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高速公路桥梁深水桩基及水中承台施工关键技术

2021-02-23王文祥

装备维修技术 2021年26期
关键词:公路桥梁技术要点

王文祥

摘  要:桩基础以其承载力高、适用范围广、稳定性强等特点在高速公路桥梁中广泛采用,但是,在其施工过程中,还存在一些问题,本文主要对高速公路桥梁桩基施工要点进行全面的剖析,希望能有一定的借鉴作用。

关键词:公路桥梁;深水桩基;承台;技术要点

引言

道路与桥梁基础结构施工过程技术种类繁多,施工过程较长且参建人员众多,因此技术控制难度相对较大,要根据道路与桥梁基础项目施工实际情况进行技术方案设置,并要针对施工技术措施进行全面分析,将施工技术要点划分出来,在施工中强化技术要点控制效力,进而为道路与桥梁基础结构施工高质、高效推进提供技术保证。

1公路桥梁桩基施工的特点

(1)隐蔽性。公路桥梁桩基施工工程属于一种隐蔽性工程,与其他工程相比控制难度更大,如果施工中不注意细节问题易发生质量事故。(2)复杂性。公路桥梁桩基在施工时会涉及较多的桩型,每个桩型的施工工艺和技术要求都有较大的差别,在地下施工时也有许多未知的因素。施工进行时会使用很多设备,这些都会增加公路桥梁桩基施工的复杂性。(3)困难性。公路桥梁桩基施工时会受到许多因素的限制,会在原有的基础上增加施工的程序,增加施工的困难性。(4)质量事故的常见性和多发性。公路桥梁桩基施工的程序和外界因素会影响公路桥梁桩基的质量,公路桥梁桩基施工的大部分工作在地下,其缺点是无法及时发现问题,影响公路桥梁桩基施工的质量,甚至影响施工人员的生命安全。

2公路桥梁桩基施工中常见的质量问题

2.1桥梁承台混凝土施工质量不佳

承台是道路与桥梁建设中的重要基础结构,它的承载能力直接影响着道路与桥梁的稳定性与行车安全,承台的质量出现问题就会导致其承载能力及应力传递能力不足,桥梁上层结构就不够稳定。但是在实际道桥项目建设中,通常会忽视承台施工的质控需求,导致承台混凝土结构存在腐蚀风险,这可能是道路与桥梁基础施工中混凝土材料的选择问题导致的,也可能是由于承台混凝土施工中技术操作不规范,导致混凝土结构在硬化过程中发生了病害而形成了腐蚀通道,尤其是承台建设区域的地下水位变动情况可能会导致承台结构腐蚀现象的发生,因此在施工中一定要根据实际需求做好排水降水施工技术控制

2.2公路桥梁桩基沉降问题

公路桥梁施工最常见的是桩基沉降问题,出现桩基沉降问题的原因有很多种,例如,施工设计存在问题、施工材料等。每一个桩基设计形式都不同,桩基设计形式不同导致承载力会出现变化,施工时如果施工人员发现出现预应力过大现象,应对桥梁进行加固处理,避免出现桩基沉降问题。

3水中桩基及承台施工

3.1钻孔平台结构设计

桩基成孔施工作业必须得到钻孔平台的支持,利用冲击锤成孔后放入钢筋笼,做好打设作业并完成浇筑施工。本工程中除了最为基础的钢管桩之外,还使用到了工字钢(横梁与分配梁)与贝雷架,形成稳定的钻孔平臺后,为后续的双臂钢围堰施工提供基础操作平台。

3.2桥梁承台施工技术要点分析

桥梁建设中重要的基础结构就是承台,在桥梁承台施工中一定要注意如下技术控制要点:首先是钢筋笼安装技术控制要点,施工前要做好承台结构承载力需求的分析与验算,并根据需求进行钢构件材料选择,在施工前对钢筋笼进行严格安装,保证钢筋笼各结构的垂直与焊接控制效力。其次是模板安装施工技术控制要点,施工前进行模板材料的表面清理与缺陷检查,而后根据设计要求进行模板安装,一旦发现倾斜或者模板不严密的情况就要及时调整,以防因模板原因发生漏浆。最后是承台浇筑施工技术要点,桥梁承台体积相对较大,在施工中通常采用分层施工技术,浇筑速度与材料坍落度控制要协调一致,同时在分层浇筑施工中要保证下层结构凝固前开始上层结构浇筑,以防承台分层,浇筑完成后做好振捣,振捣操作避开钢筋与其他预埋件。

3.3水中桩基施工

(1)泥浆钻孔

施工现场设置泥浆池,要求位置应临近钢护筒,准备足够的造浆黏土,控制好钻孔泥浆顶高程,相较于外部水应高出2.0m,并要满足泥浆压力超过静水压力的要求。工程经验表明,施工中易出现孔壁坍塌现象,在持续性孔隙渗流之下,将在孔壁上产生泥皮。对此,需要做好钻机就位前的准备工作,确保各配套设备的性能足够良好。注重安装工艺,向护筒中置入钻锥,要求钻机足够稳定。合理调节钻锥位置,使其与桩孔中心达到完全共线状态。不同钻孔阶段的方式存在差异,初期应以小冲程开孔的方式为宜,待进入正常钻进作业时,需转变为大冲程,并及时排渣。

(2)钢护筒制作及沉设

沉埋之前需要对下层土层进行勘察,确定不存在障碍物后,再对钢护筒进行施工。钢护筒的直径应避设计桩径大200~400mm,壁厚约为10mm,利用钢板进行制作加工。施工过程中,钢护筒的长度为2~4m。施工时需要由测量人员实施定位放线,护筒中心和桩位要重合,搭设双层井字架要进行钢护筒的具体定位,然后施工钢护筒。在整个钢护筒的施工中,需要对护筒的偏位及其垂直度进行控制,平面允许误差不能超过50mm,钢护筒倾斜度不能超过1%,与此同时,需要对护筒周边进行人工回填黏土并夯实。钢护筒埋顶面要超出地面0.3m。其高度应和孔内泥浆面的高度要求相适应。

(3)围堰拼装和下放

结束围堰块段的固定作业后,便要将与之相邻的部分吊装至拼装平台上,大致位置处在固定好的围堰块段壁板上,在该处通过焊接的方式设置接口板,将其与围堰板准确对接,随后再展开后续围堰的拼装作业。结束底节围堰拼装后,对精轧螺纹钢进行调节,使其达到相对收紧的状态。提升底节围堰,要求超出拼装平台的距离达到20cm,延长精轧螺纹钢,确保底节围堰能够有效地下放到水面,并达到水面自浮的状态。围堰接高作业时,需要遵循的是按编号对称的方式,结束拼装后再全面检验施工质量,诸如焊缝质量、安装精度等。此后,合理调节围堰入水深度,若仅凭围堰自重无法达到该效果,可采取向壁仓内灌水的措施。

(4)混凝土浇筑施工

桩基混凝土施工是保障其工程施工质量的重要因素之一,施工单位应严格按照施工标准以及技术应用的规范进行混凝土配比和浇筑施工。进行混凝土配比时,需要对混凝土原材料质量形成严格的控制,确保砂、石等材料的级配符合工程建设标准,同时需要混合料的最大尺寸和桩基结构尺寸高度匹配,确保钢筋间距与混凝土浇筑质量得到有效控制;一般砂石原材料应确保其含泥量小于3%石子应选择的碎石或卵石,其含泥量需控制在l%以下。浇筑导管埋设深度应控制在2~6m内,同时需根据混凝土凝固时间来确定浇筑时长,一般不得超过30min,应严格控制时间条件,避免造成混凝土裂缝,影响桩基稳定性。

结束语

综上所述,大桥深水施工中影响因素错综复杂,关于桩基与承台的施工作业,需从现场地质、水文情况出发,选择合适的技术,注重对细节的管理,全面确保桩基与承台施工质量,给桥梁的整体性能提供保障。

参考文献

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