研究某公路桥梁工程主桥的承台施工方法

打开文本图片集

< a rel="example_group" title="Custom title" href="http://img.resource.qikan.cn/qkimages/afkj/afkj202308/afkj202308182-2-l.jpg">< a rel="example_group" title="Custom title" href="http://img.resource.qikan.cn/qkimages/afkj/afkj202308/afkj202308182-3-l.jpg">

摘要：公路桥梁工程中，主桥的承台施工是非常重要的一项工序，其主要是作为承台与桥址区接触部位，其施工质量直接影响着整个桥址区域的使用性能和安全。基于此，本文有效结合某公路桥梁工程施工案例展开分析，重点提出本次公路桥梁工程主桥的承台施工方法，提高桥梁承台施工质量和安全性，为后续类似工程项目建设施工顺利实施提供相关参考和借鉴。

关键词：公路桥梁；承台；方法；应用

随着我国公路交通系统的日渐完善，公路桥梁工程建设规模正在不断扩张，在桥梁施工中通常采用围堰法进行承台混凝土浇筑。传统的围堰施工方法有土石围堰、双壁钢围堰、钢板桩围堰、钢筋混凝土围堰等。拉森钢管桩围堰作为一种新型的围堰施工方法目前正在逐步推广应用。本文将通过工程实例，对拉森钢管桩围堰施工方法展开探讨，为拉森钢管桩围堰施工法对推广应用积累部分经验。

1工程概况

S326浏阳市澄潭江至宁乡县沙田公路工程（暮坪湘江特大桥K133+740～K138+980.312段），起点河东暮云片区，终点湘江新区大王山片区。本项目起止桩号K137+148～K138+980.312，全长1.83km。本标段起点K137+148，设1067m涉水引桥及主桥跨越湘江，并在湘江东岸预留湘江大道互通位置与规划湘江大道相连；主桥跨越湘江西岸后设西引桥高架桥直达项目终点与设计一标段路基段对接，并设潇湘大道互通与潇湘大道相连，终点桩号为K138+980.312。包括暮坪湘江大桥主桥、引桥、匝道工程以及道路、交通工程、照明和绿化工程等。其中主桥为（70+2×180+70）m四跨中承飞燕式钢桁架系杆拱桥，主桥长500m，主跨2×180m，主拱矢高36m，矢跨比为1/5，主梁采用叠合梁结构，横桥向采用双片钢拱架，间距为34.1m；东、西岸涉水引桥分别为跨度4×63m、5×63m等高度单箱单室钢—混凝土组合结构顶推梁桥；岸上引桥为（24+26.5+32.5+28）m变截面连续钢箱梁+（3×30+3×30+3×30+3×30+4×30）m预应力混凝土预制小箱梁桥。匝道为钢筋混凝土现浇梁桥。

2主桥的承台施工技术方法（以主桥81#墩为例）

2.1拉森钢管桩围堰设计

81#墩围堰主体为Φ630×14型钢管桩与Ⅳw型（Ⅳ型）拉森桩，形式为2根钢管桩+1根钢板桩，钢板桩朝向为一根凸侧朝向围堰外、一根凸侧朝向围堰内。左幅钢围堰平面尺寸为17.97×11.37m，右幅钢围堰平面尺寸为16.42×11.37m，设置4道围檩内撑，间距从上至下依次为1.8m、3.9m、3.9m、3.9m，由内撑杆与围檩组合成整体稳定框架结构，共同抵抗钢管桩外水压力，第2道围檩为2H700型钢，第1、3、4道围檩为双拼56C工字钢。如下图所示；

2.2拉森钢管桩围堰施工工艺

拉森钢管桩围堰具体施工步骤如下表：

第一步：桩基施工完成后采用钻机进行围堰刻槽作业，刻槽A、B孔直径分别为1.4m、1.7m。

第二步：围堰安装及浇筑封底砼。

第三步：从山至下分层安装围檩。

第四步：基坑开挖、二次封底及桩头处理。

第五步：钢筋绑扎及砼浇筑。

2.2.1围堰施工过程中遇到的一些问题及处理方法：

步骤一中刻槽作业采用旋挖钻机。由于本项目河床覆盖层很薄，河床以红砂岩为主，刻槽作业完成后，由于受水的侵泡，导致红砂岩软化崩塌进而造成槽内被堵塞，影响后续围堰桩的插打。因此每条边刻槽完成后及时用河砂进行回填，防止槽身垮塌。另外，A、B孔刻槽必须定位准确，以保证，A、B孔结合部位的槽宽。

步骤二钢管桩与钢板桩的插打。在插打钢管桩与钢板桩的过程中发现有部分桩无法打到位，分析原因由于施工平台到河床的高度有10m左右，红砂岩又具有一定的强度，使得旋挖钻机在刻槽的过程中会产生倾斜，从而在槽内产生“坎”，阻碍了钢管桩与钢板桩的下插。对这样的局部区域只能重新上旋挖钻机进行二次甚至三次刻槽，直至钢管桩与钢板桩能够插打到位。围堰插打合拢后，随后进行内侧槽内的吹砂与封底水下砼的浇筑。吹砂的过程中要及时的测量槽底标高，对于无法吹至槽底标高的局部区域只能再次上旋挖钻机用小钻头进行“洗槽”，直至整条槽达到设计标高后再浇筑封底砼，以保证封底砼的质量。为防止槽体垮塌，浇筑封底砼时应单条槽进行。

步骤三、四是围堰围檩的安装。围檩必须从上往下分层安装，安装前先要进行围堰抽水，水面应控制在安装围檩位置以下1m左右。抽水的过程中要对漏水的位置进行封堵。由于拉森钢管桩采用的是锁扣结构，漏水的缝隙很小，一般的堵漏材料难以塞入。只能采用河砂掺锯木屑捏成团从围堰外侧顺着锁扣缝隙抛下，利用漏水处水的压力将颗粒物吸入缝隙来堵漏。每层围檩安装完后必须仔细检查钢管桩、钢板桩与围檩间的传力件是否安装到位，以确保围堰与围檩均匀整体受力，然后才能进行下道围檩施工，直至所有围檩安装完成。

2.3承台施工工艺

2.3.1基坑开挖及二次封底

围堰第四道围檩支撑安装完成后，将围堰内水抽至河床面，利用小型挖机挖至设计标高并用C35混凝土进行封底找平。

2.3.2承台施工

81#墩承台结构尺寸为长13.6m，宽8.2m，高3m；承台混凝土设计强度等级为C40，一次浇筑完成，一个承台混凝土总方量为238.8m3，共2个承台，总方量477.6m3。

2.3.3桩头处理

采用环切法凿除多余的桩头混凝土。1）基坑二次封底后，对已完成的桩顶进行标高的测量和位置的复核，并用红油漆在设计桩顶处，标出环向切割线。2）为了保证桩顶处桩身完整性，在桩身凿除施工之前，应使用手持混凝土切割器，沿着桩顶划出的红色线进行环形切割，深度应在3～4 cm以内，以免损伤桩底主筋。3）在桩顶部标高圆周切缝切断后，在桩顶切割线正上方10 cm处再开一条环切缝，然后在两个环切缝之间用风镐仔细地挖出一条环沟，以找到主筋为基准，在设计的桩顶部设置一条防护隔离区，以防止后续施工时出现裂缝向下蔓延的可能。4）在环沟上方使用风镐破除桩身混凝土，将钢筋完全从混凝土中分离出来。在环形凹槽处用风镐水平方向凿除桩身混凝土，直至将桩身截断。然后利用85t履带吊将桩头吊出]。5）在吊装之前，应确保桩头与桩身已彻底分开，在吊装过程中尽可能缓慢地抬升，避免对钢筋的损伤。为了避免起吊过程中桩头掉落发生意外，起重作业中的人员必须离开吊装作业区域。将桩头取出后，及时进行转运。6）在桩头吊装后，由于破坏面存在局部的不平整，需要用人工进行凿除找平，露出新的混凝土表面。7）在桩顶部找平后，用液压钳对弯钢筋进行调直，，然后用高压水炮将桩端的浮渣等杂物清洗干净。如图2：

桩头处理

2.3.4承台施工

2.3.4.1承台的测量放样

⑴准确测量放出承台十字轴线及高程线，并做上醒目标记。

⑵依据承台十字轴线用墨线弹出承台的轮廓尺寸线。

2.3.4.2承台的钢筋安装

1、钢筋安装应按设计图纸和规范要求进行施工，钢筋品种、规格、数量、形状、位置、接头等均应符合设计图纸和施工规范的要求。

2、承台钢筋与灌注桩伸出的钢筋笼相碰或无法从钻孔桩伸出的钢筋笼主筋之间的空隙中穿过时，可适当挪动承台钢筋的位置，但不得减少承台钢筋数量。

3、钢筋保护层：承台周边的钢筋保护层采用水泥砂浆垫块，其强度不小于承台混凝土的设计强度，保护层垫块宜错开布置，间距1.0m左右；承台底部钢筋保护层较厚，且有封底混凝土将承台底部与水隔离，因此，承台底部的钢筋保护层可采用架立钢筋设置。

4、为便于钢筋定位并加大钢筋骨架的强度、刚度，应根据需要配置适当数量的架立钢筋。

5、为方便施工，在安装承台的水平钢筋网时宜预留适当数量的进人孔；浇筑混凝土时，应注意将进人孔处断开的钢筋连接上。

6、承台钢筋安装完成后应进行墩身立柱钢筋的预埋，应确保位置准确。

2.3.4.3承台混凝土的浇筑

混凝土采用从上游向下游分层布料、分层振捣，每层厚度不大于30cm。

混凝土振捣采取专人负责，分区布料、振捣，责任到人。振捣时应注意振捣棒插入混凝土的间距、深度与振捣时间。振动棒作用半径为30cm～40cm；上层混凝土的振捣要在下层混凝土初凝前进行，并且应插入下层10cm左右；每个振动点振捣时间为20～50秒。

混凝土浇筑期间，由专人检查预埋钢筋和其它预埋件的稳固情况，对松动、变形、移位等情况，及时将其复位并固定好。

2.3.4.4混凝土养护处理

1、混凝土浇筑完成后，立即用养生薄膜对表面进行覆盖保水，防止产生收缩裂纹，混凝土终凝后采用土工布覆盖洒水养护。

2、在混凝土拆模过程中，表层混凝土与中央混凝土的温度相差不能超过25℃，表层混凝土与外界温度相差20℃。模板拆除后，应用土工布对承台侧面进行包裹并洒水养生。

3结语

通过本文的研究，我们可以得出以下结论：拉森钢管桩围堰作为一种新的围堰施工方法在大型桥梁承台施工中具有以下优点：1、围堰材料可以重复使用，有限降低施工成本；2、避免了现场需要设置大型的围堰加工场地及设施；3、避免了大型围堰下放时所需的重型吊装设备。

参考文献

[1]夏漫力.陆地承台钢板桩支护施工和放坡开挖施工对比探究[J].广东土木与建筑，2021，28（10）：87-90.

[2]何杨.高速公路桥梁承台施工及钢吊箱设计[J].山东交通科技，2021（04）：22-24.

[3]高俊龙.公路桥梁主桥桥墩桩基及承台工程施工技术[J].居舍，2021（08）：48-49.

[4]郑莉.桥梁水中承台施工技术及质量控制探讨[J].西部交通科技，2019（11）：66-68.

作者简介：彭艳锋（1976年10月），男，汉，湖南省岳阳市，本科，现场施工管理及试验检测。