高汉山,陈铁钢,朱胜国
(佳木斯市水务局,黑龙江 佳木斯 154002)
佳木斯市王三五河防汛库桥位于佳木斯市防汛仓库大门前,1998年11月建成。结构形式为浆砌石桥墩及挡土墙,下设混凝土条形基础,钢筋混凝土墩帽,预制钢筋混凝土桥面板,干砌石护底及上下游护坡。
桥台身及挡土墙A,B墙身为浆砌石,基础底层为60 cm混凝土层,基础设计埋深为2 m,用来满足最小冻深要求,桥面净宽5 m,底层混凝土基础宽1.8 m,长10 m。
基础加深托换是直接在被托换建筑物的基础下进行开挖竖坑,再对竖坑横向扩展开挖基础下的横坑,直至到达设计高程后,再从坑底浇筑混凝土到基底的托换加固方法。
施工步骤为:在贴近基础的外侧由人工开挖一个长×宽为1.0 m×0.9 m的竖向导坑区段,直到高程77.9 m处。再将竖向导坑横向扩展到直接的基础下面,并继续在基础下面开挖到77.9 m高程处。坑壁横向挡板采用50 mm×200 mm木板,边挖边建立支撑,横向挡板间内部设支撑顶紧,在坑角处用50 mm×100 mm的嵌条钉牢。
采用现浇混凝土浇筑已被开挖出来的基础下的挖坑体积,在离原有基础底80 mm处停止浇筑,待养护1 d后,再将1∶1的水泥砂浆放进80 mm的空隙内,用铁锤锤击短木,使在填塞位置的砂浆得到充分捣实成为密实的填充层。由于这一层厚度很薄,实际上可视为不可收缩的,使桥梁不会因此而发生附加沉降。按上述的同样步骤,再分段分批的挖坑和浇筑墩子,直到全部托换基础的工作完成为止。施工时顺序,在上段完成混凝土浇筑后1 d内,完成下一基础段开挖及混凝土浇筑工作,实现流水作业施工。在进行最边上两段基础托换施工时,为保证安全要进行临时支护。
由于王三五河平时河水流量很小,雨后流量较大,施工应选择在春秋两季,避开降雨量大的7,8,9月份,以减少施工排水困难,降低工程造价。
参考德国工业标准(DIN)4123规定:当坑井宽度不大于1.25 m,坑井深度不大于5 m,建筑物高度不大于6层,同时还要求进行开挖的坑井间距不小于单个坑井宽度的3倍时(称为小坑),就可以允许不经力学验算。
由于一侧桥墩分为10段进行托换,每段之间相隔为3倍开挖宽度以上,基础垫层混凝土厚度为0.6 m,垫层混凝土整体性较好,每次托换开挖的宽度为0.9 m,可以认为是在基础下开挖小坑,由于墙身内应力重新分布,而不需要临时支撑。但是对于两侧挡土墙A边缘一跨需要设临时性刚性支撑,在浇筑混凝土时可将该刚性支撑浇筑到混凝土内,确保不发生变形。对于挡土墙B不受河道挖深影响,可以不进行基础加深托换处理。当某一区段施工一开始就要不间断地进行施工到结束为止。完成一侧桥墩基础加深置换后,再进行另外一侧桥墩基础置换工作。桥梁基础处理加固期间应该避免重型车辆通行。
对于由于加深基础的桥梁工程维修,采用基础加深托换技术进行危桥处理,与将桥梁全部拆除后重建相比,具有工程量小、工期短,降低工程造价,方便生产生活通行等优点。