桥墩防撞及装饰施工工艺

李飞　肖延军

摘要：本文通过对既有旧桥墩进行装饰加固施工工艺研究，介绍了利用钢结构装饰板在旧桥墩外围达到装饰效果，并起到对旧桥墩防撞保护的效果，重點叙述了桥墩装饰及防撞设施施工要点。

关键词：桥墩；装饰；防撞；工艺

1、工程概况

2013年在柳州市原文惠桥位下游侧新建了一座姊妹桥，文惠大桥新桥施工完毕后，新旧桥基础形式、平面尺寸及顶面标高均不一致，影响了文惠大桥的景观效果，需要对新旧桥基础进行统一装饰，使之成为真正的姊妹桥，同时需要对旧桥墩采取防撞措施进行保护。

2、旧桥墩防撞及装饰工艺设计

拟在旧桥墩的上游、南侧和北侧插打13根直径630mm螺旋钢管（δ=14mm），螺旋钢管与新桥墩间通过在新桥墩承台植筋焊接的钢板连接，螺旋钢管之间通过[20a槽钢和L160×16mm及L100×10mm角钢连接。在螺旋钢管桩内通过地质钻机钻直径150mm的孔，每个钢管桩内布置5个孔，孔底要求入岩3.1m，然后在孔内放置直径Ф89mmDZ40地质花管至距离孔底10mm的位置，通过压浆使其锚固，并在螺旋钢管桩内灌注水下不分散混凝土，最后在螺旋钢管桩的外部安装装饰钢板，其外观与新桥保持一致、协调。

3、施工工艺流程

3.1浮箱

为了便于锚固钢板和支撑焊接等的施工，施工中自行设计制作了4只浮箱，做为承台钻孔、植筋和锚固钢板安装及支撑焊接的施工平台。浮箱底部由两个端头密闭的钢管组成。钢管规格为φ630×14mm，长12m。端头封口盖板为12mm厚的圆形钢板。两个钢管之间采用长度为150cm[10相连，槽钢间距为50cm。浮箱两侧安装护栏，采用φ63mm的钢管1m一道作为立杆，高度为1.2m，φ63mm的钢管作为横杆，50cm一道，在槽钢上铺设10mm厚的钢板。

3.2钻孔作业

钻孔采用φ50mm的钻头进行钻孔，孔深为75cm。钻孔达到设计深度完成后立即采用钢丝刷进行逐个清孔，然后采用高压射风逐个清孔。清除干净后立即用木塞塞住洞口，防止灰尘进入以及后续工作给孔内带来的污染，影响植筋的效果。

3.3锚固钢板加工与安装

3.3.1锚固钢板安装前混凝土凿毛且表面清洁干净、无松动的混凝土块。

3.3.2锚固钢板制作规格有N1：665×600×20mm、N2：600×600×20mm、N3：665×700×20mm和N4：600×700×20mm四种。

3.3.3钢板安装前对钢板表面进行除锈处理和粗糙处理，然后用脱脂棉沾丙酮擦拭干净；接下来对承台表面的凿除处进行座浆处理，座浆采用环氧树脂胶粘剂，厚度以将凿除处涂满为控制。然后将钢板按照孔对孔贴在承台表面，用锤子轻打表面，使钢板与环氧树脂胶粘剂良好的粘接，通过千斤顶加压装置使钢板进一步与胶粘剂的粘结。加压完毕卸载后在钢板表面及粘接面涂刷防腐材料，初凝前不得扰动钢板。

3.4植筋

植筋采用的钢筋为HRB335φ25，钢筋的长度为85cm（包括尾端10cm的弯钩）。在注入胶粘剂前对已完成钻孔进行高压射风清孔，完毕后往孔内注入专门配制的改性环氧树脂胶粘剂，将注入导管塞入孔底，注入量要充足密实，保证钢筋插入孔口溢胶。将加工厂制好的HRB335φ25钢筋缓缓插入孔内，弯钩方向统一一致，向柳江的南侧。钢筋插入将溢出孔口的胶刮净。植筋后初凝时间不得扰动钢筋。

3.5管桩插打

3.5.1钢管桩采用规格Ф630×14mm，标准节长度为12m，在工厂加工成型用船舶运输至施工现场须做防腐处理。

3.5.2钢管桩插打过程用全站仪并借助驳船精确定位钢管桩位置。采用两台全站仪进行测量，一台定位钢管桩的垂直度，一台控制桩位。用振动锤夹具夹起钢管桩慢慢放松吊机钢丝绳，确认桩身垂直度满足要求后，开动振动锤振动，直至将桩打插打至基岩。振动锤每次振动时间不宜超过10-15min，过长则振动锤易遭到破坏，太短则难以下沉。每根桩的下沉应一气呵成，不可中途停顿较长时间的间隙。桩顶平面偏差对边桩要求小于D/5，桩的倾斜度应小于全长的1/100。

3.5.3钢管桩接桩时，应先切割桩头弯曲部分，然后测定此时桩顶标高，计算出所需接桩长度，接桩在岸上进行加工完成后，焊接在已打入的钢管桩上，并且用四块200×200×20mm钢板绑焊，除了保证桩与桩的满焊以外，连接块与桩之间亦进行满焊处理。接桩后桩顶高程误差不得大于5mm。接桩焊接完成后在桩的焊接处涂刷防腐涂料。同一截面上的接桩数目最大不超过50%。

3.5.4钢管桩高程定位：高程采用DSZ2水准仪控制，标高以文惠新桥承台顶的标高来控制。水准点设置在新承台上。桩顶标高偏差小于D/10（D为桩径）。

3.6联系安装

钢管桩插打至基岩后，立即施作与周边钢管桩或者钢板之间的连接，形成一个整体。横撑和剪刀撑均采用[20a槽钢和L160×16角钢制作，与钢管桩间满焊，焊缝高度为5mm。支撑与钢管桩焊接时应满焊。

3.7钻孔施工平台

原设计承台的南侧和北侧有两排钢管桩，计划临时钻孔施工平台以两排钢管桩间焊接完毕的支撑作为纵梁，上面铺设[16槽钢作为分配梁，槽钢间距为80cm；上面满铺10mm厚钢板作为面板。

原设计旧桥承台上游只有一排钢管桩，即5#、6#、7#、8#、9#钢管桩。在钢管桩外侧临时插打5根φ630×14mm钢管桩，与原设计的5根钢管桩用支撑联系起来形成整体，以联系做为横梁，上面铺设[16槽钢作为分配梁，在分配梁上铺设10mm厚的钢板做为施工平台。

3.8钻孔、压浆

每个承台的操作平台设置四台钻机进行地址钻孔。钻孔孔深深入基岩3.1m。每根钢管桩下面布置5个钻孔。首先在钢管桩桩顶定位好钻机位置，进行拉方格线确定钻机位置。钻杆要垂直，在施工过程中要经常检查钻杆的垂直度，防止钻偏。钻杆外采用φ168的套管跟进。

地质钢管采用φ89×4.5mmDZ40钢管，在钢管的底部设置3m长的锚固段花管，花管上设置注浆孔。钢管需接长时采用套管连接，套管为φ102×6mm的无缝钢管，长12cm。钢花管从两端紧密插入套管内，再沿套管顶端周围焊接。同一截面处的钢管接头数量不得超过钢管数量的50%。钢花管在锚固端沿钢管轴线每隔4cm沿钢管径向每旋转45°钻φ6mm的注浆孔，注浆孔沿钢管四周呈螺旋状布置。

沿管身每2m焊接3根φ8mm的定位钢筋，使钢管的保护层厚度不低于2cm。注浆钢管的底部用5mm厚的钢板封闭，钢板中间在钻孔，将穿过钢管中间的小注浆管从该孔中穿过，孔壁周围孔隙用玻璃胶封闭。

在锚固段顶部钢管外侧焊接孔口帽板，帽板留出气管，钢管设置后帽板盖住孔口。同时可做竖直方向的定位用，防止小注浆管被孔底顶住。注浆钢管上部管口制做安装一个密封性好并可方便拆卸的注浆盖。注浆盖必须有控制的控制阀，可让注浆钢管内的水泥浆保持稳定压力。 将已加工完毕的地质钢管沿着已钻好的孔慢慢放入孔底。

清孔采用1：1的水泥砂浆进行清孔。先用PVC管插至孔底进行孔壁注浆，清除孔内浮渣。当注浆量为孔深体积的2倍时即可停止注浆清孔。压浆采用M30的水泥浆和水玻璃的混合液。压浆应该间歇式注浆。压浆压力应稳定在1.5Mpa以上。如压浆量已超过设计的用量，注浆的压力还未稳定，此时应该停止注浆，待水泥浆初凝后在进行压浆。再次压浆后，还出现上述情况，也应停歇，依次循环将水泥浆压满并达到设计压力。压浆完毕后，地质钢管放在里面不取出来。

3.9混凝土浇筑

混凝土采用C30水下不分散混凝土，水下坍落度要求为18-22cm之间。

3.10涂料涂装

装饰钢板安装完毕后在外侧涂装浅灰色涂料，采用S20的涂装配套体系，最低干膜厚度为450μm，涂料为环氧玻璃鳞片漆。

3.11装饰钢板安装

涂料刷涂完毕晾干后安装装饰钢板。装饰钢板采用10mm厚钢板。钢板顶部与新文惠桥承台齐平，下部与新文惠桥承台底缘平齐。

4、总结

文惠大桥旧桥基础经过本次装饰及防撞施工后，改善了文惠大桥的景观效果，使的新旧文惠大桥成为真正的姊妹桥，同时解决了对旧桥墩实施保护的问题。