市政桥梁下部结构的水中施工技术

郭宝君

北京建工土木工程有限公司 北京 100028

引言

在我国社会经济水平大幅度进步的影响下，使得国内市政工程建设得到了显著的进步。因为我国地域广阔，进而拥有大量的江河，这就使得在实施市政道路工程建造的时候，极易遇到跨河桥梁工程，这个时候就需要施工人员充分的结合实际情况和需要来选择最为适当的施工技术来实施工程的建造，诸如：钢板桩结构，浮箱平台施工技术，围堰结构建造等等，这些施工方法和技术都被切实的运用到了水中桥梁工程的建造之中，但是市政桥梁工程的建造与其他类型的桥梁工程还是存在诸多的差别的，因为市政道路工程的结构较薄并且长度跨越较大，进而以上阐述的各种施工技术和方法不适合使用在市政桥梁工程施工之中。

1 工程概况

广雅大桥工程位于柳州市，横跨柳江河，13#墩为主墩，承台设计为哑铃形，上下游各设置9根2.3m桩基础。承台底设计标高为73.000m。广雅大桥为上下游河道顺直，由于柳江下游已建大坝，故常水位保持在77.5m左右，水流速度很小。桥位处河床基岩埋深很浅，经现场勘探，表面覆盖层厚度为0～5m，明显的喀斯特地貌。河床覆盖层自上而下为淤泥层、砂卵石层。目前桩基施工平台及桩位布置如图1所示。

2 排架及钻机平台搭设

水中基础施工技术其实质就是钻孔灌注桩的形式，在水下实施孔洞的设置，在实施这项工作的时候，周边的环境十分的恶劣，进而在正式开始这项工作的时候，需要做好充足的安全准备工作，并且需要对施工设备实施检核，确保在施工中能够正常的运转。在针对桩基结构排架实施设计的时候，可以选择长度在五到七厘米的长排架，所有的设置在河道中的网木桩结构较小的一头的直径需要保持在不能低于十厘米的水平，并且需要从钻孔桩的两边进行嵌入，确保两边都设置两排木桩，之后利用松木来当做木桩结构的主要支撑结构。钻孔设备可以放置在排架顶部结构上。对方木实施安设的时候，务必要对钻孔桩之间的间距进行调节，并且采用适当的方法对孔桩实施加固。并且需要对走行方木实施安设，为钻孔机的移动创造良好的基础。

3 水中钻孔桩施工技术

3.1 前期准备工作

对于施工工作开展前的准备工作来说，可以划分为两个部分，首先是施工物料，设备的准备工作，其次是施工现场的准备工作。施工物料以及设备的准备其实质就是将施工中会使用到的各种类型的物料以及设备进行前期的采买和储备，并且需要由专业人员对施工设备实施检查，保证设备正常的运转。所有的施工物料的质量都需要达到既定的要求，并且还要保证施工工作人员都具备一定的安全生产的意识，对施工中的各项技术都有所掌握，还需要全面的了解施工的方案，这样才能遵照施工方案按部就班的开展各项施工工作。所有施工中涉及到的应急资源也需要做好充分的准备，为工程的施工工作创造良好的基础。

3.2 具体施工方法

（1）钢管桩的制作及吊装技术。钢管桩结构的建造需要利用到大量的钢管物料，进而我们需要对钢管的质量实施严格的检核，确保所有的钢管的质量都达到既定的标准。再有，利用钢管完成桩柱的建造，通常钢管桩都是被安设在水下的，进而需要在正式开始建造之前，需要对钢管的长度进行准确的计算，之后按照计算的结果来准备符合要求的钢管，并且也需要对河床内的土层的质地实施分析，最终确定钢管之间的间距。钢管埋设的深度也是需要加以侧重考虑的，钢管桩焊接操作的结果务必要进行严格的管控，吊装技术需要确定准确的准吊点，并且需要保证吊点为双数。

（2）插打钢管桩技术。在运用这项技术实施施工操作的流程为：首先需要将专门的打桩设备安设在准确的位置上，并且将全站仪调节到正常运转的状态上，钢管桩吊装插打工序需要利用专业的震动锤工具，在选择震动锤工具的时候，需要充分的结合钢管桩结构的规格，钢管桩安设在水下之后，需要设置导向架来加以辅助，这样能够确保钢管桩安设在指定的位置上。浮吊需要确保稳定的保持达到水平的状态，这样在将钢管桩实施安设的时候才不会发生倾斜的问题。震动锤的工作时长需要结合钢管桩下沉的情况来加以衡量，一旦钢管桩在外界作用力下不能持续下沉，这就基本上可以判定钢管桩已经达到了既定的要求状态，虽然埋设到土层中的深度超出的既定的要求，但是这样能够促使钢管桩能够保持一定的稳定性。

（3）在针对钢管桩实施插打操作之前，需要对土层中的杂质进行清除，不然钢管桩不能保持与土层形成完全的垂直，插打桩施工务必要保证不间断性，并且对于施工的时长也需要加以管控。钢管桩在安设到土层之后，需要针对所有的钢管桩实施找平，要确保全部的钢管桩的顶层都处在同一个水平面上，在实施找平工作的时候，需要遵从高切低补的原则，找平工作的目的就是为了保证在顶层的钢板的焊接位置的稳定性。在针对钢盖板实施焊接操作之前，需要在桩柱顶层设置专门的钢桥面横梁结构，各个横梁之间的距离需要达到既定的规范标准，之后才能实施竖直梁结构的安设，横纵两个方向的梁柱结构的连接的目的就是促使桥梁结构保持良好的稳定性。

4 水中基础的施工技术要点

4.1 护筒的制作与埋设

在施工工作的开展中，可以借助埋设双护筒结构的形式来找到护筒中钻孔的准确位置，整个护筒结构最少需要两个定型半网，所有的半网之间可以借助专门的螺栓来进行紧固连接，利用钢板来对最底层的护筒的底口实施加固操作。在正式安设护筒之前需要对护筒实施加工，所有的护筒之间的连接都需要利用螺栓来加以紧固。外层护筒的安设工作完成之后，才能确定内层护筒的准确位置，护筒的分支结构也需要利用螺栓来进行加固连接，需要针对螺栓的紧固情况实施严格的检核，确保结构能够担负内外两方面的载荷。

4.2 泥浆配备及钻孔清孔

对于泥浆的密实度，实际重量以及护筒的结构情况实施密切的观察和检核，钻孔工具的运转效率需要结合所处地质的情况来加以切实的额控制，对钻机设备运行效率实施切实的调控，这样才能确保高效的成孔。由于水中的孔洞的条件具有一定的限制性，需要对质量实施切实的暴恐。钻孔操作务必要达到下面几项要求：

（1）需要对造浆的工序的效率加以切实的管控，将规格较小的泥浆泵需要悬空设置在内层护筒结构上，之后从泥浆之中抽出来并且移动到沉淀池中实施沉淀，在整个工序中，如果操作地点与河边的距离不远，这个时候可以将泥浆池选择设置在距离较近的河边的位置。如果与河边的距离较远，那么我们可以利用泥浆船来充当沉淀池，之后将完成沉淀的泥浆灌注到泥浆孔洞之中来循环工作。因为整个工序对泥浆的质量具有严格的要求，进而所有的泥浆成分的量都需要加以管控。

（2）在完成钻孔操作后，需要安排专人在最短的时间内将孔洞内的杂质进行清理，确保孔洞内的整洁度。在实施混凝土灌注操作之前，需要实施二次清理孔洞，务必要保证孔洞内的清洁。

4.3 浇筑混凝土

因为水下混凝土具有硬度大，高稳定性的特点，往往较普通混凝土提高一标号。在灌注混凝土之前，首先应严格核对配料单中水、骨料、掺合料、水泥以及其他外加剂来配合比，混凝土制作完成之后要及时注入孔中，并且在注入的同时不断搅拌，搅拌的时长需要结合实际情况和需要来加以控制。采用单导管水下灌注法灌注封底混凝土，封底混凝土厚度为3.5m，汽车吊转动移位灌注各个桩体，封底混凝土要求短时间灌注完成。

5 承台施工

承台施工采用钢吊箱施工，钢吊箱安排在外部场地焊接安装后移运至现场施工场地。之后开始进入整体就位阶段。启动千斤顶移动收紧受力部件，使其各向受力均匀，拆除阻碍钢吊箱下沉的部件，利用千斤顶控制下降速度，平稳有序沉降，转换千斤顶行程，不断循环下沉，直至达到设计位置。安排有丰富水下焊接经验的操作人员进行水下焊接连接。之后进行桩头处理，钢筋绑扎，灌注混凝土等步骤不再重复说明。

6 桥墩及盖梁施工技术

桥墩与盖梁本身并不是同时施工，而是分步施工，在此为避免使文章繁冗，特将此两部分施工合为一处，桥墩施工应先在平台上进行钢筋绑扎，然后架立钢模板，钢模板需经过强度、刚度、稳定性验算。钢模板采用模板厂家事先定做加工而成的成品，进行现场组装，螺栓拧紧，杆件拉紧，加固稳定后，待相关人员检查完毕后，进行混凝土分节浇筑。

6.1 支撑体系设计

在本工程中，经过Midas软件验算选择I40型号，采用抱箍这种受力结构作为对其上模板及混凝土支撑型式，便于安装但拆除费力。本工程之所以采用这种材料基于现有材料的循环使用，比选方案还可以有穿心棒配合沙箱型式，这种支撑结构在拆除时十分方便、快捷，能够有效的提升工作的效率。槽钢在施工时，会因为跨距太大产生挠度，长期作用下去，会对施工造成影响，不利于施工质量的保证，所以还需要用小圆木在钻孔平台的相对应位置进行必要支撑。

6.2 模板制作

模板原材料采用加强竹胶板，小方木底模布置在槽钢的相关位置，用竖向方木作为侧模主楞，对盖梁混凝土侧压力起到加固抵抗作用，底模间距以及侧模间距要控制在一定范围内，后者要比前者大。在模板接缝处进行密封处理，保障混凝土外观。盖梁模板定型制作后，为了使浇筑的混凝土成型，不出现跑模、胀模、倾倒现象同时为了模板能够抵抗混凝土产生的压力，还要在模板外部进行加固，加固材料为D50型号的钢管，对拉螺栓拉紧。

7 结束语

市政桥梁水中基础及下部结构施工技术因为施工环境的特殊性而出现施工问题的案例有很多，所以相关施工人员在作业时，要避免此问题的出现，要将其全过程中的每一项施工步骤按要求落实到实处，确保桥梁施工顺利如期完成。