農(nóng)奇峰

(廣西路橋集團(tuán)道橋分公司，廣西 南寧 530001)

隨著我國(guó)交通領(lǐng)域技術(shù)的不斷進(jìn)步且日漸與國(guó)際接軌，作為交通領(lǐng)域的基礎(chǔ)部分，我國(guó)橋梁的建設(shè)積累了相當(dāng)豐富的理論研究資料與寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，陸路大橋、高海拔山區(qū)大橋、跨海大橋等尖端技術(shù)的應(yīng)用已不再成為難題，這些橋梁技術(shù)全部具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。海拔最高、跨海距離最長(zhǎng)等一系列高標(biāo)準(zhǔn)的橋梁數(shù)據(jù)參數(shù)，一次次地刷新著我國(guó)橋梁史的紀(jì)錄。

墩承臺(tái)的施工技術(shù)作為一般性橋梁工程中的重要組成部分，對(duì)于橋梁整體的穩(wěn)定性、投入使用后的載荷質(zhì)量及使用壽命都具有重要的基礎(chǔ)支撐作用。為此，墩承臺(tái)施工技術(shù)的優(yōu)劣直接決定著橋梁的整體使用效果。本文以廣西三江縣龍吉大道尋江大橋?yàn)槔敿?xì)分析了該橋梁在墩承臺(tái)施工過程中的一些技術(shù)難點(diǎn)以及施工注意事項(xiàng)，為將來此類工程的施工提供一定的理論依據(jù)[1]。

1 工程地質(zhì)條件及施工環(huán)境

項(xiàng)目工程當(dāng)?shù)匚挥跓釒焦茸虧?rùn)氣候地區(qū)，常年多見山地氣候，四季分明，雨水豐潤(rùn)，洪災(zāi)和旱災(zāi)時(shí)有發(fā)生。該大橋位于廣西三江縣城，在三江縣的交通路網(wǎng)中具有重要地位，橫跨當(dāng)?shù)刂榻?，地?shì)比較低洼，自然坡度十分平緩，但地表部分風(fēng)化較為嚴(yán)重。附近的土地多數(shù)是農(nóng)耕地，不存在工業(yè)方面的污染。由于該橋梁所處水位較深且河床的表層巖石非常薄，因此，必須使用鋼管樁來搭設(shè)施工臺(tái)。主墩承臺(tái)基礎(chǔ)功能參數(shù)如下：主橋墩為高樁承臺(tái)，樁基為雙向6根1.8 m鉆孔樁，各承臺(tái)標(biāo)稱尺寸為12 m×7.5 m×3 m，各承臺(tái)由雙向3根樁基來支撐[2]。主墩承臺(tái)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 主墩承臺(tái)架構(gòu)示意圖

2 施工方案設(shè)計(jì)

該橋梁的施工方案嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)圖紙來進(jìn)行，對(duì)于合同文件、技術(shù)規(guī)范及實(shí)際施工環(huán)境等資料，按相關(guān)程序標(biāo)準(zhǔn)、順序來完成編制的工作。

2.1 施工設(shè)備及物料來源

為保證工期及施工質(zhì)量，在尋江大橋的施工過程中，要對(duì)每一部分所需的設(shè)備以及工程物料來源做好統(tǒng)計(jì)工作并記錄，在施工前由具備資質(zhì)的工程人員對(duì)施工所用設(shè)備及物料進(jìn)行檢查、核對(duì)工作，禁止使用未經(jīng)檢驗(yàn)或檢驗(yàn)不合格的設(shè)備及物料[3]。主墩承臺(tái)施工設(shè)備及物料明細(xì)如表1、表2所示。

表1 主墩承臺(tái)施工設(shè)備明細(xì)表

表2 鋼吊箱底板物料明細(xì)表

鋼吊箱側(cè)板物料明細(xì)如表3所示。

表3 鋼吊箱側(cè)板物料明細(xì)表

2.2 組織及保障措施

在尋江大橋墩承臺(tái)施工前的籌備期間，要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘探，依據(jù)實(shí)際工程所處的地理位置、地勢(shì)條件等制定相應(yīng)的施工方案，并通過有資質(zhì)的審查機(jī)構(gòu)對(duì)工程方案、工程圖紙、施工進(jìn)度、工程節(jié)點(diǎn)等工作進(jìn)行審核。在施工過程中，對(duì)施工隊(duì)伍的資質(zhì)進(jìn)行審核，對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行檢查，在滿足施工要求及各方面性能安全后方可進(jìn)行使用。對(duì)工程所用的物料來源以及質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢測(cè)，禁止使用不合格的工程物料，保證工程質(zhì)量。制定工程的組織機(jī)構(gòu)，明確工程人員的職責(zé)，總工程師要對(duì)工程的整體施工進(jìn)度負(fù)責(zé)，項(xiàng)目經(jīng)理要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的所有情況負(fù)責(zé)[4]。在施工隊(duì)伍中必須有相關(guān)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人、質(zhì)檢負(fù)責(zé)人、橋梁工程師、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、測(cè)量工程師、材料管理員、試驗(yàn)負(fù)責(zé)人、挖掘機(jī)司機(jī)、起重機(jī)司機(jī)等工程人員，相關(guān)的監(jiān)理人員要時(shí)刻監(jiān)督施工過程中的全部情況，把控工程質(zhì)量、掌控工程節(jié)點(diǎn)，并及時(shí)糾正危險(xiǎn)、錯(cuò)誤的施工行為以及制止違反安全操作規(guī)程的所有施工行為。

3 施工核心技術(shù)分析

鋼套箱作為施工過程中的擋水結(jié)構(gòu)，其底部用混凝土封裝而成，混凝土澆筑承臺(tái)模板位于鋼套箱的內(nèi)壁。應(yīng)充分做好施工前的所有準(zhǔn)備工作，例如：在鋼套箱施工前即拆除施工臺(tái)上的鋼護(hù)筒的情況下，應(yīng)對(duì)照鋼棧橋的施工方案，對(duì)鋼棧橋采取固定措施，這是因?yàn)樵撟鶚虻臉蛭桓采w層很薄，導(dǎo)致鋼棧橋的護(hù)筒在插打時(shí)無法有效地進(jìn)入巖層，也就是說穩(wěn)定性較差。此外，鋼套箱較大的尺寸加工需求使得其需要更大的、更平整的加工現(xiàn)場(chǎng)，所以在加工鋼套箱之前，應(yīng)根據(jù)需要來對(duì)加工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施硬化處理，并采取有利的排水措施。下面主要分析鋼套箱以及墩承臺(tái)的具體施工過程[5]。

3.1 鋼套箱施工

首先在岸上對(duì)鋼套箱壁板以及底板進(jìn)行完整加工，隨后依據(jù)自身的吊裝性能進(jìn)行分割，在拼裝試驗(yàn)通過之后，將各分塊運(yùn)至墩位地點(diǎn)并最后完成整體的拼裝。需要注意的是，在底板的拼裝中，應(yīng)將10 t量程的鏈葫蘆吊掛在樁基的鋼護(hù)筒上，使用葫蘆將各底板的標(biāo)高調(diào)整后再進(jìn)行焊接[6]。在完成底板的拼裝工作之后，可對(duì)壁板進(jìn)行分塊拼裝。在此過程中，通過型鋼和護(hù)筒的焊接方式來實(shí)施臨時(shí)的固定措施，在拼裝完側(cè)板之后可進(jìn)行鋼套箱內(nèi)支撐部件的施工，在鋼套箱下降之前且完成支撐部件的施工后，可選取護(hù)筒特定的標(biāo)高位置來進(jìn)行鏈葫蘆施工平臺(tái)的安裝，最后拆除臨時(shí)的支撐和固定裝置，使鋼套箱處于設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)高位置。但要注意在鋼套箱的下降過程中一定要維持鋼套箱壁內(nèi)部的水位與外部互通，特種作業(yè)人員要下潛到水下將鋼護(hù)筒周圍縫隙徹底圍堵，目的是為了避免在混凝土封底澆筑時(shí)從縫隙漏掉混凝土。鋼套箱施工流程如圖2所示。

圖2 鋼套箱施工流程圖

3.2 墩承臺(tái)施工

采取將主墩承臺(tái)分層澆筑的施工策略，第一層的澆筑厚度設(shè)定為2 m，第二層的澆筑厚度設(shè)定為1 m，在干燥的鋼套箱內(nèi)進(jìn)行主墩承臺(tái)的施工[7]。墩承臺(tái)施工流程如圖3所示。

圖3 墩承臺(tái)施工流程圖

4 墩承臺(tái)混凝土澆筑工況核驗(yàn)

由設(shè)計(jì)圖紙可知，主墩承臺(tái)的混凝土須分兩層進(jìn)行澆筑，各層厚度分別為1 m及2 m，首層混凝土須進(jìn)行為期7 d的養(yǎng)護(hù)工作，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的80%以后，進(jìn)行第二層混凝土的澆筑工作，這時(shí)澆筑的第一層混凝土已經(jīng)具有足夠的強(qiáng)度，足以完成對(duì)第二層混凝土的支撐，但要注意這種支撐是要在樁基的基礎(chǔ)支撐下與鋼套箱的底板一起進(jìn)行，因此無需對(duì)鋼套箱的底板再次核驗(yàn)強(qiáng)度，只需對(duì)壁板完成核驗(yàn)工作即可。在核驗(yàn)過程中，都必須依據(jù)最不理想的情況來進(jìn)行，如水位高度為153.5 m，且不必計(jì)算混凝土的浮力，通過Midas的流壓載荷來直接進(jìn)行核驗(yàn)，假定流體的容重為26 kN/m3，通過疊加的方式將所有載荷進(jìn)行組合來進(jìn)行首層澆筑的混凝土強(qiáng)度核驗(yàn)[8]。承臺(tái)鋼套箱混凝土底板剪力如圖4所示。

圖4 承臺(tái)鋼套箱混凝土底板剪力圖

經(jīng)過受力分析、核驗(yàn)，鋼套箱的底板部分在首層混凝土澆筑時(shí)承受的最大剪應(yīng)力為20.5 MPa，<95 MPa；承受的最大組合應(yīng)力為70.9 MPa，<135 MPa，底板所承受的單元應(yīng)力為50 MPa，<135 MPa；整體撓度為2.4 mm，可知底板部分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在承臺(tái)進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 結(jié)語

本文首先對(duì)尋江大橋施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件及施工環(huán)境做了簡(jiǎn)要的分析，對(duì)尋江大橋墩承臺(tái)施工方案的設(shè)計(jì)工作，包括對(duì)施工設(shè)備狀況以及工程物料的來源情況做了說明，并提出了具體的施工組織措施及保障措施。隨后分兩部分對(duì)墩承臺(tái)的施工過程進(jìn)行詳細(xì)的闡述。最后對(duì)墩承臺(tái)混凝土的澆筑情況進(jìn)行核驗(yàn)。核驗(yàn)結(jié)果符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，驗(yàn)證了本文所述的尋江大橋墩承臺(tái)施工方案的正確性。

[1]鄭 機(jī)，劉 輝.圖解橋梁施工技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[2]楊文淵，徐 犇.橋梁施工工程師手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，1995.

[3]交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊(cè)橋涵[M].北京：人民交通出版社，2000.

[4]馮忠居.特殊地區(qū)基礎(chǔ)工程[M].北京：人民交通出版社，2008.

[5]Poulos H G.Davis E H.Pile foundation analysis and design[M].New York：John Wiley and Sons Inc，1980.

[6]Bowles J E.基礎(chǔ)工程分析與設(shè)計(jì)[M].唐念慈，譯.北京：中國(guó)建筑工業(yè)版社，1987.

[7]鐵道部第三勘測(cè)設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)·橋梁地基和基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1996.

[8]周水興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2001.