大石水道主桥水中承台施工技术

崔路允

(中铁二十二局集团第五工程有限公司，重庆 400042)

1 工程概况

大石水道特大桥工程长1 053.54 m(含南岸引桥)，起讫里程为K4+398～K5+451.54，北岸桥头与南浦互通主线桥53号墩连接。

大石水道特大桥位于广州市南浦岛东南跨越大石水道，由主桥和南引桥构成。主桥采用单孔双向通航方案，中心桩号K4+523，全长250 m，分左右幅桥，起讫点桩号为K4+398和 K4+648，上部结构设计为跨径65 m+120 m+65 m的预应力混凝土悬臂浇筑单箱单室连续梁，下部结构主墩设计为薄壁实体墩，其中1号，2号主墩位于水中，基础设计为低桩承台群桩基础。

本桥水中墩群桩基础设计要点:1号，2号主墩上下行桥均采用各自独立的钻孔灌注桩低桩承台基础，承台顶面标高－1.0 m，底面标高－5.0 m，长15 m，宽7.5 m，高4 m，每个承台均由6根桩基支承。

桥下一般常水位0.284 m，最高通航水位3.274 m，设计水位3.824 m。承台底面在设计水位以下8.824 m，属桥梁深水基础施工。大石水道属珠三角潮感河流，为非正规半日潮，水位具有一日两涨两落的特点。

2 施工方案

按照本桥桩基施工进展情况，首批施工的是0号，3号墩桩基础，然后施工的是1号，2号水中墩的桩基础。根据现场实际情况，承台基层施工采用水下灌注法，承台混凝土采用水冷却管降温法。

3 水下承台施工

3.1 施工工艺

桩基检测→承台基坑开挖与围堰第一次支护→地基处理→水下混凝土封底→止水及围堰第二次支护→凿桩头及封底混凝土找平→桩头钢筋纠正→承台钢筋制作与安装→预埋在承台内的墩身主筋安装及临时固定→承台模板制作安装→浇筑承台混凝土→拆模及养护。

3.2 施工方法

1)基坑开挖与围堰第一次支护。主墩桩基检测合格后开始开挖围堰内土方，首先采用挖掘机开挖河床(桥墩处的地面高程为－1.0 m)以上部分的土方，该土方主要是围堰时填筑的土方，挖掘机从右往左开挖，开挖时要注意不要破坏围堰的对拉钢筋，同时做好抽排水的工作，挖掘机挖出的土方由自卸汽车配合转运到合适的堆放地点。第一次开挖完成后开始施工第一、二层围堰支护。

围堰内高程－6.5 m～－1.0 m的泥土主要是填筑土、淤泥、中砂及粉砂等，而围堰内支撑纵横交错，机械开挖极不方便，采用射水吸泥法将围堰内的泥土清除。一个围堰内安装4台～6台吸泥机，每个吸泥机配备2支～3支射水枪，通过射水来搅动、冲散淤泥，提高吸泥效率。射水枪、吸泥机、出泥管及开关统一编号，由专人负责管理，并观察出泥情况，以决定吸泥机的升降和移位，同时注意观察围堰内支撑变化情况，确保安全。

2)地基处理。为防止吸泥后引起淤泥土层不稳定，发生翻浆现象，基底清理时，要注意测量桩基周边、钢板桩边侧是否清理到位，防止封底后翻浆或漏水而影响封底质量。

基底清理完成后，先满铺80 cm×80 cm×10 cm的钢筋混凝土预制板，防止混凝土直接冲击淤泥层，造成混凝土中出现薄弱的泥浆夹层，降低封底混凝土的强度。

3)水下混凝土封底。因混凝土封底层置于淤泥层上，其沉降量较大，一方面应延长混凝土的缓凝时间、缩短浇筑时间，使混凝土在塑性中充分发生沉降。由于封底前先铺设钢筋混凝土预制板，减少了不均匀沉降从而避免封底混凝土开裂。

围堰封底混凝土拟采用C25水下混凝土。为了确保封底成功，承台封底混凝土找平后的厚度按1.5 m控制，封底混凝土顶面高于设计10 cm～15 cm，实际混凝土用量约544 m3。

4)止水及围堰第二次支护。封底完成后进行钢板桩围堰止水，封底混凝土强度达设计强度90%后，开始抽排围堰内河水，抽排围堰内水时要分层抽水，在抽水到一定深度后停止抽水，逐次施工余下的围堰支护，施工完成一层支护再继续抽水，直至全部支护完成，防止钢板桩受水压及钢板桩外侧土压力而变形。

5)凿桩头及封底混凝土找平。由测量工程师提供测量数据，施工前在桩头上用红漆标示出设计桩顶标高的位置(本桥桩基顶部均嵌入承台内15 cm)，凿桩头采用空压机带风镐配合人工的方法进行，首先沿桩身竖向将桩头部位的主筋与混凝土剥离，然后用风镐在桩顶设计标高以上约15 cm处横向朝桩中心方向冲进，将桩顶以上部分混凝土剥除，距设计桩顶预留高约10 cm部分以人工凿除到新鲜、密实界面，并用水冲洗干净，凿桩头时务必不能破坏设计桩顶标高以下部分的混凝土保护层。将凿桩头的混凝土块清理出基坑外妥善处理。

以承台底标高作为围堰内封底层顶面控制标高进行找平，在封底混凝土上设0.2 m×0.1 m排水槽，在四角设D=40 cm，h=45 cm集水坑，并用水泵及时排除明水，为围堰内干作业提供了便利条件。找平后的封底层作为承台底模使用。

6)钢筋制作与安装。a.封底层找平后用水冲洗干净，将桩基顶部钢筋按施工图校正，然后弹出其中心线和边线，作为钢筋施工和立模的依据。b.承台钢筋在加工场集中加工，再运至现场绑扎安装。钢筋加工应严格按设计及施工规范要求进行，加工好的钢筋按不同的规格种类堆放整齐，并注意防雨防锈。c.施工中必须严格按照施工图及施工规范要求绑扎钢筋，钢筋安装好后应对其规格、数量、排距、尺寸、标高、保护层厚度进行检查，确保满足设计要求。d.钢筋需焊接时一般采用双面焊，焊缝的长度不小于5d(d为钢筋直径)。N6，N7钢筋布满承台底面，间距10 cm。e.施工时须注意墩身钢筋的预埋，墩身1号，1′号主筋插入承台内1.2 m，若承台与墩身钢筋安装发生干扰时，可适当予以调整，且注意墩身主筋在承台顶面及墩顶以下2 m内不能预留焊接口。f.钢筋绑扎完成后，由质检工程师进行检查并作好记录，质检合格后再通知监理工程师验收。

7)冷却管施工。a.冷却管采用规格为φ38×3.5 mm的钢管，冷却管制作及安装严格按图纸施工。b.冷却管如与墩身钢筋发生干扰可适当调整冷却管位置，与承台钢筋发生干扰可适当调整钢筋位置。c.冷却管的埋设和浇筑混凝土的工程中，应防止堵塞和漏水，使用完毕后用C30砂浆封孔，露出部分应割除。d.承台冷却管在混凝土浇筑完成后开始通水进行冷却，由水泵抽水，保证冷却管进水口有足够的压力，进、出水口的水温差在5℃ ～10℃之间，通水时间为15 d。

8)模板施工。a.模板安装前先用高压水将钢筋内的泥土等杂物冲洗干净。b.模板采用组合钢模板拼装，工字钢和槽钢作为背楞，下口设水平支撑，中间每隔1.0 m设一道φ24 mm对拉杆，上口用钢筋对拉，并在模板外侧设置临时支撑。c.模板立模按垫层上的控制线进行，模板安装好后，现场技术员对模板稳定性、支撑、螺栓间距、模板几何尺寸、拼缝、连接牢固程度进行自检，并做好记录。d.模板拼装时要注意保证拼缝的密封性和钢筋骨架的保护层厚度，防止漏浆和露筋。承台侧面及底部钢筋保护层的厚度利用等厚的砂浆垫块或塑料垫块来保证。e.每完成一个承台，单块组合钢模板运至下一个工作面后，应在现场对模板进行除锈、涂刷脱模剂，并对存在轻微变形的模板进行修复，模板合格后方可按结构尺寸进行拼装。模板安装、支撑图见图1。

图1 1/2承台模板安装、支撑侧面图

9)混凝土浇筑。a.钢筋和模板经监理工程师验收合格以后即可进行混凝土浇筑工作，1号桥墩的混凝土由大石水道北岸拌和站拌和，2号桥墩的混凝土由大石水道南岸拌和站拌和，由混凝土灌车运至现场，用混凝土泵车泵送。承台混凝土分两次浇筑，第一层混凝土浇筑完成进行养护，同时安装承台上层钢筋及墩身预埋钢筋，完成后浇筑第二层混凝土。b.混凝土浇筑前做好各项准备工作，模内杂质、污物清理干净。c.混凝土浇筑时，混凝土的分层厚度不应超过30 cm。振动采用插入式振动器进行振捣，振动棒要垂直插入先浇混凝土一定厚度(一般为5 cm～10 cm)，以保证新老混凝土的良好结合，每一处振捣完毕后，应徐徐提出振动棒。振捣时，振动棒和模板间的距离保持在5 cm～10 cm。d.混凝土振捣密实标志是混凝土停止下沉、不冒气泡、泛浆、表面平坦。e.当一个承台浇筑完成，待混凝土达到一定强度后(不得低于2.5 MPa)，即可拆除模板转入下一个工作面的施工。f.模板拆除后，混凝土顶面用麻袋或塑料布覆盖，以达到保湿、养生的效果，混凝土养生时间不得少于7 d。g.施工时注意临时支撑体系及悬浇箱梁0号块的支架支点预埋工作，预埋位置要与上部构造施工配套。

4 结语

大石水道特大桥通过进行水下承台的施工，为水中墩的施工奠定了基础，是大石水道特大桥工程成败的关键。水下承台的成功经验为在以后施工中类似桥梁承台基础施工提供一定的借鉴作用。

[1] 曾建湖.青田塔山大桥承台及V形墩施工技术[J].山西建筑，2010，36(13):311－312.