葉明鋒

【摘要】大體積水中承臺施工技術在橋梁工程項目上的應用越重要，本文主要結合工程實例，對于橋梁工程大體積水中承臺關鍵工序的施工技術要點以及在施工過程中應注意的各種問題及其應對措施等方面進行一些探討。

【關鍵詞】大體積；水中承臺；工藝與方法

一、引言

近年來，隨著國家對基礎設施投入的加大，使越來越多的工程項目得以開工建設。在工程項目的施工中，橋梁工程一直占據(jù)主要地位。其中大體積水中承臺施工技術在橋梁工程項目上的應用，也越來越得到人們的重視。

二、工程概況

前山河特大橋主跨為90+160+90m波形鋼腹板連續(xù)梁結構，為本橋梁重難點部位。主墩位于水中，樁徑為2.8 m，樁基有效樁長為82 m，河流常年水位保持在水深6米左右，樁基采用在水上搭設施工平臺進行鉆孔樁施工，水中基礎承臺設計為低樁承臺，根據(jù)實際情況，綜合考慮比較后決定采用鋼板樁圍堰進行承臺施工。

三、鋼板樁圍堰施工工藝及方法

鉆孔樁施工完畢后進行鋼板樁圍堰插打、封底混凝土澆筑，抽水后進行承臺的施工。橋梁鉆孔樁施工完畢后，根據(jù)具體情況采用鋼板樁圍堰進行承臺施工，鋼板樁圍堰施工工藝及方法如下。

（1）根據(jù)承臺的結構形式，主橋鋼板樁圍堰采用矩形，其內部結構尺寸離承臺邊的凈距為1米。鋼板樁圍堰材料如下：

定位樁四根，采用Φ630鋼管樁；導向框架采用32工字鋼；鋼板樁；角樁。

內支撐及鋼圍囹：每排鋼圍囹采用兩根并排的40工字鋼，內支撐采用Φ630鋼管樁，每層順橋向設橫撐，間距2米，在四個角分別設兩道斜撐。

（2）鋼板樁檢查

鋼板樁運到工地后，應進行檢查、編號及登記。

鎖口檢查：用一塊長1.5m～2.0m符合類型、規(guī)格的鋼板樁作標準，將所有同類型的鋼板樁做鎖口通過檢查。檢查是用絞車或卷揚機拉動標準鋼板樁平車，從樁頭至樁尾進行。

凡鋼板樁有彎曲、破損、鎖口不合的均應整修，按具體情況分別用冷彎、熱敲（溫度不超過800℃～1000℃）、焊補、鉚補、割補或接長。鋼板樁長度不夠時，可用同類型的鋼板樁等強度焊接接長，焊接時先對焊口或接口補焊合縫，再焊加固板，相鄰板接長縫應注意錯開。

（3）鋼板樁的吊運及插打

1）插打前的準備

將鋼板樁圍堰的內外籠廓線測量畫出，沿籠廓線搭設鋼板樁導向架，導向架距地面4m，邊框采用I40工字鋼，邊框固定在鋼管樁上，鋼管樁采用振動錘插打。

檢查插打鋼板樁的振動錘、吊車、汽車等設備，使配套成龍，以供使用。

2）鋼板樁的吊運

鋼板樁的準備工作完成后，汽運至作業(yè)面，按插樁順序堆碼。堆碼層數(shù)最多不超過四層，每層用墊木擱置，其高差不得大于10mm，上下層墊木中線應在同一直線上，允許偏差不得大于20mm。

3）鋼板樁的插打

用吊車的兩個吊鉤，將鋼板樁吊起，然后運用兩個吊鉤起吊和下放，使鋼板樁成垂直狀態(tài)，脫出小鉤移向安插位置，插出業(yè)已就位的鋼板樁鎖口中。起吊前，鎖口內填嵌黃油瀝青混和料。

插打從上游中心開始，向兩側對稱依次插入，在下游側合攏。

插打鋼板樁時應保證其傾斜度不大于0.5%，且要緊靠內導框，其間隙不得大于20mm。

鋼板樁插打時，插一塊打一塊，到剩下最后幾塊時，改為先全部插入并使之合攏后，再逐根打到設計深度。

4）鋼板樁的合攏

由于各種因素的影響，鋼板樁合攏口不可能與設計尺寸絲毫不差，當誤差不大時可采取千斤頂互頂、滑車組張拉等辦法調整合攏口尺寸，然后插入合攏鋼板樁。當誤差較大采取上述措施仍無法合攏時，可制作異形鋼板樁進行合攏。

5）鋼板樁圍堰可能遇到的問題及預防措施

a.插打鋼板樁預防傾斜的措施

在插鋼板樁前，在鎖口內涂以潤滑油以減少鎖口的磨擦力。

采用復式滑車組糾正鋼板樁的傾斜。

在堅實土地帶插鋼板時，可將樁尖截成一定角度，利用其反力，使已傾斜的鋼板樁逐步恢復正常。

b.鋼板樁鎖口漏水預防措施

鋼板樁由于插打不當、吊裝不慎撞擊等作用，致使鎖口發(fā)生變形，出現(xiàn)滲漏。其補救措施是在漏水鎖口處的圍堰外側利用導管投撒細煤渣，煤渣沉至漏水高度處即可堵塞漏水。或用麻袋盛裝細煤渣沉入水中，用活扣反倒在漏水部位，亦可堵漏。

6）封底混凝土灌注

封底混凝土的厚度根據(jù)各墩位處的水深、鋼板樁插入長度、鉆孔樁大小間距等決定，封底強度等級按設計或水下C20考慮。

7）承臺抽水、支撐、開挖、堵漏

鋼板樁插打完畢后，即可抽水，水抽到第一層支撐的標高以下50cm左右時，停止抽水，進行第一道內支撐安裝，安裝好了以后，接著抽水、開挖，到了第二道支撐標高以下50cm左右時，停止抽水開挖，進行第二道內支撐的安裝，按著這樣的標準，再開挖到第三道支撐處，并做好支撐，最后開挖到設計標高（包括封底混凝土的開挖），整體開挖到位后，要對鋼板樁圍堰進行堵漏，堵漏采用用黃油浸泡過的棉絮，圍堰外側用塑料布進行包裹，潛水員下去，底部用泥土堆壓，堵漏完成后，即可進行承臺施工。

四、承臺施工

鋼板樁圍堰抽水堵漏后，按陸上承臺施工方法綁扎鋼筋、支立模板，澆筑混凝土，方法相同于陸上承臺施工方法，在此不再贅述。

五、大體積承臺防止裂縫措施

（1）嚴把材料關，合理選擇原材料，優(yōu)化混凝土配合比。

由于承臺較大，決不允許出現(xiàn)有害裂紋，選用低水化熱品種的水泥，有效地降低混凝土內絕熱溫升，并摻加適量的粉煤灰和復合型高效外加劑，改變混凝土流變特性及降低水泥水化熱。改善骨料級配、降低水灰比、摻加混合料、摻加外加劑等方法減少水泥量。盡量采用水化熱低的礦渣水泥。

（2）埋設降溫冷卻管

通過設置冷卻管來控制混凝土內部最高溫度、內表溫差、降溫速率。通過冷卻水循環(huán)，降低混凝土內部溫度，減小內表溫差，控制混凝土的內外溫差在25℃以內，通過測溫點測量，掌握內部各測點溫度變化，以便及時調整冷卻水的流量，控制溫差。

1）冷卻水管埋設

冷卻循環(huán)水管采用外徑57mm、壁厚3mm的鋼管，進、出水口均引出混凝土面以上，且出水口有調節(jié)流量的水閥和測流量設備。

2）冷卻水管安裝時，要以鋼筋骨架和支撐桁架固定牢靠，以防混凝土灌注時水管變形及脫落而發(fā)生堵水和漏水。

從混凝土澆筑起至混凝土澆筑完成后，半個月不間斷注水。具體時間根據(jù)量測結果確定，在出水中設置控制流量的水閥及測流量的設備，要求出水口流量不小于20L/min。嚴格控制進出水口溫差及冷卻水與混凝土內部最高溫度之差。施工中采用循環(huán)水作為冷卻水。

3）降低混凝土原材料溫度

水泥罐車裝運水泥進入拌和站的水泥儲藏罐后應存放3天以上以降溫；粗骨料采用加棚遮蓋，并在使用前噴灑水霧降溫。在混凝土泵送過程中，對泵送管道進行麻袋覆蓋，并派專人不停地澆水降溫。

4）混凝土分層澆筑

由于混凝土水化熱的溫升值大小與混凝土澆筑厚度密切相關，因此選擇適當?shù)臐仓穸?，可增加散熱面，延長散熱時間，使水化熱最高溫升值降低。

5）保溫養(yǎng)護

加強養(yǎng)護對混凝土的強度正常增長及防止收縮裂縫具有重要意義，混凝土終凝后在承臺頂面覆蓋土工布蓄水養(yǎng)護，養(yǎng)護水采用冷卻管流出的循環(huán)水，以控制混凝土的內表溫差在20℃以內。同時，合理安排拆模時間。

6）混凝土內部溫度監(jiān)測

在承臺混凝土內部布置監(jiān)測點，對混凝土內部平均最高溫度進行監(jiān)測。從混凝土澆筑開始，每2h測一次，3天后每4h測一次，7天后每天測兩次，連續(xù)監(jiān)測14天，直至溫度變化基本穩(wěn)定。

六、結束語

綜上所述，對于大體積水中承臺施工技術，其關鍵處有兩點：一是水上承臺鋼板樁圍堰的搭設和加固；二大體積混凝土裂縫的預防，這需要我們嚴格控制施工中的各道工序，同時制定好相應的措施，盡量減少意外和病害的發(fā)生，確保承臺施工質量。