公路桥梁主桥桥墩桩基及承台研究

2021-03-27刘小琼

运输经理世界 2021年7期

刘小琼

（江西省高速置业发展有限责任公司，江西南昌330000）

1 工程概况

某高速公路项目原设计方案为衡重式挡墙支护的结构形式，但是因为长期受到道路桥梁地带的节理构造裂隙的作用，导致主桥桥墩桩基以及承台的施工技术无法发挥出应有的效果。工程开挖之后，发现左侧的坡面基层存在问题。在施工范围内，节理构造为三组发育状态，其中二组的节理裂隙走向是完全相同的，但是其间距为0.2～3m，并且每平方米存在1～3条。经过分析后发现，该节理裂隙是比较平整的，为微张—闭合的形式，张开度并不大；三组裂隙中的工程岩体已经切割成大块的结构，其裂隙的产状情况为：120～160o∠20～60o。由此可见，该主桥桥墩与承台结构的地质条件间隔距离是比较大的，并且以不规则的形式分布其中，所以工作人员加强地质条件的研究和分析，促进实际施工效果的提升。

2 公路桥梁桥墩桩基施工技术

2.1 反循环钻孔施工

根据桥梁墩柱工程的施工需求，在进行反循环钻孔技术应用时，需要做好挖孔直径的控制，该工程直径设计为1m，同时还要联合使用成桩工艺。桩基承载性能是重要的技术指标，让上部结构的性能合格，主墩桩长为50～70m。结合现场情况做出调整，钻孔合格后，进行灌浆施工。

桥墩和台帽在施工环节，符合现场实际情况的需要，做好模板安装。此外，在桥台位置处，针对台帽结构的回填处理也需要重视，使其满足设计标高以后，采取回填材料进行回填。

然后进行找平处理，保证这一部门制作的台帽底模结构，达到准确性的要求后，才能继续进行钢筋绑扎，而后进行盖梁工序操作。

2.2 桩位设置

由于该项目施工位置较为特殊，容易受到河水的干扰。因此为了减少干扰，在桩位设置时，需要先进行一侧施工区域处理，使其形成一个阻断结构，减少河水流入到施工区域。在分析现场地质条件后，发现其较高的复杂性对于现场施工十分不利，极易导致桩基串孔的问题。所以需要优化开孔方式，采取两孔交错的方式设置，形成梅花形布孔形式。

2.3 冲击成孔

成孔环节容易受到地质条件的影响，经过对本次工程现场地质条件分析，最终采取小冲程成孔方式，具体包含下述工序：

2.3.1 钻进作业工作开始前，工作人员先进行灌注作业，符合要求后才能进行造浆作业。

浆液制作时，要采取小冲程方式，保证浆液稠度满足施工需求。钻进时，为了使冲击锥达到稳定性的要求，工作人员确定合适的冲程极为重要。在施工环节，为了保证护筒的完整性，需要做好全面控制，保证转向装置的运转满足实际需求。在钻进环节，一旦出现卡钻或者倒锤的问题，需要及时采取措施。钻孔结束后，孔应为圆形，且检测合格。

2.3.2 放绳与地层条件存在直接的关系，对于松软地层适当增加长度，反之则应该减少。

2.3.3 钻进时，工作人员需及时进行地质条件的检查和分析，结合具体情况，合理调整技术参数。钻孔工作完成后，监理人员要加强检测，达标后提升钻具，然后清理现场。

2.4 成孔排渣

钻进时，容易产生较多的沉渣，要及时清理干净，保证泥浆面高度达到合理性要求。在钻进环节，加强进尺速度的控制，及时清理岩石渣，确保这一工作顺利的进行，保证空压机正常的运行，采用接力风包的方法，保证排渣的质量和效果，满足工程的技术标准要求。

3 公路桥梁承台施工技术

3.1 基坑开挖

桩基成型工作结束后，应该立即开展全面的质量监督和检查，符合要求后，才能继续开展承台结构部分的施工。根据设计方案和现场技术要求，进行准确的测量，确定承台施工的位置，然后在现场安装挖掘机，进行开挖施工，采取人工作业方式处理。另外，针对基坑周围排水系统，则需要按照坡度的缓和性铺设与市政相关的集水井与排水沟。最后，随时了解水文地质条件，根据地下水的分布情况，选择合适的抽水机，确定设备数量，为现场施工顺利进行提供基础。

3.2 破除桩头混凝土及垫层浇筑

基坑形成并且达到设计标准后，使用风镐将桩头全部清除。该阶段需要严格控制承台底部的标高尺寸。在该项目工程中，高度设定为超出高度值15cm，其主要的作用在于提升桩体的嵌入度，保证桩体稳定性。在现场换填厚度为10cm 的碎石结构，同时进行夯实作业。结构达到稳定性的要求后，可以在上部进行混凝土的浇筑施工，而后将10cm 的垫层布设到模板结构中，保证模板体系的稳定性[1]。

3.3 钢筋与模板施工

在该项目施工中，由于墩身与承台结构的体积比较大，在施工阶段需要应用到很多的预埋钢筋。因此，在操作时必须事先做好钢筋的加工处理，严格按照设计方案进行加工作业，然后运输到施工现场，经过检验合格后，妥善存放，保证钢筋材料表面没有油污、铁锈等问题。如果有问题，需要及时打磨、清洗处理。保证钢筋形态良好，完全满足技术标准，确保现场施工的质量不会受到影响。

承台结构的施工，应用的模板是钢模的结构。将其吊装到现场施工位置上，严格落实设计方案的要求，保证各种模板经过加工，符合工程的要求，表面平整度合格，连接部位的密实度达标，没有任何漏浆等问题。可以在现场设置拉杆，以保证模板连接的稳定性；也可以在模板外部设置立承结构，进行全面的固定。严格落实混凝土强度检验工作，在达到25MPa后，才能进行拆模作业。

3.4 混凝土工程

在混凝土工程施工过程中，考虑到承台浇筑的用量，要合理地做好混凝土体量的计算，构建出最佳施工方案。在本次工程中，单个承台结构施工用混凝土量为200m3，需要一次性浇筑完成。应用混凝土罐车将材料运输到施工现场，而后将其灌入模板结构中，操作时各个层结构的厚度要严格控制，一般为30cm以内。

振捣是混凝土结构施工的重要工序，对于提高混凝土结构密实度影响比较大。本次工程选择使用的是FRZ-50 振捣棒，将其插入混凝土结构内进行振捣施工，不会触碰钢板、模板等结构。振捣棒插入深度为上一层的10cm 左右，保证振捣施工质量合格，混凝土结构性能达标。承台顶、底部的钢筋密集度较高，为了保证振捣质量合格，且不会影响钢筋与混凝土的结构质量，振捣工作半径为30cm，保证结构的性能合格。现场各个工序的施工都由监理工程师监督，保证工程质量合格。因为承台结构比较大，因此在混凝土浇筑时，为了减少内外温差引起的裂缝问题，需要从以下几个方面做好相关的温度控制[2]。

3.4.1 温控要求：按照混凝土浇筑量与施工环境要求，做好混凝土施工温度的控制，保证混凝土内在温度与外在温度的差异值处于合理的范围。并且在混凝土浇筑时，采取分层浇筑作业的方式进行。在施工周期内，混凝土混合料的温度≤18℃，浇筑完成之后，需要对混凝土的最终温度进行测定，使其≤25℃。

3.4.2 在施工的阶段，在确保混凝土强度满足施工要求的基础上，尽可能地做好混凝土入门温度的控制，并且对混凝土表面结构进行养护，从而解决内外温差问题。同时在内部温度控制的阶段中，要以合理的方式进行降温，避免出现水热化问题。

3.4.3 做好混凝土配合比的设计，做好水泥用量的规划，避免水热化问题。另外在实践阶段，合理地将一些粉煤灰以及相关的添加剂添加到混合料当中，保证材料的质量可以达到实际需要。

3.4.4 结合工程施工的进度需求，确定冷却时间。并且在材料投入的时候，温度不能够大于50℃。如果施工现场的温度比较高，需要搭建施工棚或者是采用凉水对骨料进行喷射，减少温度上升而引发的裂缝问题。