浅谈高速公路桥梁深水桩基及水中承台的施工要点

浅谈高速公路桥梁深水桩基及水中承台的施工要点王文杰摘要：随着高速公路桥梁建设的快速发展，桥梁施工经常需要在深水中进行桥墩施工的情况，对施工技术提出了更高的要求。在深水桥墩施工中，施工平台作为施工的临时结构，在施工过程中发挥着非常重要的作用，必须予以高度重视。深水桩基职工不仅是桥梁施工的关键所在，也是影响施工进度的重要部位。为此，本文结合工程实例，分析高速公路桥梁深水桩基及水中承台的施工要点。关键词：高速公路桥梁；深水桩基；承台；施工要点近些年来，随着我国经济建设的快速发展，传统“五纵三横”的路网结构已经无法满足人们生活生产的实际需求，需要对路网结构予以改进，从而跨越江河的路桥工程越来越多。在这些路桥工程中，深水桩基施工及水中承台施工成为了施工难点与重点，对工程整体施工质量、进度、成本有着重大影响，必须予以深入探讨。一、工程概述某高速公路桥梁工程桥位处于低山海拔380-800米，上坡在25-40度之间，沟槽比较狭窄。主桥位置坡面比较陡峭，地表破碎，覆盖层较薄，横跨大江。此工程全长2100米，最大桥高110米，采用大跨径预应力混凝土连续刚构箱梁桥结构。公路等级是双向四车道，车辆荷载等级为一级，桥梁宽度是25米。主桥包括5个桥墩；基桩为嵌岩桩，桩径2米，桩长44米，共设24根；承台的长、宽、高分别为16米、25米、5米，承台底标高为312米，顶标高为317米；设计最低水位为313米，设计最高水位：每100年一遇为328米，每300年一遇为329米。二、深水桩基施工要点经过不断优化与完善，此工程深水桩基施工方案为：采用钢护筒平台、钢吊箱施工。薄壁高墩采用翻模法施工、塔吊配合，上部结构挂篮悬浇施工。（一）水中钻孔平台设计在此工程施工中，水中平台主要分为两个部分：钻孔区、堆料停放吊车区，利用钢管桩与钢护筒进行联合承重，布设钢管平联与型钢，为后续施工提供可靠保障。平台顶高程设计为330米，高于每300年一遇的最高水位329米，所以，在钻孔施工中，不会受到水位起降的影响，可以进行连续施工。（二）水中平台施工在此施工过程中，需要先将钢管桩与钢护筒运输到施工现场，之后进行现场拼装与抛锚作业，最后焊接型钢定位架，调整钢丝绳长度，展开浮箱定位。完成以上准备工作之后，进行钢管桩与钢护筒的插打，其顺序从平台堆料区向钻孔区逐排推进。除此之外，还要进行钢护筒导向架安装，其具体操作如下：在上一排已完钢管桩与临时插打的钢管桩上搭设贝雷片与型钢，形成井字架，下层安装在钢管桩腿上，分两层定位，高度为6米。（三）桩基施工1.河床注浆加固施工因为钢护筒低处在砂卵石层中，并且护筒埋深较浅，在进行钻孔的时候，穿越砂卵石层的时间比较长，为了防止出现塌孔、流砂等现象，可以实施钻孔注浆加固作业。一般将注浆孔设置在单一群桩孔外围，呈正方形布设，孔间距为2米。施工过程主要为：从平台钻孔区下入直径为128毫米的套管，直到河床底予以固定。在下入套管的时候，需要钻进淤泥层，直达强风化岩0.5米，之后对套管予以固定，展开注浆施工。待凝6小时之后，进行扫孔，之后钻进3米，继续注浆，待凝、扫孔、钻进、注浆往复循环，直到卵石层底部为止，最后收回套管，将钻机搬到下一个孔位。针对注浆施工而言，其标准参数主要包括：当设计注浆压力在1.9-2.8MPa之间的时候，单孔注浆段单位吸浆量低于1-2L/min，注浆超过计算值80%的时候，稳定延续注浆15-30min即可。2.钻孔施工在钻孔施工中主要包括以下步骤：首先，选择适合的钻机类型。根据施工现场的地质条件，选用冲击钻机。在平台钻孔区布设6台钻机，遵循相邻行列钻机不同时布设的原则。其次，制备泥浆与循环施工。将相邻孔口护筒当成是钻孔泥浆造浆池，因为所跨越的大江水位落差比较大，变化没有规律可循，为此，考虑水位急涨急落对施工的影响，可以不设置连通管，利用大型泥浆泵予以泥浆循环施工。当水位比较高的时候，可以运用泥浆泵进行排渣；当水位比较低的时候，可以运用12方空压机和捞渣桶联合作业，进行有效的排渣。最后，在成孔施工中，需要坚持相邻孔不同时钻进的原则，并且对护筒内水位标高进行密切监测，确保钻孔护筒内水位比江面高出1.5-2米。三、水中承台施工要点（一）钢吊箱设计钢吊箱选用单双壁相结合的设计，吊箱设计顶标高为330米，底标高为310米，总高度为19米，长度为27米，宽度为19米，高度为19米，壁厚为1.5米，其中放浪板高度为2米，双壁高度为17米。因为钢吊箱运输与吊装的限制，需要将其平面分成34个块体。（二）钢吊箱加工与运输将钢吊箱加工成节段，借助平板车，将其运输到码头，之后把两块焊接成一块，用30吨的桅杆将其吊装到平板船上，水上运输到施工现场，之后展开现场拼装，为后续施工提供可靠依据。（三）钢吊箱壁板拼装与下沉首先，对钢吊箱壁板进行拼装，并且用型钢将其和相邻护筒进行连接，确保下放稳定。其次，在下放过程中，主要利用10台150吨的油压千斤顶进行操作，时刻检查护筒周边的构筑物，避免出现损伤情况。其三，通过下放系统对吊底板与首节钢吊箱予以起吊，并且拆除底板拼装平台。其四，通过向壁板隔舱内进行对称加水，使钢吊箱达到下放标高。在完成下放操作之后，拆除下放系统，保证吊杆的拉伸状态。（四）钢吊箱封底在完成下沉施工之后，需要潜水对底板进行封堵，在封堵之前，可以用混凝土袋与棉絮封堵钢护筒和封堵板之间的空隙。将悬吊系统当成是悬吊梁的承重结构，设置封底混凝土浇筑平台，布设封底混凝土浇筑导管，确保施工的顺利完成。同时，为了确保施工的连续、一次浇筑成型，可以采取搅拌站集中搅拌供料以及在浮桥上架设混凝土输送泵的方式，进行混凝土输送，确保混凝土浇筑施工的连续。（五）承台施工在封底混凝土强度达到设计要求之后，拆除悬吊体系，关闭钢吊箱的连通管，进行抽水操作，确保钢吊箱中水位符合设计标准。在检测桩基之后，清理封底杂物，之后展开混凝土浇筑施工，分两次完成，第一次浇筑2米，第二次浇筑2.5米，在大体积混凝土浇筑中，需要设置冷却管，保证浇筑施工的顺利完成。同时，在第一层承台混凝土强度达到设计要求之后，拆除下层内支撑，之后展开第二层承台混凝土浇筑施工，同时预埋墩身施工构件。结束语：总而言之，在高速公路桥梁深水桩基及水中承台施工中，必须根据施工现场的地质、地形、水文、气候等情况，结合施工材料与机械设备，制定合理、科学的施工方案，在保证施工顺利完成的同时，确保施工质量达标。通过实践表明，加强先进施工技术、施工材料、施工机械设备的运用，可以有效克服施工难点，提高施工质量。参考文献：[1]戴李春.高速公路桥梁深水桩基及水中承台施工要点分析[D].长安大学,2011年.[2]李洁.桥梁工程的桩基础施工技术[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(13).[3]王行顶.安毛高速紫阳汉江特大桥深水桩基础施工技术[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(24).[4]农代培,季跃华,徐炳法,等.安庆长江铁路大桥主墩大型深水基础施工方案与关键技术[J].桥梁建设,2012(06).[5]王鼎.长沙湘府路湘江大桥深水基础承台钢围堰施工技术背景分析[J].公路与汽运,2011(06).