郑西客专西流湖大桥深水墩施工技术.doc

郑西客专西流湖大桥深水墩施工技术郑州铁路局工程管理所 何伟强摘 要 结合工程实例，对深水墩施工技术进行阐述，重点阐述了施工栈桥、墩位平台、承台钢板桩围堰施工技术。关键词:桥梁 基础 施工 技术1.随着铁路、公路建设规模不断扩大，与江、河、湖交叉的大桥也越来越多，深水桥梁基础施工技术也日趋成熟，本文结合郑西客专西流湖大桥深水桩基础的施工方法及工艺，对深水桩基础的施工技术进行分析、总结，以供类似工程参考。2.工程概况：西流湖大桥为郑西客专还建陇海线上的一座大桥，位于郑州市高新开发区，上跨西流湖。起点里程为LDK575+885.88，桥总长193.7m。全桥为钻孔桩基础，双线圆端形桥墩均位于水中，桥垮结构为432m+224m，双线T型桥台，简支T梁。西流湖湖面宽约160m，雨季水位108.11m, 水深5.5m。枯水期水位106.126m，水深3.5m。3.施工技术方案：西流湖大桥大桥施工的难点是水中墩基础的施工，结合本工程水文、地质条件，综合考虑经济、安全、环保、取材方便等困素，采用“搭设施工栈桥，墩位平台钻孔，钢板桩围堰施工承台”的方案。3.1施工栈桥：为保证施工物资、机械及人员的输送，需在水中搭设栈桥。栈桥宽度6米，最大跨度9米，栈桥下部采用双排F550的钢管桩，钢管桩之间以型钢焊接，以增强抗倾覆性能，桩距为5米，钢管桩的长度依据承载、地质摩擦系数等计算确定；墩帽为2I32工字钢，上铺H440型钢纵梁，纵梁之间以螺栓联结。钢管桩的下沉采用振动锤沉桩，便桥梁部的架设采用履带式吊车架设。钢管桩、横梁、纵梁联成整体组成栈桥，见图片1所示。施工栈桥图 图片13.2 墩位平台：墩位平台采用50t履带吊机辅助施工，自栈桥内侧悬臂拼装导向架，插打第一排及第二排钢管桩后，安装部分平台构架，然后继续延伸插打钢管桩，形成墩位平台。履带吊停放在栈桥桥面，吊装导向架至待插打桩位处，导向架精确定位后，吊装待插打钢管桩就位。履带吊吊装振动锤与桩顶连接，将钢管桩吊至设计桩位后，慢慢放松吊机钢丝绳，直至桩落于河床面，并再次检查桩的垂直度。确定桩位与桩的垂直度满足规范要求后，开动振动锤进行振动沉桩，每次振动持续时间不超过1015min。每根桩的下沉应一气呵成，不可以中途停顿或者较长时间停顿，以免桩周土恢复造成下沉困难。单根桩节按照起吊高度和重量控制，待打桩入土至导向架上0.51.0m高度时，移去振动锤进行接桩。对于现场切割的钢管桩，切面一定要平整，并除去钢渣，然后与上面一节钢桩对中、对焊、最后加焊补强板。加焊补强板时要将加焊处对焊的焊缝打磨光滑。待上下节钢管桩之间的焊接质量经检查合格后再继续进行打桩，桩的最终入土深度采用桩底设计标高和最终贯入度双控的办法来确定，在钢管桩尚未达到桩底设计标高，但最终贯入度达到每分钟35cm时，可停止打桩。钢管桩打到位以后，将钢管桩顶口按标高线切割平齐。钢管桩施工完成后，检查桩的偏斜及入土深度与设计相符后，在钢管桩之间安设型钢剪刀撑使其成为整体，同时在桩顶按照设计尺寸焊接牛腿及构件，并保证底面平整；吊放型钢纵横梁并与钢管桩焊接固定。3.3 承台钢板桩围堰：水中墩承台采用钢板桩围堰法施工，围堰入土深度3.5米。围堰采用拉森型钢板桩。钻孔结束后，准确测量安装插打钢板桩导向架，用DZ90震动打桩机震动下沉钢板桩至设计标高，插打时保证钢板桩的倾斜不大于1%和接口严密性，打完钢板桩后用导向内圈梁连接加固。钢板桩尺寸见图2。组桩及单桩的锁口内，涂以黄油混合物油膏（重量配合比为：黄油：沥青：干锯末：干粘土=2：2：2：1），以减少插打时的摩阻力，并加强防渗性能。 拉森型钢板尺寸图 图2由于本工程为水中施工，当围堰板桩插打完成后，要抽掉围堰板桩中间的水以便于施工导向内圈梁。当抽水达到要求高度时利用导向圈梁作为围堰的第一层内圈梁，内支撑采用型钢杆件通过型钢圈梁与围堰相连，保证内外压平衡确保施工安全。第一层圈梁用2I32工字钢，第一层内支撑采用2I25工字钢；第二层圈梁用2I40工字钢，第二层内支撑采用2I32工字钢。在内支撑构架上铺设型钢及脚手板，作为围堰抽水、吸泥及混凝土封底的施工平台。基坑的开挖采用带水开挖，使用砂石泵吸泥清基，用测绳量测，开挖至设计基底标高后，进行混凝土封底。待封底混凝土达到设计强度后开始抽水，待围堰内水面降至第二层内支撑以下0.5m位置时，安装焊接第二层内支撑，之后继续抽水直至将水抽完，然后进行清基开挖。抽水深度大于支撑高度时，要加设支撑然后才能继续进行往下抽水，严禁设置支撑前超挖。在加设支撑时要检查各节点是否顶紧，防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快，且要随时观察围堰的变化情况。在基底取土过程中及时测量坑底标高防止超挖。经检查到过设计标高后，进行封底混凝土浇筑。围堰抽水见图片3。围堰抽水开挖及内支撑设置图 图片33.4 围堰内承台施工：围堰内排水、清基、混凝土封底工作完成后，即可拆除围堰下部导向架，割除钻孔桩多余钢护筒，凿除多余桩头，进行桩基检测，桩基检测合格后，清理平整基底至承台底设计标高，准确测设承台结构位置，依照承台轮廓线绑扎钢筋，同时安装冷却水管，其它准备工作（混凝土、施工机械设备到位等）完成后，进行承台混凝土浇筑施工。见图4。承台施工准备图 图片43.5 围堰拆除：墩身施工完毕后拆除钢板桩围堰。钢板桩采用振动锤振动配合吊车拔桩，在钢板桩插打前，对插入土层内部的钢板桩内外两侧涂刷沥青，减少拔桩的摩擦力。拔桩前，先将围堰内的支撑，从下到上陆续拆除，并陆续灌水至高出围堰外水位11.5m，使内外水压平衡，使板桩挤压力消失。再在一侧选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动各拔高12m，然后依次将所有钢板桩均拔高12m，使其松动后，分两侧向挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出，