市政橋梁下部結構的水中施工技術

郭寶君

北京建工土木工程有限公司 北京 100028

引言

在我國社會經濟水平大幅度進步的影響下，使得國內市政工程建設得到了顯著的進步。因為我國地域廣闊，進而擁有大量的江河，這就使得在實施市政道路工程建造的時候，極易遇到跨河橋梁工程，這個時候就需要施工人員充分的結合實際情況和需要來選擇最為適當的施工技術來實施工程的建造，諸如：鋼板樁結構，浮箱平臺施工技術，圍堰結構建造等等，這些施工方法和技術都被切實的運用到了水中橋梁工程的建造之中，但是市政橋梁工程的建造與其他類型的橋梁工程還是存在諸多的差別的，因為市政道路工程的結構較薄并且長度跨越較大，進而以上闡述的各種施工技術和方法不適合使用在市政橋梁工程施工之中。

1 工程概況

廣雅大橋工程位于柳州市，橫跨柳江河，13#墩為主墩，承臺設計為啞鈴形，上下游各設置9根2.3m樁基礎。承臺底設計標高為73.000m。廣雅大橋為上下游河道順直，由于柳江下游已建大壩，故常水位保持在77.5m左右，水流速度很小。橋位處河床基巖埋深很淺，經現場勘探，表面覆蓋層厚度為0～5m，明顯的喀斯特地貌。河床覆蓋層自上而下為淤泥層、砂卵石層。目前樁基施工平臺及樁位布置如圖1所示。

2 排架及鉆機平臺搭設

水中基礎施工技術其實質就是鉆孔灌注樁的形式，在水下實施孔洞的設置，在實施這項工作的時候，周邊的環境十分的惡劣，進而在正式開始這項工作的時候，需要做好充足的安全準備工作，并且需要對施工設備實施檢核，確保在施工中能夠正常的運轉。在針對樁基結構排架實施設計的時候，可以選擇長度在五到七厘米的長排架，所有的設置在河道中的網木樁結構較小的一頭的直徑需要保持在不能低于十厘米的水平，并且需要從鉆孔樁的兩邊進行嵌入，確保兩邊都設置兩排木樁，之后利用松木來當做木樁結構的主要支撐結構。鉆孔設備可以放置在排架頂部結構上。對方木實施安設的時候，務必要對鉆孔樁之間的間距進行調節，并且采用適當的方法對孔樁實施加固。并且需要對走行方木實施安設，為鉆孔機的移動創造良好的基礎。

3 水中鉆孔樁施工技術

3.1 前期準備工作

對于施工工作開展前的準備工作來說，可以劃分為兩個部分，首先是施工物料，設備的準備工作，其次是施工現場的準備工作。施工物料以及設備的準備其實質就是將施工中會使用到的各種類型的物料以及設備進行前期的采買和儲備，并且需要由專業人員對施工設備實施檢查，保證設備正常的運轉。所有的施工物料的質量都需要達到既定的要求，并且還要保證施工工作人員都具備一定的安全生產的意識，對施工中的各項技術都有所掌握，還需要全面的了解施工的方案，這樣才能遵照施工方案按部就班的開展各項施工工作。所有施工中涉及到的應急資源也需要做好充分的準備，為工程的施工工作創造良好的基礎。

3.2 具體施工方法

（1）鋼管樁的制作及吊裝技術。鋼管樁結構的建造需要利用到大量的鋼管物料，進而我們需要對鋼管的質量實施嚴格的檢核，確保所有的鋼管的質量都達到既定的標準。再有，利用鋼管完成樁柱的建造，通常鋼管樁都是被安設在水下的，進而需要在正式開始建造之前，需要對鋼管的長度進行準確的計算，之后按照計算的結果來準備符合要求的鋼管，并且也需要對河床內的土層的質地實施分析，最終確定鋼管之間的間距。鋼管埋設的深度也是需要加以側重考慮的，鋼管樁焊接操作的結果務必要進行嚴格的管控，吊裝技術需要確定準確的準吊點，并且需要保證吊點為雙數。

（2）插打鋼管樁技術。在運用這項技術實施施工操作的流程為：首先需要將專門的打樁設備安設在準確的位置上，并且將全站儀調節到正常運轉的狀態上，鋼管樁吊裝插打工序需要利用專業的震動錘工具，在選擇震動錘工具的時候，需要充分的結合鋼管樁結構的規格，鋼管樁安設在水下之后，需要設置導向架來加以輔助，這樣能夠確保鋼管樁安設在指定的位置上。浮吊需要確保穩定的保持達到水平的狀態，這樣在將鋼管樁實施安設的時候才不會發生傾斜的問題。震動錘的工作時長需要結合鋼管樁下沉的情況來加以衡量，一旦鋼管樁在外界作用力下不能持續下沉，這就基本上可以判定鋼管樁已經達到了既定的要求狀態，雖然埋設到土層中的深度超出的既定的要求，但是這樣能夠促使鋼管樁能夠保持一定的穩定性。

（3）在針對鋼管樁實施插打操作之前，需要對土層中的雜質進行清除，不然鋼管樁不能保持與土層形成完全的垂直，插打樁施工務必要保證不間斷性，并且對于施工的時長也需要加以管控。鋼管樁在安設到土層之后，需要針對所有的鋼管樁實施找平，要確保全部的鋼管樁的頂層都處在同一個水平面上，在實施找平工作的時候，需要遵從高切低補的原則，找平工作的目的就是為了保證在頂層的鋼板的焊接位置的穩定性。在針對鋼蓋板實施焊接操作之前，需要在樁柱頂層設置專門的鋼橋面橫梁結構，各個橫梁之間的距離需要達到既定的規范標準，之后才能實施豎直梁結構的安設，橫縱兩個方向的梁柱結構的連接的目的就是促使橋梁結構保持良好的穩定性。

4 水中基礎的施工技術要點

4.1 護筒的制作與埋設

在施工工作的開展中，可以借助埋設雙護筒結構的形式來找到護筒中鉆孔的準確位置，整個護筒結構最少需要兩個定型半網，所有的半網之間可以借助專門的螺栓來進行緊固連接，利用鋼板來對最底層的護筒的底口實施加固操作。在正式安設護筒之前需要對護筒實施加工，所有的護筒之間的連接都需要利用螺栓來加以緊固。外層護筒的安設工作完成之后，才能確定內層護筒的準確位置，護筒的分支結構也需要利用螺栓來進行加固連接，需要針對螺栓的緊固情況實施嚴格的檢核，確保結構能夠擔負內外兩方面的載荷。

4.2 泥漿配備及鉆孔清孔

對于泥漿的密實度，實際重量以及護筒的結構情況實施密切的觀察和檢核，鉆孔工具的運轉效率需要結合所處地質的情況來加以切實的額控制，對鉆機設備運行效率實施切實的調控，這樣才能確保高效的成孔。由于水中的孔洞的條件具有一定的限制性，需要對質量實施切實的暴恐。鉆孔操作務必要達到下面幾項要求：

（1）需要對造漿的工序的效率加以切實的管控，將規格較小的泥漿泵需要懸空設置在內層護筒結構上，之后從泥漿之中抽出來并且移動到沉淀池中實施沉淀，在整個工序中，如果操作地點與河邊的距離不遠，這個時候可以將泥漿池選擇設置在距離較近的河邊的位置。如果與河邊的距離較遠，那么我們可以利用泥漿船來充當沉淀池，之后將完成沉淀的泥漿灌注到泥漿孔洞之中來循環工作。因為整個工序對泥漿的質量具有嚴格的要求，進而所有的泥漿成分的量都需要加以管控。

（2）在完成鉆孔操作后，需要安排專人在最短的時間內將孔洞內的雜質進行清理，確保孔洞內的整潔度。在實施混凝土灌注操作之前，需要實施二次清理孔洞，務必要保證孔洞內的清潔。

4.3 澆筑混凝土

因為水下混凝土具有硬度大，高穩定性的特點，往往較普通混凝土提高一標號。在灌注混凝土之前，首先應嚴格核對配料單中水、骨料、摻合料、水泥以及其他外加劑來配合比，混凝土制作完成之后要及時注入孔中，并且在注入的同時不斷攪拌，攪拌的時長需要結合實際情況和需要來加以控制。采用單導管水下灌注法灌注封底混凝土，封底混凝土厚度為3.5m，汽車吊轉動移位灌注各個樁體，封底混凝土要求短時間灌注完成。

5 承臺施工

承臺施工采用鋼吊箱施工，鋼吊箱安排在外部場地焊接安裝后移運至現場施工場地。之后開始進入整體就位階段。啟動千斤頂移動收緊受力部件，使其各向受力均勻，拆除阻礙鋼吊箱下沉的部件，利用千斤頂控制下降速度，平穩有序沉降，轉換千斤頂行程，不斷循環下沉，直至達到設計位置。安排有豐富水下焊接經驗的操作人員進行水下焊接連接。之后進行樁頭處理，鋼筋綁扎，灌注混凝土等步驟不再重復說明。

6 橋墩及蓋梁施工技術

橋墩與蓋梁本身并不是同時施工，而是分步施工，在此為避免使文章繁冗，特將此兩部分施工合為一處，橋墩施工應先在平臺上進行鋼筋綁扎，然后架立鋼模板，鋼模板需經過強度、剛度、穩定性驗算。鋼模板采用模板廠家事先定做加工而成的成品，進行現場組裝，螺栓擰緊，桿件拉緊，加固穩定后，待相關人員檢查完畢后，進行混凝土分節澆筑。

6.1 支撐體系設計

在本工程中，經過Midas軟件驗算選擇I40型號，采用抱箍這種受力結構作為對其上模板及混凝土支撐型式，便于安裝但拆除費力。本工程之所以采用這種材料基于現有材料的循環使用，比選方案還可以有穿心棒配合沙箱型式，這種支撐結構在拆除時十分方便、快捷，能夠有效的提升工作的效率。槽鋼在施工時，會因為跨距太大產生撓度，長期作用下去，會對施工造成影響，不利于施工質量的保證，所以還需要用小圓木在鉆孔平臺的相對應位置進行必要支撐。

6.2 模板制作

模板原材料采用加強竹膠板，小方木底模布置在槽鋼的相關位置，用豎向方木作為側模主楞，對蓋梁混凝土側壓力起到加固抵抗作用，底模間距以及側模間距要控制在一定范圍內，后者要比前者大。在模板接縫處進行密封處理，保障混凝土外觀。蓋梁模板定型制作后，為了使澆筑的混凝土成型，不出現跑模、脹模、傾倒現象同時為了模板能夠抵抗混凝土產生的壓力，還要在模板外部進行加固，加固材料為D50型號的鋼管，對拉螺栓拉緊。

7 結束語

市政橋梁水中基礎及下部結構施工技術因為施工環境的特殊性而出現施工問題的案例有很多，所以相關施工人員在作業時，要避免此問題的出現，要將其全過程中的每一項施工步驟按要求落實到實處，確保橋梁施工順利如期完成。