復(fù)雜地質(zhì)條件下的橋梁水上施工技術(shù)

甄顏洪

【摘要】社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，帶動(dòng)我國橋梁施工技術(shù)的也有了質(zhì)的飛躍。在橋梁結(jié)構(gòu)施工中，水上施工是橋梁施工的重要組成部分，由于結(jié)構(gòu)隱蔽性質(zhì)的特殊性，因此在水上施工過程中常會(huì)出現(xiàn)一些突發(fā)事件，影響橋梁施工的質(zhì)量和時(shí)間。本文主要從當(dāng)前橋梁水上施工技術(shù)的現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的橋梁水上施工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和總結(jié)，為今后橋梁水上施工提供一定的理論借鑒。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地質(zhì)條件；橋梁施工；施工技術(shù) ；水上施工技術(shù)

【引言】：近年來，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，橋梁建設(shè)工程也越來越多，但是由于我國國土遼闊，地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，橋梁工程在施工過程中，必須結(jié)合復(fù)雜的地質(zhì)水文情況來決定施工技術(shù)，特別是橋梁水上施工技術(shù)，一定要加大重視力度。

1、當(dāng)前橋梁水上施工現(xiàn)狀分析

1.1發(fā)展研究

在我國橋梁建設(shè)初期，氣壓沉箱法是我們進(jìn)行橋梁水上施工的主要方法。隨著國家經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國的橋梁施工技術(shù)也越來越先進(jìn)。鋼板樁圍堰技術(shù)在一些重點(diǎn)工程中開始應(yīng)用，逐步取代了氣壓沉箱法。另外，深水沉井系統(tǒng)在江蘇泰州大橋的成功采用案例，使我國的橋梁施工技術(shù)開始走向世界頂峰，也實(shí)現(xiàn)了我國橋梁建設(shè)由過去的經(jīng)驗(yàn)式向先進(jìn)科技化的轉(zhuǎn)變。

1.2橋梁水上基礎(chǔ)施工技術(shù)現(xiàn)狀

我國現(xiàn)有的橋梁基礎(chǔ)主要分為深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)兩個(gè)大類型。由于淺基礎(chǔ)其自身結(jié)構(gòu)存在著埋深淺、承載力薄弱以及基礎(chǔ)穩(wěn)定性差等一系列先天性不足。所以我國現(xiàn)有的橋梁施工中常使用深基礎(chǔ)來保證橋梁可以長期進(jìn)行工作。深基礎(chǔ)主要有以下幾種：（1）管柱基礎(chǔ)：管柱基礎(chǔ)主要有嵌巖柱塞、承臺(tái)以及管柱柱身三部分構(gòu)成。管柱具體受力是由管壁進(jìn)行，其他結(jié)構(gòu)物主要是用來為管柱 提供抗彎彎矩。（2）樁基礎(chǔ)：樁基礎(chǔ)主要在形式上面可以分為鉆孔灌注樁以及打 入樁兩種。樁基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比，橋梁水上基礎(chǔ)施工中使用較為廣泛，特別是鉆孔灌注樁是先進(jìn)橋梁工程中最主要的基礎(chǔ)形式。（3）沉井基礎(chǔ)：沉井基礎(chǔ)是一種深基礎(chǔ)，主要借助自身重力向下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高。由于在這個(gè)過程中需要極大的重力，因此沉井基礎(chǔ)的底部一般會(huì)設(shè)計(jì)成刀刃的形狀，當(dāng)前，我國的橋梁水上施工基礎(chǔ)方面，主要采用的水上基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是鉆孔灌注樁，由于沉井基礎(chǔ)和關(guān)注基礎(chǔ)施工難度過大、工程造價(jià)高等，目前的應(yīng)用范圍具有一定的局限性。

2、 復(fù)雜水文條件下橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)研究

橋梁建設(shè)工程是一項(xiàng)具有專業(yè)強(qiáng)度、涉及范圍廣、具有綜合性的工程，因此在施工過程中常會(huì)由于氣象條件、工程造價(jià)、技術(shù)人員素質(zhì)以及設(shè)施裝備等原因影響到橋梁水上施工的開展，特別是復(fù)雜的地質(zhì)條件，是決定水上基礎(chǔ)施工的關(guān)鍵。

2.1復(fù)雜地質(zhì)條件下橋梁水上施工技術(shù)研究

當(dāng)前，我國橋梁施工技術(shù)已經(jīng)形成了一定的模式，在實(shí)施水上施工技術(shù)的時(shí)候需要注意以下方面：

（1）土圍堰以及鋼圍堰：圍堰在橋梁施工中得到了廣泛的應(yīng)用，主要是其自身具有一定的獨(dú)特性，總體來說，土圍堰和鋼圍堰具有很大的相似性，施工原理大致一樣，而且都是利用介質(zhì)讓水和施工面隔離開，形成一個(gè)安全的施工環(huán)境；然而，兩者之間仍存在很大的差異，例如，土圍堰的功能性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及鋼圍堰，但是工程造價(jià)低，在一些普通工程中應(yīng)用較多。而鋼圍堰工程雖然功能性強(qiáng)，但是由于工程造價(jià)高、施工技術(shù)要求嚴(yán)，因此多使用在一些高要求、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的橋梁建設(shè)工程中，在一定程度上就限制了鋼圍堰的使用范圍。

（2）雙臂鋼套箱：它的本質(zhì)就是鋼圍堰，只是提醒制作上有些差異，主要在深水搞樁承臺(tái)中應(yīng)用。

2.2具體施工工藝選擇技術(shù)研究

上面我們所提到的施工技術(shù)都符合橋梁水上施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，但在復(fù)雜的多種因素影響下，要根據(jù)施工的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的選擇，使施工技術(shù)不僅能夠達(dá)到工程建設(shè)的質(zhì)量要求還要符合一定的工程造價(jià)和工程進(jìn)度。通過以往的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)我們可以得到以下結(jié)論：（1）鋼吊箱施工技術(shù)造價(jià)低、施工時(shí)間短，因此若是符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，那么鋼吊箱工藝技術(shù)是工程建設(shè)的首要選擇；（2）在淺水地區(qū)進(jìn)行橋梁建設(shè)的話，處于技術(shù)要求和節(jié)省施工成本的考慮，應(yīng)當(dāng)選擇筑島圍堰施工技術(shù)；（3）深水地區(qū)要有選擇性的選擇鋼圍堰進(jìn)行施工；（4）對(duì)于一些水量大，潮水猛的施工地區(qū)應(yīng)進(jìn)行先下樁在圍堰的施工辦法進(jìn)行施工。（5）軟弱地質(zhì)條件下，應(yīng)當(dāng)選擇鋼板樁圍堰。

3、復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆孔樁施工技術(shù)研究

鉆孔樁施工是當(dāng)前我國橋梁施工技術(shù)中最常用的技術(shù)之一，鉆孔樁施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要是不怎么受到復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，因此適用于絕大部分的地質(zhì)環(huán)境，能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行樁體直徑的制定，而且由于鉆樁孔技術(shù)使用范圍廣，因此具有其他施工技術(shù)不可比擬的優(yōu)越性。但是，如果遇到一些特殊的地質(zhì)現(xiàn)象，就容易造成一定較大的物質(zhì)財(cái)產(chǎn)和生命財(cái)產(chǎn)，因此在特殊、復(fù)雜的情況下，一定要高度重視鉆孔樁的使用。

3.1深厚砂層地區(qū)施工技術(shù)分析

在深厚砂層地質(zhì)條件下施工時(shí)，由于深厚砂層地質(zhì)條件的獨(dú)特性質(zhì)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)施工難點(diǎn)：（1）難以保證垂直度：由于深厚砂層地質(zhì)條件下，地質(zhì)穩(wěn)定性較差，所以一旦樁長較長時(shí)，會(huì)難以保證樁的垂直度。（2）泥漿雜質(zhì)過大：由于地質(zhì)條件特殊在成孔時(shí)容易產(chǎn)生孔底泥漿雜質(zhì)過多的現(xiàn)象，難以保證樁的強(qiáng)度。對(duì)于上述的幾點(diǎn)施工難點(diǎn)應(yīng)當(dāng)選用優(yōu)質(zhì)泥漿，在泥漿中摻加一定 含量的外加劑。用以保證泥漿雜質(zhì)含量符合工藝要求。并且在鉆控制 要保證鋼護(hù)筒施工質(zhì)量，保證穩(wěn)定性以及垂直度 。

3.2沙卵石地區(qū)施工技術(shù)分析

在砂卵石地區(qū)進(jìn)行施工時(shí)，由于沙卵石地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件鉆孔 施工常會(huì)遇到例如易塌孔和管孔涌砂等施工事故。所以為了避免以下 幾點(diǎn)施工事故的出現(xiàn) ， 在該地區(qū)進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：（1） 采用優(yōu)質(zhì)泥漿并保證鋼護(hù)筒全斷面如巖的 技術(shù)方法保證避免 塌孔故的發(fā)生。過程中，保證泥漿質(zhì)量以及鋼護(hù)筒鉆入技術(shù)是施工關(guān)鍵。（2）保證泥漿濃度合理，保證優(yōu)質(zhì)的泥漿濃度可以有效的保證避 免管孔涌砂事故的發(fā)生，在這一過程中，泥漿濃度的保證是技術(shù)關(guān)鍵。

結(jié)束語

綜上所述，在復(fù)雜條件下，特別是對(duì)復(fù)雜地質(zhì)水文條件下的橋梁進(jìn)行水上施工，一定要將資料準(zhǔn)確的把握好，要掌握其規(guī)律和關(guān)鍵，找到控制點(diǎn)，從而采取科學(xué)、高效的施工方案和施工技術(shù)，制定合理的施工方案，這樣的話，不僅可以保障橋梁施工的順利進(jìn)行，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，還能節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)利益最大化。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]楊少華.復(fù)雜水文地質(zhì)條件下的橋梁水上基礎(chǔ)施工技術(shù)研究[D].重慶交通大學(xué)，2011.

[2]王學(xué)軍.巖溶地區(qū)公路橋梁深水樁基礎(chǔ)施工技術(shù)研究[D].重慶大學(xué)，2003.

[3]李維洲.跨海大橋大型深水基礎(chǔ)施工技術(shù)研究[D].長安大學(xué)，2008.endprint