[論文]公路橋梁深水樁基礎(chǔ)施工

1、公路橋梁深水樁基礎(chǔ)施工 摘要：深水樁基礎(chǔ)所需平臺一般要保證施工水深達數(shù)十米要求，一般采用雙壁鋼圍堰止水工藝。在搭設(shè)施工平臺前必須將鋼圍堰范圍內(nèi)河床面清平至水面以下一定深度，之后根據(jù)當(dāng)?shù)睾哟矌r層情況，采用特定的施工機械進行開槽作業(yè)，施工過程中要盡量減少爆破作業(yè)以免對周圍環(huán)境造成破壞。采用該種方法同時能節(jié)省開槽作業(yè)時間、施工費用。 關(guān)鍵詞：公路橋梁深水樁 基礎(chǔ)施工 中圖分類號：U448.14文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 隨著公路和城市道路建設(shè)的迅猛發(fā)展，跨越江河湖泊海灣的大跨徑橋梁建設(shè)呈現(xiàn)出空前繁榮的局面，大跨徑橋梁也越來越多的呈現(xiàn)在人們眼前。大型深水基礎(chǔ)施工，已經(jīng)成為橋梁施工的重點和難點課題之一

2、。目前，公路橋梁深水基礎(chǔ)以高樁承臺或低樁承臺結(jié)構(gòu)為主?；鶚队写笾睆姐@孔灌注樁、挖孔灌注樁、大直徑預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、大直徑鋼管樁、預(yù)應(yīng)力混凝土方樁等類型。深水樁基礎(chǔ)的施工方法，可以分為先下圍堰后成樁和先做基樁再做圍堰施工承臺兩大類。施工方法的選擇與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，橋位附近水域情況，墩位離岸遠近,墩位處水下地形、覆蓋層厚度和土層性質(zhì)、基巖埋深及表面狀況，水深及水位變幅,水流速度和流態(tài)，波浪及風(fēng)況，施工期通航要求，工期長短和開工時機，施工單位的經(jīng)驗、習(xí)慣以及擁有的船機設(shè)備等因素密切相關(guān)，必須根據(jù)具體情況審慎決定。 一、平臺設(shè)計及搭設(shè) 1.1平臺設(shè)計 橋梁深水樁基礎(chǔ)所處的深水環(huán)境對其設(shè)計和施工方面都有影響。

3、在設(shè)計過程中無論是基礎(chǔ)類型選擇、基礎(chǔ)埋深確定、外荷載或作用力計算等方面都要考慮是環(huán)境的特性。由于在深水環(huán)境中橋梁深水基礎(chǔ)所受的水平力比陸上或淺水環(huán)境中要大得多，同時，深水基礎(chǔ)屬于水下隱蔽工程，其設(shè)計與施工時，必須將水的流速、深度等方面因素綜合考慮，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施。 1.2平臺基槽開挖 深水樁基礎(chǔ)所需平臺一般要保證施工水深達數(shù)十米要求，一般采用雙壁鋼圍堰止水工藝。在搭設(shè)施工平臺前必須將鋼圍堰范圍內(nèi)河床面清平至水面以下一定深度，之后根據(jù)當(dāng)?shù)睾哟矌r層情況，采用特定的施工機械進行開槽作業(yè)，施工過程中要盡量減少爆破作業(yè)以免對周圍環(huán)境造成破壞。采用該種方法同時能節(jié)省開槽作業(yè)時間、施工費用。 1.3平

4、臺搭設(shè) 平臺搭設(shè)一般采用浮吊及駁船、平板船配合施工。浮吊上設(shè)鋼管樁簡易導(dǎo)向裝置，一般按照從上游側(cè)至下游側(cè)順序打入鋼管樁，鋼管樁插打完后，再用水平兩層型鋼和豎面剪刀撐型鋼將鋼管樁連接，形成固定插打鋼護筒平臺。平臺搭設(shè)完成后利用鋼護筒導(dǎo)向架精確定位上游鋼護筒，利用浮吊和振動錘振動下沉護筒，然后利用浮吊上的鋼管樁簡易定位導(dǎo)向架定位并插打下一排鋼管樁，并將其與上一排鋼管樁采用水平兩層型鋼和豎面剪刀撐型鋼連接，又形成固定插打鋼護筒的平臺。依次類推，按照從上游至下游的順序進行施工。 二、雙壁鋼圍堰施工 這里討論的，是指有定位錨碇系統(tǒng)定位下沉的無底雙壁鋼圍堰。通常，這種圍堰在高度上被分成若干節(jié)，每一節(jié)在平面

5、上又被分為若干塊，由數(shù)個隔艙板將圍堰分成若干個互不連通的水密艙室。 2.1 制造、拼裝和接高 應(yīng)該在工地車間或工廠的胎架上以平臥的形式制造圍堰的分塊，在組裝后還要進行翻身，盡量避免仰焊或立焊，以此來保證焊接的質(zhì)量。但是，還是有少量單位為了趕工或由于設(shè)備條件所限，立式制造圍堰的分塊，甚至在墩位處就地用型鋼、鋼板進行組拼焊接，這是不宜提倡的，甚至應(yīng)該被禁止。因為這樣做難以保證焊接質(zhì)量，也難以使尺寸偏差滿足要求。雙壁鋼圍堰可以用預(yù)制分塊在墩位導(dǎo)向船外直接拼裝接高，也可以采用預(yù)拼分節(jié)，分節(jié)整體吊運接高的工藝方法。后者質(zhì)量好，工效高，勞動強度小，安全可靠，但是需要大型起重船。應(yīng)根據(jù)工程量大小、設(shè)備情況、

6、成本核算、工期要求、施工單位經(jīng)驗和習(xí)慣等條件進行比較再決定。 2.2 定位錨碇系統(tǒng) 一般而言，由導(dǎo)向船、定位船、纜系統(tǒng)和調(diào)纜設(shè)備以及確定和調(diào)節(jié)他們位置的錨組成定位錨碇系統(tǒng)。在導(dǎo)向船上面，設(shè)置有固定圍堰位置的導(dǎo)向、糾扭設(shè)施，往往還有必要的起重機械。而且根據(jù)不同情況，定位錨碇系統(tǒng)的組成也是可以變化的。例如，當(dāng)圍堰體形特別巨大時，可以只設(shè)定位船而不設(shè)導(dǎo)向船，在有雙向水流時，應(yīng)在上、下游均設(shè)定位船在水流平緩、條件受限之處，可以不設(shè)定位船；等等。 三、先成樁再做圍堰施工承臺的方法 在承臺設(shè)計底標(biāo)高距河(海)床較高或進人土層不多,或者因為工期安排有困難時，也可以先成樁再做圍堰干施工承臺。此時,基樁既可以是

7、預(yù)制沉人樁,也可以是就地灌注樁。圍堰則可以是雙壁或單壁,有底或無底的。預(yù)制的大直徑預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、大直徑鋼管樁、預(yù)應(yīng)力混凝土方樁一般均采用大型打樁船錘擊沉人。需要嵌巖的管樁，可在沉樁結(jié)束以后(樁端沉至巖面),搭設(shè)工作平臺以鉆機鉆巖再下鋼筋籠澆注水下混凝土嵌固。 成樁之后再做圍堰,給圍堰定位下沉帶來了方便。圍堰在已成基樁或(和)工作平臺支承樁的承載下現(xiàn)場組拼或吊裝第一節(jié),拼接至適當(dāng)高度后再用大型起重船或多個鏈滑車等起重設(shè)備整體下放人水。對于高度較大的雙壁圍堰，可以在下放人水自浮狀態(tài)下繼續(xù)接高至必要的高度。.圍堰下放人水，可以基樁或平臺支承樁充作導(dǎo)向定位裝置，控制其平面位置。有底圍堰，且底位于水

8、下時，一般以設(shè)于基樁上的“掛牛腿”支承。下沉人土一定深度的無底圍堰，沉設(shè)完畢后應(yīng)進行清基、整平。除承臺底面位于低水位以上的個別情況而外，圍堰均應(yīng)進行封底。一般來說，有底圍堰的封底可以較薄。厚度小于lm的封底，而圍堰內(nèi)抽水后工作水頭又在4m以上時，為保證水密效果,應(yīng)采用水下不離析混凝土灌注。當(dāng)圍堰及封底的重量不足以抵抗抽水干施工的浮力時，尚應(yīng)增加抗浮措施。 3.1 施工方案 在上述混凝土性能的條件下，導(dǎo)管作用半徑可以達到5.5 m甚至更大，這為全斷面均勻上升封底創(chuàng)造了必要條件。但是，當(dāng)封底倉面積過大，而澆筑強度受限時，如果封底厚度適中（例如23 m），則采用自一端向另一端斜面推進澆筑水下封底方案

9、，也能獲得滿意的效果。 3.2 水下不離析混凝土應(yīng)用 對于抽水后工作水頭不大的有底鋼吊箱圍堰，有些情況下封底厚度1 m左右即能滿足使用要求。但是，普通水下混凝土首批灌注時，總有一些被水沖洗而離析，灌注完成的混凝土頂面也總有一層軟弱層存在。因此，實際灌注厚度總要大于計算值方能保證封底質(zhì)量。在這種情況下，使用水下不離析（不分散）混凝土 封底將是非常合適的。 3.3 重新開灌 在多導(dǎo)管大面積水下混凝土封底施工過程中，可能因為某種原因?qū)е聦?dǎo)管提空導(dǎo)致進水或個別導(dǎo)管堵塞無法處理。發(fā)生此類情況時，應(yīng)允許這些導(dǎo)管按首批混凝土灌注法再重新開灌。不過，某一導(dǎo)管在澆注全過程中不應(yīng)超過2次，每工作班也不應(yīng)多于2次，每2 m混凝土層內(nèi)亦不應(yīng)超過2次。 結(jié)語： 公路橋梁深水樁基礎(chǔ)施工是近年來隨著國內(nèi)交通設(shè)施的高速發(fā)展而逐步發(fā)展起來的，深水樁具備施工難度高、危險性大等特點，所以近年來一直被人們所重視，施工中只有按照深水樁施工的工藝要求進行施工，才能取得良好質(zhì)量的工程。本文在結(jié)合實際施工案例的基礎(chǔ)上，首先是對公路橋梁深水樁基礎(chǔ)施工過程進行了較為深