑開挖邊線,采用挖掘機與人工相結合的方式進行基坑開挖。基坑開挖時,挖掘機順著承臺長邊的方向(橫橋向)向后退著挖。開挖過程中,應控制好坑壁坡度,以防止坑壁坍塌;還要控制好基坑開挖深度,以避免擾動下面土層[5-6],一般應由挖掘機開挖至離標高30cm左右時,改用人工挖掘。具體開挖施工如圖4所示。
圖4 陸地承臺開挖施工
基坑開挖時,在邊坡上設置寬約4m的通道,以方便人員進出基坑。
2.2.1 鋼筋加工及安裝
(1)鋼筋加工。鋼筋經檢查驗收合格后才允許進場使用。承臺鋼筋嚴格按設計尺寸、規(guī)格及型號下發(fā)配料單后,在鋼筋加工廠統(tǒng)一加工,并采取防雨、防銹措施予以保護。
(2)鋼筋安裝。先在承臺混凝土墊層上放出骨架鋼筋線,進行骨架筋安裝,然后在骨架筋上劃出框架筋和箍筋線,進行框架筋和箍筋安裝。安裝承臺鋼筋時,對于有連接套筒的鋼筋,其接頭要錯開布置。采用搭接焊時,相鄰兩接頭要錯開布置,并控制間距。
2.2.2 模板加工及安裝
承臺模板采用大塊鋼模,模板設計時,應考慮足夠的強度、剛度,確保到在安裝和混凝土施工等工況下不變形。模板制作時,既要保證尺寸和平整度,又要保證光潔度,并盡量減少板面焊縫,焊縫應打磨拋光。
安裝使用模板時,用25t吊車按順序將各側模吊入基坑,進行整體拼裝。模板安裝后,為保證模板間接縫緊密,不出現錯臺,可使用具有足夠強度的鋼管或木材將模板支撐牢固。
2.2.3 混凝土澆注及養(yǎng)生
承臺泵送的混凝土要求可泵性強、和易性好。根據氣溫情況控制混凝土的坍落度,坍落度宜控制在15~18cm。工地實驗室對混凝土質量進行控制,現場做坍落度試驗,確?;炷潦┕べ|量。
混凝土澆注采用分層法,從四周向中間合攏,水平分層布料,每層澆注厚度不得大于30cm?;炷琳駬v采用振搗棒,以其作用半徑為振點間距,均勻分布振搗,做到不過振、不漏振?;炷琳駬v密實的標志是混凝土面停止下沉,不冒氣泡、泛漿、表面平坦。振搗過程中注意保護循環(huán)冷卻管,避免緊貼模板和碰撞鋼筋,以免除混凝土外觀質量的缺陷。
混凝土連續(xù)澆注完成后,及時收漿并進行養(yǎng)護。養(yǎng)護時采用土工布對混凝土進行覆蓋,并灑水。
結合九堡大橋南接線橋梁承臺施工特點,給出了承臺施工的詳細流程,分別從測量放樣、井點降水、基坑開挖、模板、混凝土澆注及養(yǎng)生等闡述承臺施工工藝,為同類工程提供參考借鑒。