广州市方阵路桥工程技术有限公司 510220
摘要：随着城市化建设进程的加快，我国的公路系统不断蔓延，各种桥梁项目的建设数量大大增多，桥梁的施工技术以及施工难度渐渐增大，尤其是深水领域的桥梁施工存在的问题比较严重，本文介绍了桥梁深水桩基础的问题，提出了深水桩基础施工技术，切实的提高桥梁桩基础的施工质量。
关键词：桥梁水桩 基础施工技术 深水
1 引言
公路桥梁建设过程需要涉水施工且水深大于 5～6m 时将应用到深水基础施工技术，深水桩基础不同于传统意义上的土围堰、木桩、钢板桩围堰等路桥基础防水施工技术，其发展从初期的沉箱、沉井、管柱及组合基础等，发展至今，深水基础出现了深水桩基础、双承台、地下连续墙基础等形式，由于深水桩基础在桥梁工程施工过程中所需下沉的入水深度相对于沉井、沉箱等更小，在与沉井、沉箱下沉深度相等时所需浇筑材料可减少50%左右，因此，从建筑工程成本控制方面来说，深水桩基础具有造价低的明显优势。
2 我国桥梁水桩钻孔平台设计与施工
当前我国的桥梁就深水桩基础的建设钻孔灌注桩施工需要有三大类常见的工具，这些工具能够使得桥梁在深水的领域内坚固运转，实现很好的运行。在施工中，常见的钻机类型有三大类，一类是冲击钻，冲击钻主要是用于淤泥、砂砾以及砂土，桥梁在施工的时候常常使用冲击钻在60米到150米之间的厚度的岩石。一类是旋转钻，旋转钻主要是图1应用于砂土、黏土质含量在20%以下的碎石材料之中，随着技术的进步，旋转钻的钻孔速度加快，技术进步明显，对于当地的环境发挥了很大的保护作用，在桥梁架设的过程中发挥了极大的优势。另一种常见的钻机是冲抓钻，这类钻机根据施工的需求，对不同性能的岩石快速匹配钻头，确保钻机能很好地与钻头匹配，使得桥梁施工的架设施工能够发挥出最佳的钻进状态，是最成熟的钻机技术，冲抓钻的运转速度很快，大大减小了施工工期，如图 1 所示。随着桥梁跨度扩大，主墩基础的规模逐渐扩大，桥梁工程需要在钻孔平台的基础上防范急湍的河流对桥梁进行大面积的冲刷，确保桥梁的深水桩根基稳定，很好的应对流速扩大的问题，使得桥梁在覆盖层较厚的情况下深入到较深的水域制种，实现桥梁运行的承载力以及稳定性要求。在桥梁试桩的过程中，如果下沉的过程中出现了偏位的现象，会直接影响桥梁的正常施工，间接地导致管柱因为水流湍急在后续过程中无法定位，在潮水涨潮的时候会出现严重的晃动现象。为此，在选择在钻机的时候，搭建钻孔平台的时候可以直接选择钢护筒，这样搭建出来的钻孔平台的主要分为起始区、护筒区、下游平台三个部分，其中起始区最主要的是要安装悬臂式的定位的导向架，在上游平台与就下游平台的钢管桩相互支撑，使得护筒区和钢管上线连成一个完整的整体，进而搭建一个完整的钻孔平台。
3 深水桩基础施工技术要点
3.1 施工影响因素的充分考虑
公路桥梁深水桩基础施工过程中会受到施工现场环境，如地质条件、水文地质条件、气候条件、环境条件等自然条件的影响，包括桥梁深水桩基础所处地层分布、地形地貌、水深、流速、冲溶、气温、降水等自然影响因素；另外，施工设计方案、工程工期、施工技术力量及施工机械设备、安全管理等人为因素也是影响道桥深水桩基础施工的重要因素。因此，在实施深水桩基础设计与施工过程中，需要充分掌握施工现场的地质、水文地质、气候及环境条件，它们将作为施工设计的重要依据，以保证基础的耐久性与稳定性。
3.2 保证施工工序的科学性与合理性
道路桥梁深水桩基础施工程序主要有2 种，即先下围堰后成桩与先成桩再下围堰施工承台，前者首先在蹲位点设下围堰，围堰可后续成桩作业平台的承重基础及施工船舶的停靠点，技术优势在于安全可靠且技术成熟；后者的优势在于可以很好地解决施工现场水文地质条件复杂的大型桥梁的施工问题，该项技术攻破了强涌潮条件下的围堰定位的难题。
3.2.1 先下围堰后成桩
下围堰之前需要利用定位锚碇系统来确定好蹲点，定位必须准确才能使后续施工顺利进行，围堰安置不仅对气候条件的要求较高，需要选在台风或汛期来临之前完成全部的下沉、封底工作，否则将无法安全度过汛期，还要在实施之前做好充分的准备工作，开工时间的选定主要选在下半年为宜。此外，围堰的选型上可采用薄壁式钢筋混凝土沉井围堰、双壁围堰、双壁钢丝网水泥围堰等。
3.2.2 先成桩再下围堰
先成桩再下围堰主要解决的是水上承台的防水问题，运用比较广泛的2种承台是构筑低桩承台与钢护筒保护承台。首先利用成桩后的钢护筒进行准确定位，用以保护承台，解决先下围堰后成桩施工工序中定位难题，承台施工先搭建钢管桩平台钻孔，等到钻孔灌注桩安装完后再下钢质围堰，围堰周围的钻孔桩钢护筒可以被作为围堰下沉时的定位导向和支撑系统，该方法施工简便且造价低。
3.3 深水桩基础施工技术要点
3.3.1 钢围堰施工
双壁钢围堰施工技术对水压的承受力较强，加之其自身结构简单、工序单一且施工方便，早在武汉长江大桥的修建过程中就得到了较好的应用效果。围堰在选型上可以根据工程的实际需求选用矩形、圆形、异形等多种结构形式，施工方法可分为先安装钢围堰再利用围堰平台进行桩基施工、先施工桩基再安装钢围堰及施工桩基的同时进行钢围堰安装3种方法，而对于钢围堰的生产与加工则需要根据施工工期、施工场地、运输条件等具体条件来确定是在工厂加工还是在现场加工，焊缝后需做探伤检查与煤油渗透试验。需要注意的是钢围堰的加工、分块尺寸需要根据施工现场的条件（运输、设备起重条件等）进行确定，且着床后的干围堰要保持自身的稳定性，还要对其刃脚与河床面之间的缝隙进行处理，最后再进行封底混凝土的浇筑，并保证浇筑厚度、顺序、结合面的处理等满足施工要求。
3.3.2 钻孔灌注桩的施工
钻孔灌注桩的施工需要首先搭设钻孔平台，完成钻孔桩施工、钢筋笼安装、混凝土浇筑及钻孔灌注桩桩底注浆等工序（见图 二）。
图二 钻孔灌注桩的施工工序
钻孔泥浆选用不分散、低固相、高黏度的黏土泥浆，在钻进成孔过程中常使用大直径的回旋钻进进行钻进，当钻进深度达到设计的标高时，需要做好清孔与检孔工作后方能进行钢筋笼的现场制作与安装，其安装工作利用搭设好的钻孔平台上的动臂吊机进行安装，而混凝土浇筑过程则需要特别强调缓凝剂的加入以延长初凝时间[4]，水下混凝土浇筑工作一旦开始就不能中途停止，需要保持持续作业直至成桩，再利用预埋在桩身的注浆管进行桩底压浆。
3.3.3 承台的施工
深水桩承台是大型道路桥基础的重要组成部分，其施工工艺主要包括钢套箱的设计与施工、钢筋工程施工、混凝土工程等。钢套箱隔水模板一般采用双壁形式，由套箱侧模、套箱外加固、套箱内加固、吊点系统及定位系统几部分组成，在工厂生产加工后运输至施工现场进行拼装。钢套箱底模及中、下节的侧模直接拼接于钢平台上，利用浮吊沉放至底平台，然后可利用小型施工船进行上节侧模的拼装，最后依据底模和桩基桩顶限位装置对套箱进行定位，就位后的套箱实行封底处理[5]。此外，承台钢筋骨架的制作安装需严格按照设计图纸及相关规范进行施工，以保证钢筋骨架的混凝土保护层厚度，钢筋工程施工完成并进行检查后方能进行承台混凝土的浇筑工作。
结束语：
随着城市化建设进程的加快，桥梁工程的数量逐渐增多，社会大众对于桥梁工程的要求增多，使用的频次大大增多，但是桥梁工程在使用的过程中常常出现安全性的问题，为了优化桥梁深水桩的使用以及建设水平，对整个桥梁深水桩的基础施工技术进行重点的完善，使得基础施工技术具有可发展性，提高桥梁工程的建设质量水平，确保施工技术人员在桥梁建设的过程中准确把握桥梁深水桩的技术的关键控制点，保障桥梁深水桩的施工质量。
参考文献：
[1]公路桥梁深水桩基础施工技术探讨[J]. 张黎，梁英，李玉林. 低碳世界. 2016（08）
[2]桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工技术分析[J]. 杨凯，崔志勇. 科技致富向导. 2013（23）
[3]简析公路桥梁深水桩基础施工技术[J]. 原松. 黑龙江交通科技. 2013（05）
论文作者:蔡东明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/15
标签：围堰论文; 深水论文; 桥梁论文; 钻孔论文; 施工技术论文; 桩基础论文; 条件论文; 《基层建设》2018年第7期论文;