桥梁深水基础钢围堰与基桩同步施工技术

李明超

【摘要】随着我国城市建设步伐的加快，越来越多的桥梁也得到了建设。在桥梁建设的过程中，基础与基桩是非常重要的施工环节。在本文中，将就桥梁深水基础钢围堰与基桩同步施工技术进行一定的研究与分析。

【关键词】桥梁深水基础钢围堰；基桩同步；施工技术；

1 引言

目前，我国在深水基础工程结构方面具有着较多种类型，常见的有钢套箱、钢吊箱以及钢围堰等。对于目前的围堰方式来说，一般是先进行围堰，之后再对基桩与承台进行建设。而在部分特殊情况下，也需要能够将围堰同基桩进行同步施工，对此，我们以一个工程实例对该种施工技术进行一定的分析。

2 工程概况

我国南部某跨江大桥，桥梁为主跨816m的双塔单侧混合料桥，其跨度组合为（100+298）m+816 m+（80+2×75）m。在该桥梁中，其北塔设计为分离式圆形双壁钢围堰桩基承台基础结构，两个承台的直径为28m，且在每个承台之下都布置了12根钻孔灌注嵌岩桩。施工区域水流急、水深，对于施工高质量以及施工周期具有着较高的要求，经过对现场实际情况的研究与分析，制定了钢围堰下沉同基桩施工同步施工的方案。

3 施工关键工艺

3.1 钢平台搭建

在搭建方面，我们使用了打桩船插打辅助钢管桩的方式进行，首先在桩位置对钢平台进行搭设，之后再通过该平台对钢护筒进行定位与埋设，当钢护筒完成安装之后，则可以将其连接成一个整体，将平台从之前的钢管桩位置转移到钢护筒位置，并使钢护筒成为本平台的主要支撑。

3.2 钻孔灌注施工

在该桥梁北主墩位置，地质情况较为复杂，基岩类型为灰质白云岩，抗压强度在60MPa左右。根据这种较为特殊的地质，我们选择了具有自重轻、适应能力强的冲击钻机进行施工：第一，在钻机的安装调试环节，需要通过桩孔控制点对中心位置进行放样，并在此基础上对钻机平面位置进行调整，使设备的锤头中心能够同设计中心保持一致，之后再将平台同钻机设备钻架进行固结；第二，钻孔泥浆循环可以说是我们对开展冲击钻孔非常重要的一个施工环节，在该项施工中，泥浆具有着悬浮钻渣以及护壁固孔等作用。需要根据实际情况对循环系统进行合理的布置与配置，以此对成孔的进度与质量作出保证；第三，在实际开孔时，要对护筒固定、开孔以及基岩施工这几个环节引起充分的重视，可以说，基岩面同护筒口两者交接位置是实现我们安全成孔的一个重要环节，在开孔泥浆完成制备后，则需要对片石与粘土进行回填，在小冲程冲击的情况下使这部分片石与粘土能够冲击到基岩同护筒口之间位置，并形成具有良好稳固性的孔壁；第四，钻进控制。在我们使用冲击钻施工时，需要对泥浆指标、冲程以及超压水头这几个环节做好控制工作，保证超压水头能够控制在1.8m左右。之后，则可以通过外加剂、膨润土以及优质泥浆的加入保证孔内泥浆指标能够满足本次施工要求；第五，成桩施工。在该环节中，主要包括有桩孔检测、基桩混凝土、桩孔后期处理等环节，在联系本工程实际的基础上，我们在清孔工作中使用了换浆法，即通过空气吸泥机的应用抽出孔内泥浆，向其中补充清水，并在上述步骤的反复之后将孔内泥浆进行彻底的清理。之后，则使用了超声波孔壁检测仪进行了质量检测，看孔径、孔深以及倾斜度等是否能够满足要求。

3.3 钢围堰组拼下沉

当部分基桩施工完成之后，则可以同时进行后续基桩以及钢围堰组拼下沉这两项施工。由于本施工墩位水深在10m以上，覆盖层透水性较强，在联系这部分实际的情况下，我们在围堰结构方面以分离式双壁钢围堰方式在同桥轴线对称的情况下对围护结构进行了布置，且刃脚穿越覆盖层达到基岩面。施工总体方案方面，则在联系实际情况的基础上分块对钢围堰进行了现场的制作、组拼、下沉，而在具体施工中，则需要对以下环节做好把握：第一，围堰环块组拼测量定位。在该环节中，需要做好现场定位精度的控制，以此避免钢围堰在组拼完成、下沉后出现倾斜或者偏位情况；第二，刃脚着床控制。在前期施工中，施工钻渣由于在水流的作用下出现了堆积现象，并因此使河床出现下游高差较大的情况，对于围堰刃脚着床施工带来了一定的不利影响。在此种情况下，我们通过测探仪设备的应用对河床进行了测量，并在对河床完成抽砂清理之后保证了围堰平整性；第三，吸砂助沉控制。当围堰刃脚进入覆盖层之后，则需要及时的吸出堰内泥砂，以此在降低下沉摩阻力的同时使其能够下沉的更为顺利。同时，也需要保证堰内刃脚位置的泥面同围堰刃脚相比要高，以此避免由于刃脚翻涌而使围堰外部的泥沙涌入，进而造成围堰失去控制的现象；第四，压重助沉控制。当围堰刃脚还没有着床、处于自浮状态时，则可以隔仓注水使其下沉；而当其完全着床之后，如果仅仅以注水方式已经不能够起到下沉效果，则可以在隔仓位置对混凝土进行浇筑，并保证每次混凝土浇筑高度应当小于4m。

3.4 围堰封底混凝土浇筑

3.4.1 围堰清理

在本工程围堰下沉以及桩基施工这两个环节中，由于施工时间较长，在钢围堰内壁以及钢护筒的外壁则会不可避免的存在一定的杂物或者水锈。为了使混凝土同钢护筒间握裹力以及混凝土质量能够满足要求，在对河床缝隙以及钢围堰内壁进行实际封堵之前则需要使用高压水枪对钢围堰壁以及钢护筒壁做好清洗。

3.4.2 未成桩钢护筒稳定處理

对于还没有进行施工的桩基而言，在对围堰进行施工时就需要能够将堰内砂吸出。由于这部分护筒底部没有砂层水平约束，对于没有完成的桩则需要使用冲击钻进行销钉孔施工，并形成定位桩。

3.4.3 浇筑平台

在设置浇筑平台时，需要在充分联系施工条件以及封底时间的基础上尽可能早的进行封底，并在封底工作开展中通过溜槽以及固定式中心及料斗共同实现浇筑工作。

3.4.3 导管选择布置

在本施工中，所使用的导管选择了壁厚10mm、内径φ299的钢管。平面布置方面，则根据每根导管作用半径以及封底面积等共同对导管在平面的布设位置进行确定，在本工程中，在每一个单堰中都设置了15根导管。

3.4.4 测点布置

在对混凝土进行水下灌注时，需要对水面下灌注的混凝土面高度进行精确的探测，以此为基础对沉淀层厚度、桩顶高度以及埋导管深度进行控制。在本工程中，每13㎡就对一个测点进行了布设，在单个围堰内一共布置了20个测点。

3.4.5 混凝土浇筑

在本工程中，对于单个围堰封底混凝土数量达到了3600㎡，并根据从低向高、从四周向中间的方式进行布设。在路堤区域，由6台搅拌运输车将混凝土运输到现场，并在建设了一套130m?/h的水上拌合站保证混凝土的供应。

4 结束语

可以说，在现今城市飞速发展的情况下，跨河、跨江桥梁的建设不仅是城市面貌、综合实力的一种体现，对于城市经济的发展也具有着积极的意义。而在特殊施工环境下，就需要在充分联系实际情况的基础上制定科学、合理的施工方案。在上文中，我们以一个工程实例对桥梁深水基础钢围堰与基桩同步施工技术进行了分析与介绍，具有着一定的研究价值。

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