鋼管樁分段施工和新型伸縮縫材料的工程應用

趙 康

(上海浦興路橋建設工程有限公司 上海 200000)

新型施工工藝和材料的應用能夠加快建筑施工行業前進的步伐，并使我國施工技術保持與國際接軌。高頻免共振液壓振動錘施沉樁工藝自誕生以來，因其在適用范圍、施工效率、安全環保等方面的諸多優勢，得到迅速的推廣應用[1][2]。新型伸縮縫材料則在路面減振降噪、防水防腐、施工保養等方面較傳統毛勒式、梳齒式伸縮縫都有較大的技術改進，適合鋪設在環保、振動要求高的工程項目[3][4]。文章針對龍東大道1標項目具體應用情況，對高頻免共振液壓振動錘分段沉樁過程技術要點和新型伸縮縫材料的應用優勢進行分析討論。

一、高頻免共振液壓振動錘技術

(一)沉樁原理

免共振液壓振動錘通過改變錘體內偏心塊的相位角使其抵消或產生激振力[5]。偏心塊(陰影部分)形狀、質量完全相同。啟動或關閉時，為避免土壤共振，上下兩排高速旋轉的偏心塊相位時刻相反，激振力上下抵消。當達到工作頻率時，調節上下兩組偏心塊相位發生錯位，產生激振力，設備正常施工。圖1為錘體內部結構，a、b分別為激振力抵消和產生時的相位角情況。

圖1 免共振液壓振動錘工作原理

(二)應用背景

龍東大道改建工程西起內環線張江立交東側，東至郊環G1501，全長約13.85km。1標段設計范圍西起內環線張江立交以東，止于金橋路(張江路)，全長3125m。整個1標段共設計鋼管樁1500多根，長度均在35-42m之間，為保證工程施工安全和質量，采用分段沉樁方法。

(三)鋼管樁分段沉樁

工程設計鋼管樁單個樁身較長，樁徑為400mm和700mm，樁徑較大。分段沉樁過程中，設置吊耳方便吊裝；同時在樁頂設置加強環，防止夾具對樁體造成損壞。分段沉樁順序為：1)清理地面，標出樁心位置和半徑；2)根據樁心位置、半徑，安裝定位導向架；3)起吊下節樁，通過定位導向架到達沉樁位置；4)插打沉樁，沉樁過程要時刻注意垂直度變化；5)下節樁沉樁到位，上下節樁焊接，接頭增加加勁板，用經緯儀測量焊接垂直度；6)冷卻5min后將上節樁沉樁到位，沉樁過程時刻注意垂直度變化。

圖2 鋼管樁分段沉樁現場

二、新型伸縮縫材料

(一)新型降噪橡膠伸縮縫

1標段橋面伸縮縫主要采用新型降噪橡膠伸縮裝置，它由多個標準節段和非標準節段組成，每節段由邊縱鋼梁、波形橡膠板、加勁鋼板、支承頂鋼板、高阻尼減振橡膠支承、錨固鋼板、定位固定螺栓、支承底鋼板、錨固鋼筋、節段接縫拉緊螺栓等組成。根據縫寬不同，使用了80型、120型和160型三種。圖3為160型伸縮縫構造圖。

圖3 160型橡膠伸縮縫結構圖

其優點在于：1)行進車輛輪胎著地面始終與波型伸縮槽沿口呈斜交接觸，能充分降低輪胎沖擊伸縮槽時產生的噪音；2)伸縮體支承鋼板下設置高阻尼減振橡膠支座，增加了阻尼結果，可有效吸收輪胎的沖擊動能，同時減小振動噪音，起到減振降噪作用。

(二)彈性無縫伸縮縫

在龍東大道中芯國際附近區域采用彈性無縫伸縮裝置，其填縫材料為高彈性填縫材料，耐用性強，同時具有較高的撕裂強度和較低反作用力；填縫材料包覆多空角鋼，兩者密切結合，能夠承受水平剎車力，交界面之間的粘結可避免滲漏。

其優點在于：1)伸縮縫表面與路面完全結合，無交界面，車輛通行時不引起振動和噪聲；2)免維護，無需專門清理，可應用于舊縫翻新；3)無車轍效應，不造成跳車，耐磨性能高，可承受水平轉動變形。圖4為彈性無縫伸縮縫構造圖。

圖4 160無縫伸縮縫結構圖

三、結語

高頻免共振液壓振動錘分段施工是沉樁的前提和指導，保證樁身垂直度是施工的關鍵。被廣泛應用在市區有建筑住宅、地鐵商超等人員密集、環保要求高的施工地段。橡膠伸縮縫和無縫伸縮縫材料可實現路面減振、降噪；同時無縫伸縮縫還可作為橋面舊縫改造的首選方案。