桥梁水下承台施工技术

常宝华

（唐山曹妃甸发展投资集团有限公司，河北 唐山063200）

0 引言

某桥梁主桥段（19～26#墩）设计为8跨35m预制箱梁。主墩采用钻孔灌注桩基础，水下承台。主墩承台由4 根Φ1.6m 的群桩组成，承台尺寸为10.25m×6.6m×2.5m。因采砂严重，河道范围内的河床受到一定的破坏。经多次实地测量，河床实际高程、河面宽度与设计存在一定差异。原设计水面宽为254m，现水面宽为305m，两岸已坍塌51m。目前18#桥墩距离岸边仅13m，27#桥墩已在河道边缘。经现场了解，河床以下采砂深度较深，约20m土层受到一定的扰动，并且设计图纸中明确表明河床向下2.5m 范围为采砂弃土。河道目前最大水深为8m，最浅为3.3m，平均深度为5.5m。通过对施工周边环境的勘察，本施工段积水主要由采砂形成的水塘引起，该河道上游基本呈干枯状态。

1 工程难点分析

本桥梁的施工难点主要有以下几方面：

（1）因近期采砂严重，河床断面情况与设计单位勘察时存在较大差异，无法判断其真实地质情况；

（2）结合设计图纸，主墩处常水位高程为8.5m，最低承台底标高为1.438m，位于水下7m，且承台尺寸较大，施工难度大；

（3）桥梁所处的地段土质条件差，设计图纸中表明承台底部为淤泥层，属采砂弃土，土质很差，厚度约为3～4m，该土质条件极大地增加了基坑开挖的难度；

（4）设计图纸中明确表明每年7 月为泄洪时期，同时该桥梁主桥工程是本项目的重要控制性节点工程，因此必须在6月中旬前完成下部结构施工，施工工期非常紧张，并且施工层次多、工程量集中，必须尽早确定施工方案，以便早日组织施工。

2 承台施工技术

在桩基施工结束且混凝土达到强度后，开挖承台基坑。基坑开挖后进行桩基检测，桩基检测合格后，方可进行承台施工（由于工期很紧，建议在桩基7d 混凝土强度试验结果出来后进行桩基检测）。根据现有设计图纸，主墩处常水位高程为8.5m，最低承台底标高为1.438m，位于水下7m（原图纸中设计承台位于水下11m，后经水利部门同意，将所有承台进行了抬高）。按照目前的承台标高施工较为简单，只需将桩基施工时填筑的横向支线便道开挖至设计标高即可。

开挖结束后在承台两端设置2个排水小坑，尺寸为0.5m×0.5m，深1.0m。在施工过程中，采用水泵明抽的方法进行排水。对于个别承台开挖时可能会出现的四周坍塌及渗水情况，则采用搭设木桩及堆放麻袋、竹排的处理措施。同时，为有效地确保承台施工质量，应严格控制以下主要的施工环节：施工准备→基坑开挖→破除桩头→桩基检测→放样→浇筑混凝土垫层→钢筋加工、安装→支立模板→混凝土浇筑→拆除模板→柱底凿毛→养生。

2.1 场地准备

根据承台设计的平面尺寸、施工方法及配合施工的机具设施安放方案对场地进行整理，在基坑开挖前用石灰对开挖的尺寸进行初步放样，以方便挖掘机准确开挖。

2.2 基坑开挖

基坑采用机械开挖，坑壁及基底用人工修整，并对基底进行夯实。

为防止开挖后基坑坍塌，开挖时按照1∶2进行放坡。在开挖过程中为防止机械开挖对灌注桩桩身造成破坏，桩位附近基坑采用人工开挖。开挖时应有测量人员进行标高控制，直至开挖至承台底标高为止。基坑平面尺寸比承台底面积稍大，留有立模操作空间。

2.3 破除桩头

在基坑开挖结束后，进行桩头凿除工作。利用风镐和人工破除桩头至承台底标高处，并将碎混凝土清理干净。桩头破除时先用风镐破除桩基主筋外部的混凝土，然后在承台底标高位置进行横向打眼，将桩头一次性破除，用吊车将桩头吊出基坑进行集中处理。

2.4 桩基检测

桩头破除结束后上报专业检测单位进行桩基质量检测，检测合格后方可进行下道工序的施工。

2.5 施工放样

桩头破除结束后，用全站仪将每根桩基的中心点进行准确放样，且按照轴线在桩基周围放出4个控制点，并报监理工程师复核，以保证桩基中心位置准确。

放样时用油漆将桩基中心位置及各控制点准确标出，同时根据承台设计平面尺寸将整体位置进行准确放线。

2.6 浇筑混凝土垫层

桩基检测合格后，浇筑混凝土垫层，浇筑厚度不小于20cm。浇筑时严格按照放样的承台尺寸进行施工。

施工过程中注意承台垫层中应设置D12型钢筋网片，并将其设置在垫层的中间位置。垫层施工后在保证混凝土有足够的强度后，方可进行下道工序施工。

2.7 钢筋加工、绑扎

钢筋采用在加工场制作、现场绑扎的施工方法，同时预埋立柱搭接钢筋。

承台钢筋骨架绑扎时，应注意其与桩钢筋的连接。钢筋布置按图纸要求，即钢筋的所有交叉点均应绑扎、焊接，焊接长度必须满足规范要求，以避免在浇筑混凝土时移位。另外，浇筑混凝土后不允许再安设或插入钢筋。立柱钢筋笼与承台钢筋焊接时必须对中。钢筋绑扎自检合格，经现场监理工程师验收认可后，方可进行下道工序施工。

2.8 模板制作、安装

本桥梁的承台采用厚为10mm 的竹胶板组成。在钢模接口处垫海绵双面胶以防止漏浆，竹胶板接口处使用双面胶。

在模板安装前，为便于拆模，应在模板内侧涂刷脱模剂。模板表面应保持光洁、无变形、接缝严密。要有加强横梁，要有一定的强度和刚度。模板在现场拼接成形，采用对拉螺丝紧密拼接，并加入外撑或用葫芦拉紧，以防止模板移位。

检查模板的形状、尺寸，要符合设计要求，表面平整度不得大于5mm。

2.9 混凝土施工

混凝土由拌和站集中供应，搭设滑槽入模。

承台混凝土施工时，应斜向分段，水平分层浇筑，每层厚约30cm。混凝土施工前，应对混凝土拌和及运输设备进行检修，确保万无一失。混凝土采用60 型插入式振动器，梅花形振捣，且振捣时应轻放慢出，保持一定距离。当混凝土不再下沉，且混凝土气泡全部排出后停止振捣。振捣时振动棒插入下层混凝土5cm左右，严禁撞击模板及钢筋预埋件，防止出现漏振、过振。浇灌完成后人工抹面收浆。

浇筑时按照要求做3 组标准养护试件和3 组同期养护试件。

2.10 拆模养护

待混凝土凝固后，立即洒水覆膜养护。待混凝土达到规范要求的强度后，即可拆模并及时将模板整修、存放。

另外，待混凝土达到强度后进行立柱下部凿毛。

2.11 基坑回填

基础施工完毕后应及时回填，回填须分层夯压，每层厚20cm，施工尽量采用压路机碾压，边角采用振动夯实机夯实。基坑回填时应两面对称回填压实，回填至原地面后，做成反坡，以免雨水、养护水等汇至基坑处下渗。须重视回填压实工作，以作为墩身支架基础使用。

3 承台施工安全措施

本桥梁承台基坑开挖较深，承台基坑开挖施工中采用挖机逐层开挖、逐层加固的办法。为防止坍塌，深基坑开挖时应放缓基坑边坡，并且在开挖时做到边开挖边观测，以确保安全。单个承台开挖时需缓慢进行，进行到底部时需暂停施工，观测一段时间没有异状后再继续进行。

另外，本桥梁承台基坑开挖时采取了相应的应急措施。本工程承台基坑开挖较深，开挖好后应及时封底，并及时进行承台施工，以避免暴露时间过长。施工过程中安排专人巡视基坑周围坝体情况，一旦坑内发生严重的流砂、涌砂现象，则立即采用土方回填或坑外回抽灌水的方法，以防止坝体塌方。当开挖基坑周围坝体出现大面积的裂缝坍塌时，立即停止坑内作业，人员撤离现场后，用土方回填后重新开挖施工。

4 结论

本文结合工程实践经验，针对该桥梁主墩处常水位高程为8.5m，最低承台底标高为1.438m，位于水下7m，且承台尺寸较大、施工难度大的特点，为有效地确保承台施工质量，严格地控制各施工环节，同时在承台开挖结束后在承台两端设置2 个排水小坑，采用水泵明抽的排水方法。个别承台开挖时可能会出现四周坍塌及渗水情况，则采用搭设木桩及堆放麻袋、竹排的处理措施。

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