徐洪雙,劉春敏

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 水中基礎(chǔ)的基坑開挖

任何形式和材料的圍堰,均必須滿足下列要求。

(1)圍堰頂高宜高出施工期間最高水位(包括浪高)50～70cm,用于防御地下水的圍堰宜高出水位或地面20～40cm。

(2)圍堰外形應(yīng)適應(yīng)水流排泄,大小不應(yīng)壓縮流水斷面過多,以免壅水過高危害圍堰安全,以及影響通航、導(dǎo)流等。圍堰內(nèi)形應(yīng)適應(yīng)基礎(chǔ)施工的要求,并留有適當?shù)墓ぷ髅娣e。堰身斷面尺寸應(yīng)保證有足夠的強度和穩(wěn)定性,使基坑開挖后,圍堰不致發(fā)生破裂、滑動或傾覆。

(3)圍堰要求防水嚴密,應(yīng)盡量采取措施防止或減少滲漏,以減輕排水工作。對圍堰外圍邊坡的沖刷和筑圍堰后引起河床的沖刷均應(yīng)有防護措施。

(4)圍堰施工一般應(yīng)安排在枯水期進行。

2 基礎(chǔ)圬工的水下灌筑

水下灌筑混凝土一般只有在排水困難時采用。基礎(chǔ)圬工的水下灌筑分為水下封底和水下直接灌筑基礎(chǔ)兩種。前者封底后仍要排水再砌筑基礎(chǔ),封底只是起封閉滲水的作用,其混凝土只作為地基而不作為基礎(chǔ)本身,適用于板樁圍堰開挖的基坑。

(1)水下封底混凝土的厚度。封底之后,要從基坑內(nèi)排干水,這時基底面上受到向上作用的水壓力Pw。封底混凝土在 Pw作用下,有如周邊支承的板,其最小厚度應(yīng)能保證混凝土板有足夠的強度。同時,板樁同封底混凝土組成一個浮筒,該浮筒的自重應(yīng)能保證不被浮起。在封底混凝土的隔離體上作用著的外力有底面處的浮力、自重以及封底混凝土與鋼板樁接觸面上的黏著力和摩擦力。

水下封底混凝土的質(zhì)量不易控制,故封底厚度不能完全按公式計算決定,還應(yīng)參照實際經(jīng)驗。為滿足防滲漏的要求,封底混凝土的最小厚度一般為 2m左右。

(2)水下混凝土的灌注方法?，F(xiàn)今橋梁基礎(chǔ)施工中廣泛采用的是垂直移動導(dǎo)管法?；炷两?jīng)導(dǎo)管輸送至坑底,并迅速將導(dǎo)管下端埋沒,隨后混凝土不斷地輸送到被埋沒的導(dǎo)管下端,從而迫使先前輸送到的但尚未凝結(jié)的混凝土向上和四周推移。隨著基底混凝土的上升,導(dǎo)管亦緩慢向上提升,直至達到要求的封底厚度時,停止灌入混凝土,并拔出導(dǎo)管。當封底面積較大時,宜用多根導(dǎo)管同時或逐根灌注,按先低處后高處、先周圍后中部次序并保持大致相同的高度進行,以保證混凝土充滿基底全部范圍。導(dǎo)管的根數(shù)及在平面上的布置,可根據(jù)封底面積、障礙物情況、導(dǎo)管作用半徑等因素確定。導(dǎo)管的有效作用半徑則因混凝土的坍落度大小和導(dǎo)管下口超壓力大小而異。

對于大體積的封底混凝土,可分層分段逐次灌注。對于強度要求不高的圍堰封底水下混凝土,也可以一次由一端逐漸灌注到另一端。

在正常情況下,所灌注的水下混凝土僅其表面與水接觸,其他部分的灌注狀態(tài)與空氣中灌注無異,從而保證了水下混凝土的質(zhì)量。至于與水接觸的表層混凝土,可在排干水而外露時予以鑿除。

3 采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土要注意的問題

(1)導(dǎo)管應(yīng)試拼裝,球塞應(yīng)試驗通過,施工時嚴格按試拼的位置安裝。導(dǎo)管試拼后,應(yīng)封閉兩端,充水加壓,檢查導(dǎo)管有無漏水現(xiàn)象。導(dǎo)管各節(jié)的長度不宜過大,連接應(yīng)可靠而又便于裝拆,以保證因拆卸而中斷灌注的時間最短。

(2)為使混凝土有良好的流動性,粗集料粒徑以 20～40mm為宜。坍落度應(yīng)不小于 18cm,一般傾向于用大一些。水泥用量比空氣中同等級的混凝土增加 20%。

(3)必須保證灌注工作的連續(xù)性,在任何情況下不得中斷灌注。在灌注過程中,應(yīng)經(jīng)常測量混凝土表面的高程,正確掌握導(dǎo)管的提升量。導(dǎo)管下端務(wù)必埋入混凝土內(nèi),埋入深度一般不應(yīng)小于0.5m。

(4)水下混凝土的流動半徑,要綜合考慮到對混凝土質(zhì)量的要求、水頭的大小、灌注面積的大小、基底有無障礙物以及混凝土拌和機的生產(chǎn)能力等因素來決定。通常流動半徑在 3～4m范圍內(nèi)是能夠保證封底混凝土的表面不會有較大的高差,并具有可靠的防水性,只要處理得當,可以保證封底混凝土的防水性能。

澆筑基礎(chǔ)時,應(yīng)做好與臺身、墩身的接縫連接,一般要求如下。

(1)混凝土基礎(chǔ)與混凝土墩臺身的接縫,周邊應(yīng)預(yù)埋直徑不小于 16mm的鋼筋或其他鐵件,埋入與露出的長度不應(yīng)小于鋼筋直徑的 30倍,間距不大于鋼筋直徑的 20倍。

(2)混凝土或漿砌片石基礎(chǔ)與漿砌片石墩臺身的接縫,應(yīng)預(yù)埋片石,片石厚度不應(yīng)小于 15cm,片石的強度要求不低于基礎(chǔ)或墩臺身混凝土或砌體的強度。