王旭平

(山西路橋第一工程有限公司,山西 太原 030006)

0 引 言

在大型橋梁建設(shè)的過程中下部結(jié)構(gòu)一般會(huì)選擇預(yù)制墩體預(yù)制承臺(tái)和鋼管混合樁等各項(xiàng)方案。為了降低基礎(chǔ)止水率帶來的影響，保證場地，水域納潮排洪和日常的航道灌輸，需要結(jié)合承臺(tái)結(jié)構(gòu)保證有效的工程方案，使其符合有效的標(biāo)準(zhǔn)。該橋段位于水文氣象條件相對復(fù)雜的地區(qū)，經(jīng)常面臨著波流力對墩臺(tái)裝配位置的整體影響；水平面和承臺(tái)頂面要處于平齊的狀態(tài)，可以有效防止外部因素帶來的影響；由于工程設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換程序相對較多，加上較長的施工期限，使得止防水結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的安全隱患；止防水結(jié)構(gòu)需要承受15 m高的水頭壓力，還要適應(yīng)施工過程中的精準(zhǔn)度控制；在波浪的作用下，承臺(tái)和樁體之間會(huì)出現(xiàn)較大的運(yùn)動(dòng)幅度。為了打造良好的施工環(huán)境，確保整體的施工安全，在橋梁設(shè)計(jì)過程中選擇填芯鋼箱柔性止防水結(jié)構(gòu)和技術(shù)。

1 柔性止防水技術(shù)簡介

作為一種全新的止防水方法，柔性止防水是非常關(guān)鍵的，可以通過彈性材料實(shí)現(xiàn)形變，更好地適應(yīng)承臺(tái)和專間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，保證專業(yè)橡膠囊充氣膨脹過程中完成各項(xiàng)操作，實(shí)現(xiàn)樁基和承臺(tái)空隙的全面釋放。柔性止防水可以進(jìn)一步對當(dāng)前的整體和分離型止防水結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。從整體型的柔性止防水結(jié)構(gòu)來看，一般是由速凝砂漿、充氣結(jié)構(gòu)、預(yù)制配支槽等各項(xiàng)單元共同構(gòu)成的。建筑施工過程中，承臺(tái)是其中的關(guān)鍵部分，可以方便后期的承臺(tái)和膠囊的整體置放和處理。這種操作具有較高的便捷性，但是在裝配過程中很容易與鋼筒樁之間形成碰撞而造成膠囊的損壞。尤其是在鋼筒樁沉樁的精度上面，有了更加明確的要求。分離型的柔性止防水結(jié)構(gòu)是由充氣結(jié)構(gòu)、膠囊連接機(jī)構(gòu)、千斤頂提升機(jī)構(gòu)等不同的配件構(gòu)成的。整體的精確度相對較低，能夠更好地適應(yīng)承臺(tái)和樁間之間的極限誤差，通常情況下可以采用膠囊彈塑性形變來適應(yīng)承臺(tái)和樁底之間的相對運(yùn)動(dòng)，但是整體的操作過程相對復(fù)雜，增加了內(nèi)部的滲水通道概率。結(jié)合止防水作業(yè)的操作難度與基本特征，本次工程大橋所設(shè)置的承臺(tái)選擇的是柔性的分離型止防水方案。

2 填芯鋼箱柔性止防水技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)

2.1 填芯鋼箱分離型柔性止防水方案

(1)填芯鋼箱：膠囊裝配置放的載體是填芯鋼箱，是由鋼筋混凝土以及鋼梁共同組成的，一般整體的浮力超出重力的一半以上。(2)膠囊：分離型止防水結(jié)構(gòu)膠囊和整體的止防水結(jié)構(gòu)膠囊，具有相同的工作原理，只是規(guī)格大小存在差異，需要在20 m水頭下的小膠囊坑內(nèi)部進(jìn)行處理，才能夠符合相應(yīng)的施工要求。(3)P型止防水帶：鋼浮體頂面外圓的P型止防水帶上，需要通過外部的壓力施加使其出現(xiàn)形變，進(jìn)而達(dá)到良好的構(gòu)造效果。(4)充氣結(jié)構(gòu)：充氣結(jié)構(gòu)和整體型止防水結(jié)構(gòu)之間存在緊密的聯(lián)系。(5)連接機(jī)構(gòu)：4根20 mm的螺紋鋼筋和鋼筋連接器共同組成了連接機(jī)構(gòu)，其主要核心是為了能夠?qū)㈩I(lǐng)取機(jī)構(gòu)和填芯鋼箱進(jìn)行有效的連接，保證在初次置放鋼箱時(shí)可以達(dá)到臨時(shí)固定的目的。(6)牛腿結(jié)構(gòu)的安裝：選擇普通螺栓對牛腿結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，主要是為了后期的頂舉結(jié)構(gòu)提供更多的支撐平臺(tái)。(7)頂舉機(jī)構(gòu)：一般是由千斤頂形成的一種有效的頂舉機(jī)構(gòu)，為承臺(tái)和鋼管壁之間的止防水提供有效的負(fù)荷力。

2.2 質(zhì)量功效檢測

由于外部工作環(huán)境相對特殊，止防水設(shè)備在正式施工之前，施工人員要對其質(zhì)量進(jìn)行細(xì)致的檢測。除了膠囊功效實(shí)驗(yàn)之外，還要做好止防水帶的壓縮試驗(yàn)。具體的實(shí)驗(yàn)方法是：江南完成充氣之后要做好密封重建的測試，然后向頂部進(jìn)行施壓處理，了解當(dāng)前的施工水頭，截割之后給膠囊內(nèi)部注水，如果水面沒有氣泡冒出，說明整個(gè)膠囊的止防水效果相對良好。

2.3 試驗(yàn)驗(yàn)證

(1)膠囊檢測試驗(yàn)

①止防水效果驗(yàn)證試驗(yàn)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知等到膠囊內(nèi)部的氣壓增加到0.3 MPa，基本上達(dá)到了止防水的基本要求，但依舊會(huì)出現(xiàn)一定量的氣泡。如果整體的氣壓增加0.4 MPa時(shí)，止防水效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

②誤差適應(yīng)性：考慮到鋼管壁和鋼箱的空隙相對較小，并且在膠囊充氣之后為了更好地適應(yīng)鋼筒樁，因此不需要進(jìn)行誤差的適應(yīng)性檢測。

③膠囊浮抗試驗(yàn)：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，下浮抗常數(shù)已經(jīng)達(dá)到了整體的止防水結(jié)構(gòu)的膠囊浮抗常數(shù)，由于后者的底面受到海水作用力相對較大，因此存在一定的數(shù)據(jù)差異。

④極限壓力測試：最終所測的結(jié)果與實(shí)際的壓力要求基本達(dá)到一致的狀態(tài)。

(2)P型止止防水帶壓縮試驗(yàn)

對p型止防水帶加工之后，防滲的支護(hù)需要截取一小段進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知防滲帶為5 mm的壓縮量時(shí)，整體的負(fù)荷量會(huì)達(dá)到1 750 N，觸接長度為24 mm。由此可知，整體的模擬效果較好，可以通過技術(shù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場進(jìn)行重點(diǎn)考慮。

3 止防水技術(shù)和功效的現(xiàn)場驗(yàn)證

選擇4根f2200 mm鋼筒樁作為主要的結(jié)構(gòu)驗(yàn)證對象，其中的1#和4#樁選用的是整體型柔性止防水結(jié)構(gòu)，剩余的部分選用的是分離型止防水結(jié)構(gòu)。

3.1 具體操作流程

(1)鋼筒樁沉樁，并做好承臺(tái)的預(yù)制工作；(2)裝配鋼板止止防水圍堰的集中加工；(3)浮吊進(jìn)入施工現(xiàn)場，完成安裝；(4)固定填芯鋼箱置；(5)裝配、調(diào)位承臺(tái)；(6)提升鋼箱，對膠囊進(jìn)行充氣，達(dá)到良好的止防水效果；(7)抽水觀察內(nèi)部的氣泡狀況；(8)膠囊速凝砂漿，實(shí)現(xiàn)最終的效果；(9)縫焊縫剪力鍵，達(dá)到體系轉(zhuǎn)變的目的；(10)開展后續(xù)作業(yè)。

3.2 控制關(guān)鍵工序具體方案

(1)填芯鋼箱加工精度：堅(jiān)持一定的原則，對分離型填芯鋼箱進(jìn)行全面的精度提升處理，保證設(shè)計(jì)的平度低于3 mm，規(guī)格精度低于2 mm。(2)P型止防水帶性能：在處理橫向的止防水操作時(shí)，充分發(fā)揮壓縮、止防水帶的有效優(yōu)勢，根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，P型止防水帶具有良好的效果，能夠消除外部因素的影響，同時(shí)還會(huì)在凹槽內(nèi)部加入橡膠帶。(3)提升填芯鋼箱：等到所有的承臺(tái)裝備就位之后，需要做好立馬的處理操作，尤其是在施工的過程中合理控制整體的拉力，保證有效的高度完成橫向止防水。

3.3 現(xiàn)場驗(yàn)證止防水功效

柔性分離型止防水結(jié)構(gòu)現(xiàn)場的施工步驟如下。

分離型柔性止防水結(jié)構(gòu)鉆孔具有良好的止防水效果，對于整體性柔性止防水結(jié)構(gòu)來說，由于制備時(shí)間相對較短，因此很難形成有效的模具，施工過程中選擇的是手工制備的膠囊，而因?yàn)樽陨淼脑蛟斐蓢?yán)重的漏水問題，甚至?xí)鸲张_(tái)的局部受損。分離型剛性止防水計(jì)劃的啟用能夠達(dá)到良好的止防水效果，通過后期的觀察可知柔性，分離型止防水方案可以適用更多復(fù)雜的環(huán)境，為不同的施工提供安全有效的操作背景。從整體上來說，分離型止防水結(jié)構(gòu)更好地適用于當(dāng)前的多變狀況，進(jìn)而達(dá)到有效的止防水施工效果。

4 結(jié) 語

綜合以上分析，在公路橋梁施工階段柔性指防水技術(shù)的應(yīng)用，可以達(dá)到止水防水的效果，因此在該技術(shù)應(yīng)用期間要做好施工方案以及技術(shù)的管控，同時(shí)還需要從材料現(xiàn)場管理等方面做好細(xì)節(jié)的控制，這樣才能夠?qū)⒅顾浪Ч岣?，達(dá)到公路橋梁項(xiàng)目建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。