公路桥梁深水桩基础施工技术应用

梁愉 吴胜刚

【摘要】本文主要从岩溶地形对桥梁工程基础施工的影响进行分析，并根据笔者多年来的相关经验和知识针对岩溶地区桥梁深水桩基础施工提出了一些肤浅的看法，希望能够给予相关专业读者借鉴。

【关键词】桥梁；深水桩；基础；施工技术

0引言

随着社会的发展，在公路桥梁建设发展中，桩基础是最常见的一种深基础，主要用以地基浅层土质不良，采用浅基础无法满足桥梁工程地基强度、变形和稳定性需要，且无法通过地基处理的方式解决浅土层土质的不良问题的情况。桩基础能够将承受竖向荷载通过桩侧摩阻力和桩端阻力传递到深部岩层动荡中，将承受的横向荷载的桩由桩身材料和桩侧土的弹性抗力来抵抗，达到保证桥梁结构稳定性，保证桥梁工程施工质量的目的。

1.岩溶地形的影响

桥梁工程建设对地形、地质有着比较高的要求，熔岩地形对桥梁工程施工的影响比较明显，这主要表现在以下几个方面：

1.1岩溶地形稳定性的影响

岩溶地形最明显的一个特征就是岩溶洞穴多，这种地质、地形结构对桥梁工程的危害最为明显，如果在前期地质勘测中没有掌握施工区域的岩溶洞穴的情况，可能会导致桥梁工程施工中及建成以后出现基础悬空或者洞穴顶板厚度无法承受荷载而坍塌，对桥梁结构造成破坏性影响。除了洞穴之外，溶沟对桥梁结构也有重要影响，不仅会导致基础抗滑能力下降，还可能在附加载荷的影响下，形成基础连同持力层向临空面或软弱松散土一侧滑移。

1.2岩溶地区均匀性的影响

在岩溶各地区岩沟石芽犬牙交错，沟（槽）内土质比较松散，土石地基中的岩石与土呈现出不规律分布的特征。岩石与土的地基刚度、承载能力、稳定性有着很大的差异，如果在施工当中注意这一点，将桥梁工程的结构基础建设在岩石与土不规律分布的土石地基上，在附加载荷等因素的影响之下，会导致桥梁基础出现不均匀沉降，对桥梁结构的稳定性造成很大的影响。

1.3岩溶地区水动力的影响

岩溶地区在洞穴和溶沟的表面、地下分布着很多岩溶水径流，这些径流大多数是自然形成的，在桥梁工程深水桩基础施工当中，可能会改变岩溶水径流、排泄、消散通道，或者导致径流堵塞，引起一些列的环境地质和水文地质灾害，如上游农田水涝，水浸路基危害路基安全。严重的甚至会出现泄洪不畅，在雨季出现洪灾、山体滑坡等灾害。而岩溶管道汽水交替的失衡，会造管道内出现气爆、吸虹等现象，导致公路路基或桥梁基础出现塌陷。

2.岩溶地区公路桥梁深水桩基础施工技术分析

随着公路桥梁施工技术的进步，目前南方地区公路桥梁以大跨度桥梁比较常见，在大跨度桥梁深水基础多采用钻孔灌注群桩基础施工技术，也就是先下钢围堰成桩，在进行其它环节的施工，由于深水桩基础施工大多数是在水下进行，受到水位的影响较大，在施工方案当中应该注意以下几点：

2.1钢围堰的设计和制作

在深水桩基础施工当中钢围堰的设计和制作对施工有着重要影响，一般来说钢围堰是双壁设计，主要用于基础施工挡水结构和水上施工平台的承重结构，也可作为水下承台混凝土施工的外模板。在钢围堰的设计和制作上应该对钢材的强度和刚度有着更高的要求，在制作之前要详细检查钢材的强度和刚度是否达到了相应的标准和要求，必要的时候应该做相应的强度和刚度试验，以保证钢围堰能够承受下沉过程中夹壁内外的水位差，吸泥过程中的内外压力差，封底后抽水干施工承台时水压力，钻孔桩施工时施工平台及钻机荷载等。在设计上要注意根据施工的需要将分成不同的隔舱，以满足灌、排水及围堰垂直状态的调节，满足桥梁工程施工建设的需要。

2.2钢围堰的拼装接高

一般来说钢围堰是分块在工程先预制，再用运输工具将其运输到施工地点，如果施工地点条件技术满足制作需要，也可现场制作钢围堰。由于钢围堰是分块制作的，在使用的过程中需要拼装接高，一般来说需要在一定的拼装平台上进行，拼装完成以后用浮吊吊入水中设计位置定位，也可以在岸边先拼接好以后，再利用吊装设备滑入水中定位。常见的钢围堰拼装接高技术主要有两种，也就是分节整体吊装接高和分块吊装接高，不管使用哪种拼装接高技术，在施工过程中都需要注意在接高下沉中用潜水泵向围堰各仓内注水，这样能够缓慢的沉入水中，到达指定的干弦高度，以便于能够方便进行焊接作业。

2.3钢围堰的定位着床

钢围堰的定位着床是深水桩施工的一个关键环节，为了使钢围堰能够准确的、安全的定位，需要在钢围堰的两侧配置两艘导向船，并用连接梁连成一个整体。在钢围堰的上面配置一艘定位船，导向船拉缆及钢围堰上、下拉缆传来的拉力通过定位船传递给主锚，通过调节导向船和钢围堰的位置来引导钢围堰进入预先设定的位置。同时利用导向船的位置控制钢围堰的平面位置，如果位置达不到要求可用定位船和导向船上的拉缆进行平面扭转调整。此外，在定位着床的过程中不可避免的要受水流的影响，河流下面的淤积情况对着床也有重要影响，如果淤积层较厚，可以采用预偏着床的方法，减少上下游淤积压力差对钢围堰下沉的影响。

2.4钢围堰的吸泥下沉

钢围堰在定位以后下沉的过程中一般要吸泥，这样才能降低围堤内的淤泥面高程，同时减少下沉过程中的阻力。在吸泥的过程中应该尽量保证钢围堰内外水位的平衡，避免因水位差过大导致围堰内出现翻砂现象。吸泥的过程中要控制好钢围堰周围的淤泥高程，不能低于刃脚，中间的淤泥高程也應该低于刃脚，这样能够有效的防止翻砂情况的出现。在钢围堰下沉的过程中，随着下沉深度的增加，钢围堰遇到的摩阻力也在不断的增加，沉降系数的减少可能会影响到下沉的速度，为了保证下沉的速度可在钢围堰的隔舱内灌注水下混凝土，这样能够增加下沉系数，保证钢围堰下沉的速度。同时要注意着床位置地形状况，如果淤泥较少或者着床平面不平整，应该适当的平整着床平面，或者进行围堰调平并做支垫。

2.5钢围堰的封堵和封底

钢围堰的混凝土施工是深水桩施工的核心部分，在这一部分的施工当中要注意混凝土的浇筑施工，一般来说钢筋已经捆扎固定好的情况，为了防止混凝土楼出围堰和水流冲刷封底混凝土，施工人员应该先对刃脚进行封堵，如果水流较大，对钢围堰外的刃脚冲刷破坏比较明显，还需要在钢围堰外抛填大块石，没有的可用袋装砂代替，以保证围堰的在混凝土浇筑施工过程中的稳定性和混凝土浇筑质量。在钢围堰封底施工当中采用多导管分期、分批开罐，整体一次性浇筑封底的方法，其浇筑的基本顺序先低后高、先周围后中间。封底完成以后才能进行钻孔平台拼装和钻孔灌注桩施工，这样能够有效的保证封底施工的质量

3.结束语

总之，桥梁深水桩基础施工主要受当地地质条件的影响，本文探讨的是岩溶地区深水桩的施工，在基础施工的过程中应该详细了解河流底面的淤积情况，根据淤积的深浅选择合适的方案。此外，在施工过程中还要考虑水文条件的情况，应该尽量避开洪水期，根据工期的要求确定最佳施工时间。而且在施工过程中要特别注意钢围堰的拼装接高和定位着床，这两个施工关节直接影响到工程成败和质量。

参考文献

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