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摘要:本文笔者将按照施工条件与地质情况,结合工程案例针对工程的技术要点与难点进行阐述与论证,同时还具体分析了桥梁工程桥梁工程基础施工问题,以供借鉴。
关键词:基础施工;施工工艺;桥梁施工
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
近年来,我国交通需求呈现出不断增长的趋势,再加上基础入水深度与桥梁跨度的加大特别是海峡、海湾以及跨江大桥的持续建成,推动了我国深水基础形式的创新进程,使其从最开始的沉井基础、沉箱慢慢演变成管柱基础、各式各样的组合基础,进而发展到各种桩基础、双承台管柱基础、钟形基础、地下连续墙基础以及多柱基础等形式,从而与繁杂多样的建设条件相适应。依据施工手段,我们可将桥梁基础划分成基坑开挖、基地检验、基底处理、混凝土浇筑、扩大基础、基底处理以及养护基础。
一、工程概况
该桥处在某市村镇之间,横向跨越了长江支流淦河。该桥所在之地主要是河流冲击阶地,其地形较为宽广、平坦,一些地段上还建设了少许房屋建筑,剩下的大部分是菜地农田,只有若干水塘零星地分布着。该桥梁沿线跨越了好几条乡道与省道,交通条件较为优越。梁的总长度,也就是简支梁与连续梁的长度之和为3423.2m,孔跨布局。整个桥墩台基础选取的是钻孔灌注桩基础,桩径则按不一样的地质条件与跨度分别为1m,1.25m,1.5m。本桥连续梁主墩基础则以钢板桩围堰施工,连续梁以挂篮悬臂浇筑法进行施工。
二、施工条件与地质情况
本工程沿线地带,其地质条件较为繁杂,且有岩溶、松软土、软土、网纹状红黏土等特殊地质发育。此外,还有红层裂隙孔隙溶洞水、基岩裂隙水、松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水四种地下水种别。按照水质分析,我们可以看出除去岩溶水局部有着中等以及弱等侵蚀沿线其它类型的地下水、地表水以及主要河流均不会侵蚀混凝土。
该工程沿线有大量湖泊。河网集中且分布紧密,水系十分发达。水质不会侵蚀混凝土,而施工用水则可以打井取水(抑或)是就近取水,在城区中的施工点则依靠城市自来水进行施工;若沿线地带分布了高压电力线,则施工用电可以就近引进,在施工的同时也搭配了发电机组以备使用。
三、桥梁基础工程施工
1 基底处理
在进行基底处理时,若基底是干土,应当先保持干土湿润。在过湿土时。应当夯填一层10-15cm厚的碎石层,并且以砂浆抹面。若基底面是岩石,在湿润时可铺垫一层厚达2至3cm的水泥砂浆。在砂浆初凝之前浇筑第一层混凝土。一旦遇见溶洞,依据设计要求与规范形成处理方案,再上报监理审批加以处理。
2 混凝土浇筑
混凝土浇筑基底开挖到指定位置之后应当及时浇筑混凝土,选取组合钢模板作为土质地基,而垂直开挖的岩石地基则没有必要立模,让混凝土灌满。采用钢筋现场进行绑扎,以混凝土分层次连续进行浇筑,选取插入式振动器进行振捣。振动棒插进下层混凝土5cm严禁再次振动或者漏振。此外,浇筑混凝土务必在无水状态下进行,若有水存在,则需加大力度从基坑中抽水;一旦基坑渗漏情况严重,则应选取水下混凝土浇筑的手段进行封底,等到封底混凝土的强度达标才可排水,然后去掉混凝土浮浆,冲干净再浇筑基础。
3 扩大基础
扩大基础,又叫明挖基础,其属于直接基础,指的是把基础底板安置于直接承载地基上,再由上部结构的荷载经基础底板直接传输至承载地基上。它的施工形式一般是明挖。但是,在施工过程当中,尤需重视坑壁的稳定性问题。明挖扩大基础施工的内容主要有:基坑排水、砌筑基础结构物、基础的定位放样、基底处理以及基坑开挖等等。
本工程的基坑直接以人工搭载挖掘机的形式开挖的,而对于岩石,则选取风枪或者风镐击打浅孔为主、弱爆破为辅的形式开挖。在对水里的基坑进行施工之前应先安设草袋围堰,然后采用下部入岩垂直坑壁、上部土质放坡的形式,基坑中的积水排进集水坑,以水泵抽排。待基底搞好之后,支立组合钢模浇筑混凝土,而垂直坑壁处均没必要立模,直接用混凝土灌。在搅拌站,混凝土集中起来拌制,交由输送车运送到现场,以泵送进模板当中水平实施分层浇筑,采用插入式振动器将其捣实。
4 钻孔灌注桩施工
按本工程的地质情况,钻孔桩应选取冲击钻机与反循环旋转钻机钻孔,以泥浆护壁,应用换浆法清除孔内污渍。而在吊机下方则可放置钢筋笼,采用导管法的形式对水下混凝土进行灌注。而针对地面上的桩基则应待场地整平之后才可直接钻进;在水内的桩基,则应视情况而采取相应措施钻孔。本桥主墩选取直径为Φ1.5m钻孔桩,其大致要经过粉砂、含角砾粉质黏土层、淤泥以及含黏土细圆砾土,并以反循环钻机实施钻孔桩施工。而岸上墩台钻孔桩则按实情对场地进行平整,直接在其表面安置钻机实施钻孔桩施工。墩钻孔可选取水上施工平台方案,以φ400的钢管桩为平台定位桩,用振动锤进行插打,一旦一组打好就立马将其连接成一个整体。
(1)钻孔灌注桩施工主要问题分析1)在钻进过程中如遇洪水或高潮水位时,水位变化势必剧烈,会给钻进时带来较大的坍孔风险。2) 深水环境下施工,泥浆指标下降,携渣能力差,易造成钻孔进尺慢,且根据桥址地质情况、砂层较厚,易发生坍孔现象。3) 主桥桩基均为长桩,将导致钻进困难,甚至出现掉钻头现象;成孔后可能出现斜孔、偏孔等现象。4) 混凝土灌注过程中,由于混凝土和易性较差、混凝土发生离析,或因导管埋深过大、导管提空等,导致断桩。5)由于本工程钻孔深度大,成孔周期长,在钻孔过程中极易出现缩径和护筒底部漏浆等现象。6) 由于本工程钻孔灌注桩具有桩长、桩径大、混凝土方量大等特点,在混凝土灌注过程中易发生混凝土堵管现象。
5 开挖基坑
本工程在明挖基础时,应根据地下水质和土质的详情采取合适的开挖坡率。当小部分基坑开挖深度较大时,宜选取带挡板加撑的手段进行开挖;岩石地基明挖的过程中,底层基础基坑挖开应确保下层基层未立模,将混凝土灌满基坑。针对存在水基坑的底面,每边应预留多于80cm宽;而无水土质基坑底面则可考虑依据基础设计平面的尺寸在每边预留至少半米的位置。在开挖时,若有水存在,应持续抽水,为了避免水回流至基坑,应确保抽水能力是渗水量的1.5至2倍。基底挖到距设计标高不远处,要终止爆破与机械开挖,至少留好0.2m的一层,等到浇筑混凝土之前才以人工为主、风镐突击开挖为辅的形式挖到设计标高,尽快检验以便实施基础施工。
6 基底检验
众所周知,基底检验浇筑基础混凝土之前,必须对基坑实施隐蔽工程检查,检查对象主要有:基底内存不存在松散土质、杂物、积水。其是不是平整、干净;基底标高、平面位置以及基底土质和设计是不是相符,其承载力和设计要求是否满足。
7 养护
混凝土浇筑好后,若有水存在,则应立马抽水直至混凝土终凝;若没水,则应以麻袋片加以覆盖,并且洒水养护,待拆模验收完毕马上回填夯实基坑。
四、 结论
综上所述,桥梁工程的基础施工质量会极大地影响到整个桥梁结构的质量与正常应用。而基础工程的隐蔽性较强,若存有不足也很难觉察到,更别提修补了。因此,在基础工程的施工过程当中,应对桥梁工程的施工进度进行实时控制,针对桥梁工程进行精心施工與设计,从而确保桥梁工程施工顺利进行。
参考文献:
[1]左明福.公路桥梁深水桩基础施工[M].土工基础,2005:11-13.
[2]赵明华.桥梁地基与基础[M].北京:人民交通出版社,2008:45-52.
[3]李跃穗.乌龙江大桥(新建复线桥)深水桩基础的施工技术研究[D].福建农林大学,2009
关键词:基础施工;施工工艺;桥梁施工
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
近年来,我国交通需求呈现出不断增长的趋势,再加上基础入水深度与桥梁跨度的加大特别是海峡、海湾以及跨江大桥的持续建成,推动了我国深水基础形式的创新进程,使其从最开始的沉井基础、沉箱慢慢演变成管柱基础、各式各样的组合基础,进而发展到各种桩基础、双承台管柱基础、钟形基础、地下连续墙基础以及多柱基础等形式,从而与繁杂多样的建设条件相适应。依据施工手段,我们可将桥梁基础划分成基坑开挖、基地检验、基底处理、混凝土浇筑、扩大基础、基底处理以及养护基础。
一、工程概况
该桥处在某市村镇之间,横向跨越了长江支流淦河。该桥所在之地主要是河流冲击阶地,其地形较为宽广、平坦,一些地段上还建设了少许房屋建筑,剩下的大部分是菜地农田,只有若干水塘零星地分布着。该桥梁沿线跨越了好几条乡道与省道,交通条件较为优越。梁的总长度,也就是简支梁与连续梁的长度之和为3423.2m,孔跨布局。整个桥墩台基础选取的是钻孔灌注桩基础,桩径则按不一样的地质条件与跨度分别为1m,1.25m,1.5m。本桥连续梁主墩基础则以钢板桩围堰施工,连续梁以挂篮悬臂浇筑法进行施工。
二、施工条件与地质情况
本工程沿线地带,其地质条件较为繁杂,且有岩溶、松软土、软土、网纹状红黏土等特殊地质发育。此外,还有红层裂隙孔隙溶洞水、基岩裂隙水、松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水四种地下水种别。按照水质分析,我们可以看出除去岩溶水局部有着中等以及弱等侵蚀沿线其它类型的地下水、地表水以及主要河流均不会侵蚀混凝土。
该工程沿线有大量湖泊。河网集中且分布紧密,水系十分发达。水质不会侵蚀混凝土,而施工用水则可以打井取水(抑或)是就近取水,在城区中的施工点则依靠城市自来水进行施工;若沿线地带分布了高压电力线,则施工用电可以就近引进,在施工的同时也搭配了发电机组以备使用。
三、桥梁基础工程施工
1 基底处理
在进行基底处理时,若基底是干土,应当先保持干土湿润。在过湿土时。应当夯填一层10-15cm厚的碎石层,并且以砂浆抹面。若基底面是岩石,在湿润时可铺垫一层厚达2至3cm的水泥砂浆。在砂浆初凝之前浇筑第一层混凝土。一旦遇见溶洞,依据设计要求与规范形成处理方案,再上报监理审批加以处理。
2 混凝土浇筑
混凝土浇筑基底开挖到指定位置之后应当及时浇筑混凝土,选取组合钢模板作为土质地基,而垂直开挖的岩石地基则没有必要立模,让混凝土灌满。采用钢筋现场进行绑扎,以混凝土分层次连续进行浇筑,选取插入式振动器进行振捣。振动棒插进下层混凝土5cm严禁再次振动或者漏振。此外,浇筑混凝土务必在无水状态下进行,若有水存在,则需加大力度从基坑中抽水;一旦基坑渗漏情况严重,则应选取水下混凝土浇筑的手段进行封底,等到封底混凝土的强度达标才可排水,然后去掉混凝土浮浆,冲干净再浇筑基础。
3 扩大基础
扩大基础,又叫明挖基础,其属于直接基础,指的是把基础底板安置于直接承载地基上,再由上部结构的荷载经基础底板直接传输至承载地基上。它的施工形式一般是明挖。但是,在施工过程当中,尤需重视坑壁的稳定性问题。明挖扩大基础施工的内容主要有:基坑排水、砌筑基础结构物、基础的定位放样、基底处理以及基坑开挖等等。
本工程的基坑直接以人工搭载挖掘机的形式开挖的,而对于岩石,则选取风枪或者风镐击打浅孔为主、弱爆破为辅的形式开挖。在对水里的基坑进行施工之前应先安设草袋围堰,然后采用下部入岩垂直坑壁、上部土质放坡的形式,基坑中的积水排进集水坑,以水泵抽排。待基底搞好之后,支立组合钢模浇筑混凝土,而垂直坑壁处均没必要立模,直接用混凝土灌。在搅拌站,混凝土集中起来拌制,交由输送车运送到现场,以泵送进模板当中水平实施分层浇筑,采用插入式振动器将其捣实。
4 钻孔灌注桩施工
按本工程的地质情况,钻孔桩应选取冲击钻机与反循环旋转钻机钻孔,以泥浆护壁,应用换浆法清除孔内污渍。而在吊机下方则可放置钢筋笼,采用导管法的形式对水下混凝土进行灌注。而针对地面上的桩基则应待场地整平之后才可直接钻进;在水内的桩基,则应视情况而采取相应措施钻孔。本桥主墩选取直径为Φ1.5m钻孔桩,其大致要经过粉砂、含角砾粉质黏土层、淤泥以及含黏土细圆砾土,并以反循环钻机实施钻孔桩施工。而岸上墩台钻孔桩则按实情对场地进行平整,直接在其表面安置钻机实施钻孔桩施工。墩钻孔可选取水上施工平台方案,以φ400的钢管桩为平台定位桩,用振动锤进行插打,一旦一组打好就立马将其连接成一个整体。
(1)钻孔灌注桩施工主要问题分析1)在钻进过程中如遇洪水或高潮水位时,水位变化势必剧烈,会给钻进时带来较大的坍孔风险。2) 深水环境下施工,泥浆指标下降,携渣能力差,易造成钻孔进尺慢,且根据桥址地质情况、砂层较厚,易发生坍孔现象。3) 主桥桩基均为长桩,将导致钻进困难,甚至出现掉钻头现象;成孔后可能出现斜孔、偏孔等现象。4) 混凝土灌注过程中,由于混凝土和易性较差、混凝土发生离析,或因导管埋深过大、导管提空等,导致断桩。5)由于本工程钻孔深度大,成孔周期长,在钻孔过程中极易出现缩径和护筒底部漏浆等现象。6) 由于本工程钻孔灌注桩具有桩长、桩径大、混凝土方量大等特点,在混凝土灌注过程中易发生混凝土堵管现象。
5 开挖基坑
本工程在明挖基础时,应根据地下水质和土质的详情采取合适的开挖坡率。当小部分基坑开挖深度较大时,宜选取带挡板加撑的手段进行开挖;岩石地基明挖的过程中,底层基础基坑挖开应确保下层基层未立模,将混凝土灌满基坑。针对存在水基坑的底面,每边应预留多于80cm宽;而无水土质基坑底面则可考虑依据基础设计平面的尺寸在每边预留至少半米的位置。在开挖时,若有水存在,应持续抽水,为了避免水回流至基坑,应确保抽水能力是渗水量的1.5至2倍。基底挖到距设计标高不远处,要终止爆破与机械开挖,至少留好0.2m的一层,等到浇筑混凝土之前才以人工为主、风镐突击开挖为辅的形式挖到设计标高,尽快检验以便实施基础施工。
6 基底检验
众所周知,基底检验浇筑基础混凝土之前,必须对基坑实施隐蔽工程检查,检查对象主要有:基底内存不存在松散土质、杂物、积水。其是不是平整、干净;基底标高、平面位置以及基底土质和设计是不是相符,其承载力和设计要求是否满足。
7 养护
混凝土浇筑好后,若有水存在,则应立马抽水直至混凝土终凝;若没水,则应以麻袋片加以覆盖,并且洒水养护,待拆模验收完毕马上回填夯实基坑。
四、 结论
综上所述,桥梁工程的基础施工质量会极大地影响到整个桥梁结构的质量与正常应用。而基础工程的隐蔽性较强,若存有不足也很难觉察到,更别提修补了。因此,在基础工程的施工过程当中,应对桥梁工程的施工进度进行实时控制,针对桥梁工程进行精心施工與设计,从而确保桥梁工程施工顺利进行。
参考文献:
[1]左明福.公路桥梁深水桩基础施工[M].土工基础,2005:11-13.
[2]赵明华.桥梁地基与基础[M].北京:人民交通出版社,2008:45-52.
[3]李跃穗.乌龙江大桥(新建复线桥)深水桩基础的施工技术研究[D].福建农林大学,2009