复杂地质条件下的桥梁水上施工技术

甄颜洪

【摘要】社会经济的发展进步，带动我国桥梁施工技术的也有了质的飞跃。在桥梁结构施工中，水上施工是桥梁施工的重要组成部分，由于结构隐蔽性质的特殊性，因此在水上施工过程中常会出现一些突发事件，影响桥梁施工的质量和时间。本文主要从当前桥梁水上施工技术的现状出发，对复杂地质条件下的桥梁水上施工技术进行了深入的研究和总结，为今后桥梁水上施工提供一定的理论借鉴。

【关键词】复杂地质条件；桥梁施工；施工技术 ；水上施工技术

【引言】：近年来，我国经济建设的飞速发展，桥梁建设工程也越来越多，但是由于我国国土辽阔，地质条件复杂多样，桥梁工程在施工过程中，必须结合复杂的地质水文情况来决定施工技术，特别是桥梁水上施工技术，一定要加大重视力度。

1、当前桥梁水上施工现状分析

1.1发展研究

在我国桥梁建设初期，气压沉箱法是我们进行桥梁水上施工的主要方法。随着国家经济和科学技术的进步，我国的桥梁施工技术也越来越先进。钢板桩围堰技术在一些重点工程中开始应用，逐步取代了气压沉箱法。另外，深水沉井系统在江苏泰州大桥的成功采用案例，使我国的桥梁施工技术开始走向世界顶峰，也实现了我国桥梁建设由过去的经验式向先进科技化的转变。

1.2桥梁水上基础施工技术现状

我国现有的桥梁基础主要分为深基础与浅基础两个大类型。由于浅基础其自身结构存在着埋深浅、承载力薄弱以及基础稳定性差等一系列先天性不足。所以我国现有的桥梁施工中常使用深基础来保证桥梁可以长期进行工作。深基础主要有以下几种：（1）管柱基础：管柱基础主要有嵌岩柱塞、承台以及管柱柱身三部分构成。管柱具体受力是由管壁进行，其他结构物主要是用来为管柱 提供抗弯弯矩。（2）桩基础：桩基础主要在形式上面可以分为钻孔灌注桩以及打 入桩两种。桩基础与其他深基础相比，桥梁水上基础施工中使用较为广泛，特别是钻孔灌注桩是先进桥梁工程中最主要的基础形式。（3）沉井基础：沉井基础是一种深基础，主要借助自身重力向下沉到设计标准高。由于在这个过程中需要极大的重力，因此沉井基础的底部一般会设计成刀刃的形状，当前，我国的桥梁水上施工基础方面，主要采用的水上基础结构是钻孔灌注桩，由于沉井基础和关注基础施工难度过大、工程造价高等，目前的应用范围具有一定的局限性。

2、 复杂水文条件下桥梁基础施工技术研究

桥梁建设工程是一项具有专业强度、涉及范围广、具有综合性的工程，因此在施工过程中常会由于气象条件、工程造价、技术人员素质以及设施装备等原因影响到桥梁水上施工的开展，特别是复杂的地质条件，是决定水上基础施工的关键。

2.1复杂地质条件下桥梁水上施工技术研究

当前，我国桥梁施工技术已经形成了一定的模式，在实施水上施工技术的时候需要注意以下方面：

（1）土围堰以及钢围堰：围堰在桥梁施工中得到了广泛的应用，主要是其自身具有一定的独特性，总体来说，土围堰和钢围堰具有很大的相似性，施工原理大致一样，而且都是利用介质让水和施工面隔离开，形成一个安全的施工环境；然而，两者之间仍存在很大的差异，例如，土围堰的功能性远远不及钢围堰，但是工程造价低，在一些普通工程中应用较多。而钢围堰工程虽然功能性强，但是由于工程造价高、施工技术要求严，因此多使用在一些高要求、高标准、高质量的桥梁建设工程中，在一定程度上就限制了钢围堰的使用范围。

（2）双臂钢套箱：它的本质就是钢围堰，只是提醒制作上有些差异，主要在深水搞桩承台中应用。

2.2具体施工工艺选择技术研究

上面我们所提到的施工技术都符合桥梁水上施工技术的标准，但在复杂的多种因素影响下，要根据施工的实际情况进行科学的选择，使施工技术不仅能够达到工程建设的质量要求还要符合一定的工程造价和工程进度。通过以往的经验总结我们可以得到以下结论：（1）钢吊箱施工技术造价低、施工时间短，因此若是符合技术标准，那么钢吊箱工艺技术是工程建设的首要选择；（2）在浅水地区进行桥梁建设的话，处于技术要求和节省施工成本的考虑，应当选择筑岛围堰施工技术；（3）深水地区要有选择性的选择钢围堰进行施工；（4）对于一些水量大，潮水猛的施工地区应进行先下桩在围堰的施工办法进行施工。（5）软弱地质条件下，应当选择钢板桩围堰。

3、复杂地质条件下钻孔桩施工技术研究

钻孔桩施工是当前我国桥梁施工技术中最常用的技术之一，钻孔桩施工技术的优点主要是不怎么受到复杂地质条件的影响，因此适用于绝大部分的地质环境，能够根据实际需要进行桩体直径的制定，而且由于钻桩孔技术使用范围广，因此具有其他施工技术不可比拟的优越性。但是，如果遇到一些特殊的地质现象，就容易造成一定较大的物质财产和生命财产，因此在特殊、复杂的情况下，一定要高度重视钻孔桩的使用。

3.1深厚砂层地区施工技术分析

在深厚砂层地质条件下施工时，由于深厚砂层地质条件的独特性质应当注意以下几点施工难点：（1）难以保证垂直度：由于深厚砂层地质条件下，地质稳定性较差，所以一旦桩长较长时，会难以保证桩的垂直度。（2）泥浆杂质过大：由于地质条件特殊在成孔时容易产生孔底泥浆杂质过多的现象，难以保证桩的强度。对于上述的几点施工難点应当选用优质泥浆，在泥浆中掺加一定 含量的外加剂。用以保证泥浆杂质含量符合工艺要求。并且在钻控制 要保证钢护筒施工质量，保证稳定性以及垂直度 。

3.2沙卵石地区施工技术分析

在砂卵石地区进行施工时，由于沙卵石地区复杂的地质条件钻孔 施工常会遇到例如易塌孔和管孔涌砂等施工事故。所以为了避免以下 几点施工事故的出现 ， 在该地区进行施工时应当注意以下几点：（1） 采用优质泥浆并保证钢护筒全断面如岩的 技术方法保证避免 塌孔故的发生。过程中，保证泥浆质量以及钢护筒钻入技术是施工关键。（2）保证泥浆浓度合理，保证优质的泥浆浓度可以有效的保证避 免管孔涌砂事故的发生，在这一过程中，泥浆浓度的保证是技术关键。

结束语

综上所述，在复杂条件下，特别是对复杂地质水文条件下的桥梁进行水上施工，一定要将资料准确的把握好，要掌握其规律和关键，找到控制点，从而采取科学、高效的施工方案和施工技术，制定合理的施工方案，这样的话，不仅可以保障桥梁施工的顺利进行，降低安全风险，还能节约成本，实现利益最大化。

【参考文献】：

[1]杨少华.复杂水文地质条件下的桥梁水上基础施工技术研究[D].重庆交通大学，2011.

[2]王学军.岩溶地区公路桥梁深水桩基础施工技术研究[D].重庆大学，2003.

[3]李维洲.跨海大桥大型深水基础施工技术研究[D].长安大学，2008.endprint