姚青松

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代化建設(shè)的不斷完成，運(yùn)輸事業(yè)也得到了突飛猛進(jìn)，從而使我國(guó)鐵路建設(shè)的步伐越來(lái)越快，鐵路建設(shè)的覆蓋面越來(lái)越寬，遇到的施工問(wèn)題也越來(lái)越多，其中水中墩的施工難度較大，情況較為復(fù)雜。而鋼板樁工藝在鐵路橋梁水中墩施工中得到了很好的應(yīng)用，并且得到了很好的效果。該研究者就鐵路橋梁水中墩施工中鋼板樁工藝以及與鋼圍堰的進(jìn)行對(duì)比探討，并對(duì)其施工中的注意事項(xiàng)做了詳細(xì)闡述，以供施工企業(yè)參考和同行之間交流。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁 水中墩施工 鋼板樁 工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（a）-0085-02

在鐵路交通運(yùn)輸需求量越來(lái)越大的今天，為了進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平更快發(fā)展，我國(guó)加大了各項(xiàng)基礎(chǔ)鐵路建設(shè)的投資力度，相繼開(kāi)展了多段鐵路建設(shè)，擴(kuò)大了我國(guó)鐵路網(wǎng)的覆蓋范圍，促進(jìn)了鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，這就不可避免的需要進(jìn)行大量的水中橋墩施工。而在鐵路建設(shè)不斷開(kāi)展的過(guò)程中，水中鐵路橋梁施工也隨之不斷增多，施工難度不斷增強(qiáng)。然而，鋼板樁工藝應(yīng)運(yùn)而生，鋼板樁是建筑施工中的一項(xiàng)重要的施工材料，在鐵路橋梁水中墩的施工過(guò)程中，鋼板樁的廣泛應(yīng)用，可以利用鋼板樁在鐵路橋梁水中墩施工中的實(shí)際作用和使用情況，以力學(xué)模型的形式對(duì)鋼板樁進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)，從而對(duì)鋼板樁的抗滑性能和抗傾覆性能進(jìn)行有效的計(jì)算，對(duì)其鋼板樁應(yīng)用的影響因素進(jìn)行全面的分析，嚴(yán)格的控制鋼板樁的施工質(zhì)量，發(fā)揮在工程中的重要作用。

1 鐵路橋梁水中墩施工概況

1.1 工程概況

某鐵路段的橋梁工程全長(zhǎng)為476.50m，跨越一條河流，該河流寬為185m，水深 5.6～10.8m，水流平緩，橋址處每年4～9月暴雨較為集中，為汛期，江水的水位變化影響橋梁7～10號(hào)水中墩施工。該橋跨越河流為Ⅵ級(jí)航道，通航水位為28.13m，通航凈高5.6m，凈寬2*50m。鉆探資料顯示，橋位處自上而下地質(zhì)情況分別為粗圓礫土、卵石土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、弱風(fēng)化花崗巖。原設(shè)計(jì)施工方案架設(shè)鋼便橋作為施工便道，7號(hào)、8號(hào)、10號(hào)墩利用鉆孔樁平臺(tái)及鋼板樁圍堰施工樁基礎(chǔ)及承臺(tái)，9號(hào)墩利用鉆孔樁平臺(tái)及雙壁鋼圍堰圍堰施工樁基礎(chǔ)及承臺(tái)。

1.2 水中墩承臺(tái)施工總體思路及流程

4個(gè)水中基礎(chǔ)有兩種方式施工，成本較高，特別9號(hào)墩雙壁鋼圍堰施工周期較長(zhǎng)，經(jīng)相關(guān)必選及計(jì)算，毅然提出用鋼板樁圍堰替代雙壁鋼圍堰施工9號(hào)墩基礎(chǔ)。經(jīng)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)，該大橋水中墩基礎(chǔ)采用先樁基后圍堰的方法施工，用單排鋼板樁圍堰隔水進(jìn)行水中墩的承臺(tái)。在進(jìn)行具體的施工之前，為了實(shí)現(xiàn)鋼板樁的有效應(yīng)用，施工人員對(duì)鋼板樁進(jìn)行受力模型的建立，進(jìn)行受力分析計(jì)算，確定該方案切實(shí)可行，圍堰結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定之后，才能保證鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定，保證鐵路橋梁水中墩的施工質(zhì)量。如圖1所示，鋼板樁受力模型。

在工程水中墩的施工過(guò)程中，鋼板樁圍堰的施工流程主要是：施工準(zhǔn)備一水上平臺(tái)鉆孔樁施工一部分鉆孔樁施工平臺(tái)拆除施打鋼板樁一安裝圍檁及支撐一挖泥一澆筑封底混凝土一承臺(tái)施工一墩身施工一圍堰拆除，具體如圖2所示。

2 水中墩施工過(guò)程中鋼板樁的應(yīng)用

2.1 鋼板樁應(yīng)用前的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行鋼板樁圍堰的施工之前，施工企業(yè)應(yīng)該做好充分的準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作主要分為三個(gè)部分：（1）通常情況下，鋼板樁圍堰的施工具有施工規(guī)模大以及強(qiáng)度高等特點(diǎn)，而且施工中大多是功率高的大型機(jī)械，例如該橋梁工程使用的就是2臺(tái)50噸的履帶吊和2臺(tái)90千瓦的液壓振動(dòng)錘組，組合成了鋼板樁的打樁和拔樁機(jī)，在施工過(guò)程中的重要機(jī)械設(shè)施因此，在進(jìn)行施工之前，要對(duì)這些施工機(jī)械。進(jìn)行詳細(xì)的配備檢查，工作人員要及時(shí)的進(jìn)行檢查和維修鎖扣，并且接長(zhǎng)鎖扣。（2）在進(jìn)行鎖扣的焊接過(guò)程中，要注意焊接強(qiáng)度，要求工作人員要以等強(qiáng)度焊接接頭部位，并且要用堅(jiān)固的夾具夾平鋼板樁，以免其在使用過(guò)程中變形。值得注意的，是在焊接過(guò)程中，要先對(duì)焊，再焊接加固，以達(dá)到加強(qiáng)強(qiáng)度的效果，確保施工的順利進(jìn)行。（3）接長(zhǎng)的鋼板樁，其相鄰的鋼板樁的接頭位置應(yīng)該上下錯(cuò)開(kāi)，距離不得小于2m。（4）在進(jìn)行測(cè)量之前，要對(duì)其測(cè)量基點(diǎn)和河床進(jìn)行清理工作，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2.2 鋼板樁的插打

鋼板樁的插打施工工藝流程如圖3所示，如果鋼板樁合龍不成功，則采用異形鋼板樁進(jìn)行合龍。

在進(jìn)行實(shí)際的鋼板樁的插打施工的過(guò)程中，為了保證鋼板樁施工質(zhì)量，首先應(yīng)該確定鋼板樁沉樁的垂直度和施打鋼板樁墻面的平整度，設(shè)置打樁的導(dǎo)向架；其次在實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板樁的打入的時(shí)候，施工人員采用振動(dòng)沉樁，在沉樁全過(guò)程中，應(yīng)保證振動(dòng)錘、夾具、鋼板樁在同一垂直軸線上，以減少偏心沉樁，減少沉樁偏位；最后進(jìn)行鋼板樁初打時(shí)，確保垂直度，先慢打下沉，垂直度滿足要求后，再全功率振動(dòng)下沉，從而保障鋼板樁的插打的施工質(zhì)量。如圖4所示。

另外，在實(shí)際的鐵路橋梁水中墩施工過(guò)程中，還應(yīng)做好鋼板樁的防滲漏工作，采取有效的施工檢測(cè)方法，保證鐵路橋梁水中墩的施工質(zhì)量，提高鐵路橋梁使用的安全性。

2.3 鋼板樁的圍檁施工

在鋼板樁的施工過(guò)程中，鋼板樁圍檁施工也是十分重要的環(huán)節(jié)。鋼板樁圍檁施工主要分為三個(gè)階段：（1）在進(jìn)行鋼板樁圍堰施工過(guò)程中，施工人員需要先在鋼板樁的圍堰內(nèi)的地面上，放置鐵路橋梁工程中的第2層～第4層的圍堰。（2）然后實(shí)現(xiàn)對(duì)第一層圍堰、橫撐、角撐和八字撐的安裝。（3）安裝完成之后，按照設(shè)計(jì)的鋼板樁施工情況，依次進(jìn)行抽水挖泥。（4）最后實(shí)現(xiàn)對(duì)第2層至第4層圍堰的安裝。

2.4 封底混凝土施工以及圍堰的拆除施工

水下封底混凝土厚2m，采用集料斗下料，導(dǎo)管采用內(nèi)徑300lllm的無(wú)縫鋼管。混凝土澆筑臨近結(jié)束時(shí)，全斷面測(cè)出混凝土面標(biāo)高，當(dāng)所有測(cè)點(diǎn)經(jīng)檢測(cè)達(dá)到封底混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)高后，封底混凝土施工結(jié)束。

在承臺(tái)施工完畢，拆除臨時(shí)設(shè)施，承臺(tái)驗(yàn)收后往基坑內(nèi)回填砂或土至要求標(biāo)高，安裝上部施工的支架后，可進(jìn)行圍檁的拆除?；靥钋皯?yīng)在鋼板樁內(nèi)側(cè)涂刷廢機(jī)油以減少拔除鋼板樁時(shí)的摩阻力。在拆除圍堰過(guò)程中，完成承臺(tái)施工之后就需要將第二道支撐拆除。如果主墩已經(jīng)分次澆筑并達(dá)到±8.5m標(biāo)高，那么拆模之后需要向圍堰中回填土，達(dá)到標(biāo)高±8.0m；如果主墩柱的身高已經(jīng)超過(guò)了回填土面，采用在便道上支設(shè)打樁機(jī)，利用打樁機(jī)進(jìn)行振拔鋼板樁。

2.5 深水基礎(chǔ)中鋼板樁圍堰的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用

進(jìn)行深水鋼圍堰選型時(shí)一個(gè)最重要的指標(biāo)是經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。通常情況下，各種深水鋼圍堰一般均需要進(jìn)行混凝土封底、在圍堰內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐體系，需要保證一定的人土深度等，但各種鋼圍堰的結(jié)構(gòu)布置根據(jù)各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工情況有較大差異。深水圍堰的費(fèi)用隨平面尺寸的增大而增加，因此圍堰平面應(yīng)貼近承臺(tái)平面形狀并盡可能減小平面尺寸。雙壁鋼圍堰在施工中具有現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大，施工周期長(zhǎng)，不可重復(fù)利用等特點(diǎn)，在深水基礎(chǔ)施工過(guò)程中，與雙壁鋼圍堰相比，鋼板樁圍堰在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，有效地減少了平面尺寸，可重復(fù)使用，更加經(jīng)濟(jì)適用。因此在深水基礎(chǔ)的圍堰工程中，可以采用鋼板樁圍堰來(lái)代替雙壁鋼圍堰，從而大幅度降低施工成本，以該文所述案例，僅9號(hào)墩就就降低成本約300萬(wàn)元。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鐵路橋梁水中墩施工中鋼板樁工藝探討進(jìn)行分析具有十分重要的意義。近年來(lái)，鋼板樁工藝已經(jīng)在我國(guó)鐵路橋梁工程的施工過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐表明，在具體的施工過(guò)程中，嚴(yán)格遵守國(guó)家規(guī)范，實(shí)現(xiàn)的鋼板樁有效應(yīng)用，能夠很好提高施工效率，達(dá)到更好的施工效果。因此，在施工過(guò)程中，要制定科學(xué)合理的鋼板樁施工計(jì)劃，加強(qiáng)對(duì)鋼板樁工藝的研究，推動(dòng)其發(fā)展，發(fā)揮鋼板樁的重要作用，保證鐵路橋梁工程的質(zhì)量安全。

參考文獻(xiàn)

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