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摘要:桥梁基础施工关系到整个桥梁的质量,属于隐蔽工程,在施工中会面临着各种复杂的地质条件,如果施工中稍有疏忽在以后的使用中再进行弥补和修复是异常困难的,所以为了保证整个桥梁工程的正常使用和安全就要保证基础工程足够的强度和稳定性,控制其变形,并对桥梁基础的施工进行全方位的控制,笔者结合自身的多年的实践经验,按照桥梁基础的类型刚性扩大基础、桩基础和沉井基础等就其施工方法分别进行了详细的阐述。
关键词:桥梁 ;基础 ;施工技术
0 引言
桥梁施工控制是确保桥梁施工宏观质量的关键。衡量一座桥梁的施工宏观质量标准就是其成桥状态的线形以及受力情况符合设计要求。对于桥梁的下部结构,只要基础埋置深度和尺寸以及墩台尺寸准确就能达到标准要求,且容易检查和控制。而对采用多工序、多阶段施工的桥梁上部结构,要求结构内力和标高的最终状态符合设计要求,就不那么容易了。桥梁基础按施工方法可分为明挖基础施工、钻孔灌注桩基础施工、沉井基础施工、承台及系梁施工。具体施工工艺方法
(1)铺设底模;
(2)钢筋安装;
(3)模板安装;
(4)混凝土浇筑;
(5)拆模,拆模时应注意不能损坏台体混凝土。
1 明挖基础
桥梁基础通常可分为浅基础和深基础两大类。浅基础往往采用敞坑开挖的方式施工,因而也称为明挖基础。为了提高地基承载力,一般将基础分层设置,逐层扩大,因此也称为扩大基础。开挖基坑是明挖扩大基础施工中的一项主要工作。可以采用人工开挖、机械开挖、土与石围堰开挖。当地下水位较高时,需采取排水设施。
(1)坑壁不加固的基坑。可采用垂直开挖和放坡开挖两种方法施工。允许垂直开挖的坑壁条件为:土质湿度正常,结构均匀,基坑深度不超过2 m。达到设计高程后,应立即砌筑基础。基础砌筑后,基坑应及时回填,并分层夯实。
(2)坑壁加固的基坑。当基坑较深、土方数量较大,或基坑放坡开挖受场地限制,或基坑地质松软、含水量较大、坡度不易保持时,可采用基坑开挖后护壁加固的方法施工。加固方法可采用档板支撑护壁和混凝土围圈护壁等。明挖基坑施工中一般应采用排降水措施,保持基坑底不被水淹。多采用汇水井排水和井点法降水。
(3)汇水井排水。在基坑内基础范围外挖汇水井(集水坑)和边沟(排水沟),使流进坑内的水沿边沟流入汇水井。然后用水泵抽水,将水面降至坑底以下。
汇水井排水法设备简单,费用低。但当地基为粉砂、细砂等透水性较小的土层时,有可能导致涌砂现象的发生,从而使地基破坏、坑壁下陷和坍塌。这时宜改为井点法降水或水下施工。
(4)井点降水法。在基坑周围,打入带有过滤管头的井点管,在地面与集水总管连接起来,通到抽水系统。用真空泵将地下水吸入水箱,再用水泵排出,使基坑底下的地下水位暂时降低。
桥梁墩台一般位于河流、湖泊或海峡中,如基础底面离河底不深,可在开挖基坑的周围,先筑一道挡水的围堰,将围堰内的水排开,再开挖基坑、修筑基础。
2 桩基础
按成桩方法不同,桩基础可分为沉入桩和灌注桩两类。沉入的方法有锤击法、振动法、静力压桩法等;灌注桩施工因成孔机械不同,常用的方法有正循环回转法、反循环回转法等。
(1)锤击沉桩,一般适用于中密砂类土、黏性土。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中,因此一般桩径不能太大(不大于0.6 m ),入土深度不大于50 m。
沉管灌注桩是将底部套有钢筋混凝土桩尖或装有活瓣桩尖的钢管,用锤击或振动下沉到要求的深度后,在管内安放钢筋笼,灌注混凝土,拔出钢管形成。钻孔桩施工的主要工序是:场地准备、埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清孔、钢筋笼入孔和浇筑水下混凝土等。关键是钻孔,主要方法有:旋转法、冲击法和冲抓法。其中旋转钻孔又可分为:正循环旋转钻、反循环旋转钻、螺旋钻等。
(2)正循环旋转钻孔,泥浆由泥浆泵以高压从泥浆池输进钻杆内腔,经钻头的出浆口射出。底部的钻头在旋转时将土层搅松成为钻渣,被泥浆悬浮,随泥浆上升而溢出,经过沉浆池沉淀净化,泥、旋挖浆再循环使用。井孔壁靠水头和泥浆保护。
(3)反循环旋转钻孔,泥浆由泥浆池流入钻孔内,同钻渣混合。在真空泵抽吸力作用下,混合物进入钻头的进渣口,经过钻杆内腔,泥石泵和出浆控制筏排泄到沉淀池中净化,再供使用。由于钻杆内径较井孔直径小得多,故钻杆内泥水上升比正循环快4~5倍,在桥梁钻孔桩成孔中处于主导地位。
(4)挖孔桩基础施工——爆扩桩。挖孔桩基础施工适用于无地下水或有少量地下水的土层和风化软质岩层。挖孔成方形或圆形,边长或直径一般不宜小于1.2 m,最大3.5 m。孔深一般不宜超过15 m。挖孔时必须采取孔壁支护。孔内爆破应采用浅眼爆破,成孔后应立即浇筑桩身混凝土。
(5)旋挖钻施工是近几年来新兴的施工方法,适合于地质较为单一的沙土层、亚砂土层、亚粘土层等没有岩石或大的卵石地层。施工范围在桩径2.2米以内,桩长最大85米。特点是设备成本高,但施工进度快,一般50米以内的桩都在几个小时到一天之间完成。
3 沉井基础
沉井是桥梁工程中广泛采用的一种无底无盖,形如井筒的基础结构物。沉井在施工时作为基础开挖的围堰,依靠自身重量,克服井壁模阻力逐渐下沉,直至到达设计位置,经过混凝土封底,并填充井孔后成为墩台的基础。按下沉方法,沉井可分为就地下沉沉井和浮运沉井两种。
(1)就地下沉沉井,先平整场地,并要求地面及岛面有一定承载力,填砂筑岛。钢板桩围堰筑岛多用于水深流急、底层较硬的河流。
(2)浮式沉井,当人工筑岛有困难时,则常采用浮式沉井。它是把沉井做成空体结构或采用其他措施,使其能在水中漂浮;可以在岸边做成后,滑入水中,拖运到设计墩位。沉井就位后在悬浮状态下,逐步用混凝土或水灌入空体中,使其徐徐下沉,直达河底。当沉井较高时,需分段制造,在悬浮状态下逐步提高,直至沉入河底。
(3)压气沉箱工法,是向沉箱底节密闭工作室,压送与地下水压力相当的压缩空气,阻止地下水渗入作业室,从而开挖作业在干涸状态下进行。该工法从原理上讲是防止地下水涌入,实现人工无水挖掘的最有效的方法。但其有一个致命的弱点,就是随着开挖深度的加深,箱内气压增大,作业人员易患所谓的沉箱病。近十几年来相继出现一些新的沉箱技术,无人沉箱工法被认为是大深度基础施工中最有前途的工法。
按施工中是否有人进箱作业,沉箱下沉可分为有人挖掘工法和无人挖掘工法。有人挖掘工法,是作业人员进入沉箱作业室人工或机械挖土,沉箱下沉。在挖掘深度不深,对应作业气压不大,该工法确实是一种较好的施工方法。遥控无人挖掘沉箱工法,利用安装在沉箱工作室中挖掘机的立体摄像机,拍摄箱内土质状况,箱内的挖掘机、排土装置发回工作指令,遥控作业。挖掘作业结束后,挖掘机自动收缩进入回收架,然后整机从回收闸自动退回到地面。采用遥控无人挖掘沉箱工法,由于无人井下操作,作业人员不受高气压影响,作业效率也得以提高,安全性好,极适于大深度施工。
4 总结
公路桥梁建设一直以来都是国家人民关注的焦点问题,国家经济的发展,地区人均收入的提高都和公路桥梁建设息息相关。我们应该加强公路建设力度,完善公路桥梁基础施工技术,全面的提高公路建设质量。这是一个漫长的过程,需要大家共同努力,多多交流经验,也希望大家能对本文提出一些宝贵的建议,促进公路建设良好的发展。
参考文献:
[1]盛可鉴,崔旭光主编.公路与桥梁施工技术[M].人民交通出版社,2007.9.
[2]曾军.浅论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].质量论坛,2008.(7).
[3]宋伟.桥梁施工技术问题与解决对策[J].交通世界,2012,(23):271-272.
[4]潘志宏.浅探公路桥梁软基的施工技术及处理方法[J].城市建设,2012,(9):74-76.
[5]吴建明.公路桥梁施工技术质量的探讨[J].价值工程,2012,31(35):68-87.
论文作者:李柏辉
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/8
标签:沉井论文; 基础论文; 基坑论文; 桥梁论文; 沉箱论文; 作业论文; 钻孔论文; 《基层建设》2016年11期论文;