公路橋梁主橋橋墩樁基及承臺(tái)研究

劉小瓊

（江西省高速置業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司，江西南昌330000）

1 工程概況

某高速公路項(xiàng)目原設(shè)計(jì)方案為衡重式擋墻支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式，但是因?yàn)殚L(zhǎng)期受到道路橋梁地帶的節(jié)理構(gòu)造裂隙的作用，導(dǎo)致主橋橋墩樁基以及承臺(tái)的施工技術(shù)無法發(fā)揮出應(yīng)有的效果。工程開挖之后，發(fā)現(xiàn)左側(cè)的坡面基層存在問題。在施工范圍內(nèi)，節(jié)理構(gòu)造為三組發(fā)育狀態(tài)，其中二組的節(jié)理裂隙走向是完全相同的，但是其間距為0.2～3m，并且每平方米存在1～3條。經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)，該節(jié)理裂隙是比較平整的，為微張—閉合的形式，張開度并不大；三組裂隙中的工程巖體已經(jīng)切割成大塊的結(jié)構(gòu)，其裂隙的產(chǎn)狀情況為：120～160o∠20～60o。由此可見，該主橋橋墩與承臺(tái)結(jié)構(gòu)的地質(zhì)條件間隔距離是比較大的，并且以不規(guī)則的形式分布其中，所以工作人員加強(qiáng)地質(zhì)條件的研究和分析，促進(jìn)實(shí)際施工效果的提升。

2 公路橋梁橋墩樁基施工技術(shù)

2.1 反循環(huán)鉆孔施工

根據(jù)橋梁墩柱工程的施工需求，在進(jìn)行反循環(huán)鉆孔技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要做好挖孔直徑的控制，該工程直徑設(shè)計(jì)為1m，同時(shí)還要聯(lián)合使用成樁工藝。樁基承載性能是重要的技術(shù)指標(biāo)，讓上部結(jié)構(gòu)的性能合格，主墩樁長(zhǎng)為50～70m。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況做出調(diào)整，鉆孔合格后，進(jìn)行灌漿施工。

橋墩和臺(tái)帽在施工環(huán)節(jié)，符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的需要，做好模板安裝。此外，在橋臺(tái)位置處，針對(duì)臺(tái)帽結(jié)構(gòu)的回填處理也需要重視，使其滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高以后，采取回填材料進(jìn)行回填。

然后進(jìn)行找平處理，保證這一部門制作的臺(tái)帽底模結(jié)構(gòu)，達(dá)到準(zhǔn)確性的要求后，才能繼續(xù)進(jìn)行鋼筋綁扎，而后進(jìn)行蓋梁工序操作。

2.2 樁位設(shè)置

由于該項(xiàng)目施工位置較為特殊，容易受到河水的干擾。因此為了減少干擾，在樁位設(shè)置時(shí)，需要先進(jìn)行一側(cè)施工區(qū)域處理，使其形成一個(gè)阻斷結(jié)構(gòu)，減少河水流入到施工區(qū)域。在分析現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件后，發(fā)現(xiàn)其較高的復(fù)雜性對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工十分不利，極易導(dǎo)致樁基串孔的問題。所以需要優(yōu)化開孔方式，采取兩孔交錯(cuò)的方式設(shè)置，形成梅花形布孔形式。

2.3 沖擊成孔

成孔環(huán)節(jié)容易受到地質(zhì)條件的影響，經(jīng)過對(duì)本次工程現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件分析，最終采取小沖程成孔方式，具體包含下述工序：

2.3.1 鉆進(jìn)作業(yè)工作開始前，工作人員先進(jìn)行灌注作業(yè)，符合要求后才能進(jìn)行造漿作業(yè)。

漿液制作時(shí)，要采取小沖程方式，保證漿液稠度滿足施工需求。鉆進(jìn)時(shí)，為了使沖擊錐達(dá)到穩(wěn)定性的要求，工作人員確定合適的沖程極為重要。在施工環(huán)節(jié)，為了保證護(hù)筒的完整性，需要做好全面控制，保證轉(zhuǎn)向裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)滿足實(shí)際需求。在鉆進(jìn)環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)卡鉆或者倒錘的問題，需要及時(shí)采取措施。鉆孔結(jié)束后，孔應(yīng)為圓形，且檢測(cè)合格。

2.3.2 放繩與地層條件存在直接的關(guān)系，對(duì)于松軟地層適當(dāng)增加長(zhǎng)度，反之則應(yīng)該減少。

2.3.3 鉆進(jìn)時(shí)，工作人員需及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)條件的檢查和分析，結(jié)合具體情況，合理調(diào)整技術(shù)參數(shù)。鉆孔工作完成后，監(jiān)理人員要加強(qiáng)檢測(cè)，達(dá)標(biāo)后提升鉆具，然后清理現(xiàn)場(chǎng)。

2.4 成孔排渣

鉆進(jìn)時(shí)，容易產(chǎn)生較多的沉渣，要及時(shí)清理干凈，保證泥漿面高度達(dá)到合理性要求。在鉆進(jìn)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)進(jìn)尺速度的控制，及時(shí)清理巖石渣，確保這一工作順利的進(jìn)行，保證空壓機(jī)正常的運(yùn)行，采用接力風(fēng)包的方法，保證排渣的質(zhì)量和效果，滿足工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 公路橋梁承臺(tái)施工技術(shù)

3.1 基坑開挖

樁基成型工作結(jié)束后，應(yīng)該立即開展全面的質(zhì)量監(jiān)督和檢查，符合要求后，才能繼續(xù)開展承臺(tái)結(jié)構(gòu)部分的施工。根據(jù)設(shè)計(jì)方案和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)要求，進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，確定承臺(tái)施工的位置，然后在現(xiàn)場(chǎng)安裝挖掘機(jī)，進(jìn)行開挖施工，采取人工作業(yè)方式處理。另外，針對(duì)基坑周圍排水系統(tǒng)，則需要按照坡度的緩和性鋪設(shè)與市政相關(guān)的集水井與排水溝。最后，隨時(shí)了解水文地質(zhì)條件，根據(jù)地下水的分布情況，選擇合適的抽水機(jī)，確定設(shè)備數(shù)量，為現(xiàn)場(chǎng)施工順利進(jìn)行提供基礎(chǔ)。

3.2 破除樁頭混凝土及墊層澆筑

基坑形成并且達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，使用風(fēng)鎬將樁頭全部清除。該階段需要嚴(yán)格控制承臺(tái)底部的標(biāo)高尺寸。在該項(xiàng)目工程中，高度設(shè)定為超出高度值15cm，其主要的作用在于提升樁體的嵌入度，保證樁體穩(wěn)定性。在現(xiàn)場(chǎng)換填厚度為10cm 的碎石結(jié)構(gòu)，同時(shí)進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)。結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定性的要求后，可以在上部進(jìn)行混凝土的澆筑施工，而后將10cm 的墊層布設(shè)到模板結(jié)構(gòu)中，保證模板體系的穩(wěn)定性[1]。

3.3 鋼筋與模板施工

在該項(xiàng)目施工中，由于墩身與承臺(tái)結(jié)構(gòu)的體積比較大，在施工階段需要應(yīng)用到很多的預(yù)埋鋼筋。因此，在操作時(shí)必須事先做好鋼筋的加工處理，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行加工作業(yè)，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)過檢驗(yàn)合格后，妥善存放，保證鋼筋材料表面沒有油污、鐵銹等問題。如果有問題，需要及時(shí)打磨、清洗處理。保證鋼筋形態(tài)良好，完全滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量不會(huì)受到影響。

承臺(tái)結(jié)構(gòu)的施工，應(yīng)用的模板是鋼模的結(jié)構(gòu)。將其吊裝到現(xiàn)場(chǎng)施工位置上，嚴(yán)格落實(shí)設(shè)計(jì)方案的要求，保證各種模板經(jīng)過加工，符合工程的要求，表面平整度合格，連接部位的密實(shí)度達(dá)標(biāo)，沒有任何漏漿等問題。可以在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置拉桿，以保證模板連接的穩(wěn)定性；也可以在模板外部設(shè)置立承結(jié)構(gòu)，進(jìn)行全面的固定。嚴(yán)格落實(shí)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)工作，在達(dá)到25MPa后，才能進(jìn)行拆模作業(yè)。

3.4 混凝土工程

在混凝土工程施工過程中，考慮到承臺(tái)澆筑的用量，要合理地做好混凝土體量的計(jì)算，構(gòu)建出最佳施工方案。在本次工程中，單個(gè)承臺(tái)結(jié)構(gòu)施工用混凝土量為200m3，需要一次性澆筑完成。應(yīng)用混凝土罐車將材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，而后將其灌入模板結(jié)構(gòu)中，操作時(shí)各個(gè)層結(jié)構(gòu)的厚度要嚴(yán)格控制，一般為30cm以內(nèi)。

振搗是混凝土結(jié)構(gòu)施工的重要工序，對(duì)于提高混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度影響比較大。本次工程選擇使用的是FRZ-50 振搗棒，將其插入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行振搗施工，不會(huì)觸碰鋼板、模板等結(jié)構(gòu)。振搗棒插入深度為上一層的10cm 左右，保證振搗施工質(zhì)量合格，混凝土結(jié)構(gòu)性能達(dá)標(biāo)。承臺(tái)頂、底部的鋼筋密集度較高，為了保證振搗質(zhì)量合格，且不會(huì)影響鋼筋與混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，振搗工作半徑為30cm，保證結(jié)構(gòu)的性能合格?，F(xiàn)場(chǎng)各個(gè)工序的施工都由監(jiān)理工程師監(jiān)督，保證工程質(zhì)量合格。因?yàn)槌信_(tái)結(jié)構(gòu)比較大，因此在混凝土澆筑時(shí)，為了減少內(nèi)外溫差引起的裂縫問題，需要從以下幾個(gè)方面做好相關(guān)的溫度控制[2]。

3.4.1 溫控要求：按照混凝土澆筑量與施工環(huán)境要求，做好混凝土施工溫度的控制，保證混凝土內(nèi)在溫度與外在溫度的差異值處于合理的范圍。并且在混凝土澆筑時(shí)，采取分層澆筑作業(yè)的方式進(jìn)行。在施工周期內(nèi)，混凝土混合料的溫度≤18℃，澆筑完成之后，需要對(duì)混凝土的最終溫度進(jìn)行測(cè)定，使其≤25℃。

3.4.2 在施工的階段，在確保混凝土強(qiáng)度滿足施工要求的基礎(chǔ)上，盡可能地做好混凝土入門溫度的控制，并且對(duì)混凝土表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從而解決內(nèi)外溫差問題。同時(shí)在內(nèi)部溫度控制的階段中，要以合理的方式進(jìn)行降溫，避免出現(xiàn)水熱化問題。

3.4.3 做好混凝土配合比的設(shè)計(jì)，做好水泥用量的規(guī)劃，避免水熱化問題。另外在實(shí)踐階段，合理地將一些粉煤灰以及相關(guān)的添加劑添加到混合料當(dāng)中，保證材料的質(zhì)量可以達(dá)到實(shí)際需要。

3.4.4 結(jié)合工程施工的進(jìn)度需求，確定冷卻時(shí)間。并且在材料投入的時(shí)候，溫度不能夠大于50℃。如果施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度比較高，需要搭建施工棚或者是采用涼水對(duì)骨料進(jìn)行噴射，減少溫度上升而引發(fā)的裂縫問題。

4 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁主橋橋墩樁基與承臺(tái)是橋梁的重要組成部分，對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、交通通行質(zhì)量有著直接的影響，所以需要加強(qiáng)這兩個(gè)部分的施工管理。在具體實(shí)施環(huán)節(jié)，嚴(yán)格落實(shí)施工工藝，做好現(xiàn)場(chǎng)施工管控工作，保證所有工序的質(zhì)量合格，切實(shí)提升公路橋梁的質(zhì)量水平，促進(jìn)我國(guó)交通領(lǐng)域的高速發(fā)展。