中铁二十三局集团有限公司 610072
一、工程概况
新建大窑湾大桥采用19—24m后张法预应力混凝土梁，位于R=350m曲线上，桥孔以地方规划路为准布设，圆端型桥墩，T型桥台，钻孔桩基础。钻孔灌注桩设计桩径采用1.25m.。桩尖穿过石灰岩溶洞，置于稳定石灰岩和板岩层内。大窑湾大桥钻孔桩基础主要穿过细圆砾土、粗圆砾土、粉质粘土、淤泥质粘土和石灰岩等地质层。设计要求混凝土采用抗中等硫酸盐、弱镁盐、强盐类结晶体侵蚀。
桥址处地质复杂，下层持力层石灰岩岩溶发育，溶沟、溶槽、溶洞众多，一般埋深10.8－29.8m，溶洞充填红色黏土，呈软塑状，局部有小碎石。施工组织编制时计划基础施工通过溶洞时，采用C15混凝土填充溶洞，填充后再继续钻孔桩施工，防止漏浆、断桩现象发生。
二、施工组织编制
施工组织设计编制时要充分领会设计意图，大窑湾大桥采用钻孔桩基础，为了防止常年的海水侵蚀，砼采用抗侵蚀混凝土，钢筋采用环氧涂层钢筋，虽然设计中没有对砼、钢筋提出个别要求，但在《铁路混凝土与砌体施工验收标准》中对抗腐蚀混凝土、环氧涂层钢筋提出了很严格的要求，这些要求我们在编制施组时均进行了充分的考虑，并制定了详尽的保证措施，最大的限度满足设计的要求。
溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度，防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。
三、现场施工过程控制
1、特殊地质溶洞处理
在钻孔过程中发现溶洞后采取填充水下混凝土方法处理。因溶洞的不规则性，决定了其处理的最有效和比较经济的方法是灌注水下混凝土法。水下C15混凝土填充特点是处理溶洞简单，见效快，填充混凝土强度达到30%~70%即可恢复钻孔。
1.1施工注意事项
配备自吸泵4台，确保发现孔内水头急剧下降时能够及时补水，控制水头；同时准备黄黏土夹杂碎石，以保证孔内泥浆比重保持在1.05—1.15之间，防止塌孔现象发生。
做好C15混凝土配合比配制工作，在钻孔施工时，伴合站随时做好拌制准备，确保发现溶洞后及时供应填充用混凝土。
灌注C15混凝土之前，准确量测孔底高程，做好施工记录，确定导管长度，保证管底距孔底高度不大于0.5m。
灌注混凝土时，控制混凝土的和易性、坍落度，使混凝土保持良好的流动性，便于填充溶洞。坍落度控制在18－22cm之间。
灌注混凝土时，每盘灌注混凝土灌注完成后测量混凝土顶面标高情况，当混凝土顶面标高开始提升时，放慢混凝土浇注速度。当混凝土顶面标高连续均匀提升超过0.5m，停止浇注。此时不拔除导管，间隔20－30分钟后，重新量测混凝土顶面标高，如果混凝土顶面标高继续下降，接续浇注；如果顶面标高没有变化，拔除导管，停止浇注。
1.2机械设备配置
溶洞施工采用正常钻孔桩施工所用机械，为保证控制遇到溶洞时水头突然下降现象，单独配备4台自吸泵。
2、环氧涂层钢筋
2.1材料进场
环氧树脂涂层钢筋进场后，存放时与地面隔离，用软木满铺，堆积高度不超过2米。同时对钢筋使用棚布遮挡防止紫外线照射。
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2.2环氧涂层钢筋的检测
环氧涂层钢筋进场时，进行全面检查，其质量符合现行行业标准《环氧树脂涂层钢筋》（JG3042）的规定。由工地试验室使用专门的环氧树脂涂层检测仪及其他试验仪器进行。对涂层厚度、连续性和柔韧性的进行检验，其中固化的无破损环氧涂层厚度为180--300μm。在每根被测钢筋的全部厚度记录值中，有不少于95%的厚度记录值在上述规定范围内，且不得有低于130μm的厚度记录值。
同厂家、同型号、同交货状态的环氧涂层钢筋，直径不大于20㎜的以2t为一批，直径大20㎜的以4t为一批，不足上述数量时也按一批计。每批至少随机抽取1根进行涂层厚度、连续性和柔韧性检验。
2.3环氧涂层钢筋的加工
在进行弯曲试验前检查环氧涂层的针孔数，每米长度上检测出的针孔数不超过4个，且不得有肉眼可见的裂缝、孔隙、剥离等缺陷。
环氧涂层钢筋弯曲后，检查弯曲外凸面的针孔数，每米长度上检查出来的针孔数不超过4个，且不得有肉眼可见的裂缝、孔隙、剥离等缺陷。
2.4环氧涂层钢筋的修补
一点上的面积大于25mm2或长度大于50mm，不得修补和使用，其中不包括钢筋剪切端头的修补面积；
1米长度内有3个点以上，即使每个点的面积均小于25 mm2，或长度小于50mm；不得修补和使用
环氧涂层钢筋切下并弯曲的一段上，涂层有6个点以上的损伤。不得修补和使用
2.4.1环氧涂层钢筋在搬运、加工、焊接、架立过程中造成的涂层损伤按下列规定进行修补：
加工过程中受到剪切、锯割或工具切断时的切断头，与焊接烧伤及热影响区，均在切断或损伤后2小时内及时修补；
修补采用环氧涂层钢筋生产厂家提供的材料；
修补前，除尽不粘着的涂层和修补处的锈迹；
当修补时的环境相对湿度大于85%时，以电热吹风器适当加热；
修补涂层厚度不得少于180μm。
3、防腐蚀混凝土施工
3.1原材料及配合比的选用
大窑湾大桥地处沿海区域，钻孔桩及承台均要受到海水及潮汐的侵蚀，所以其混凝土要求具有防腐蚀性能，具体为抗中等硫酸盐、弱镁盐、强盐类结晶。为了满足要求，我们采用了具有抗侵蚀性能的外加剂，来增加混凝土的密实度。因为做粗、细骨料的碱—硅酸反应周期相对比较长，为28天，所以就需要及早的对骨料进行检验，以免耽误施工。在混凝土中掺入一定量的粉煤灰，来增加混凝土的和易性，使其在运输过程中不易发生泌水、离析等现象，从各个方面来最大限度的保证混凝土的抗侵蚀性能。水泥我们采用大窑厂家、国家免检产品的小野田水泥。在砂、石的选用上我们到大连及附近地区广泛查找料源，多家取样试验，选用质量最好、最利于防腐蚀混凝土的骨料。混凝土施工用水采用地下水，因新建大桥位临渤海，特别要保证混凝土施工用水的含碱量、硫酸盐及其他化学成分不超标。并定期对施工用水进行化验。3.2混凝土中碱含量计算及配合比的优化
根据铁建设[2005]160号文中规定每组配合比均计算混凝土中最大碱含量。碱含量包括水泥、外加剂、粉煤灰、施工用水中碱含量的总和，其中粉煤灰的可溶性碱含量取粉煤灰总碱量的1/6，根据设计要求，大窑湾大桥的设计年限为100年，所以其混凝土中最大碱含量为≤3Kg/m3，经过计算大窑湾大桥钻孔桩配合比碱含量计算结果为2.736Kg/m3，满足了规范要求。
四、总结
沿海区域复杂地质桥梁基础施工对于我们来说，没有相关的施工经验，虽然难度大、标准高、要求严格，但经过工程部及施工队全体人员的共同努力，整个施工过程得到了很好的控制，满足了设计的要求，对我公司以后进行相关方面的施工提供了丰富的施工经验。
论文作者:李龙
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/27
标签：混凝土论文; 涂层论文; 溶洞论文; 钢筋论文; 钻孔论文; 环氧论文; 标高论文; 《基层建设》2016年2期论文;