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摘要:随着市政工程建设不断推进,市政桥梁建设的范围不断扩大,在桥梁建设过程中会遇到河流,必须要进行跨越施工,水中墩施工技术是市政桥梁施工过程中的一种常用技术,其稳定性高,可以提高桥梁的安全性能。在施工过程中要积极加强对施工技术的控制,对每一个施工环节都加以控制,尤其是对水中钻孔施工,要严格按照施工要求和施工技术标准进行施工,同时,在施工过程中要积极加强对施工过程的安全监管,提高水中墩施工质量。文章对水中墩施工技术在市政桥梁施工中的应用进行分析。
关键词:市政桥梁施工;水中墩;桥梁工程
1水中墩施工技术分析
以某工程为例对水中墩施工技术要点进行分析,该工程是贯穿某城市南北的重要道路,桥梁工程的宽度为42m,总长度2100m,桥梁工程中一共包含了6座桥梁,其中有4座都是跨河桥梁,桥梁的桥墩都采用单柱单桩的方式,其基础为钻孔桩,单桩的长度为54m,桥梁的墩柱的直径大约为1.1m,由于跨河的长度较长,一共有110根钻孔桩都位于水中。而且该地区的土质为亚粘土,干性,而且也具有较好的韧性,土层较厚,基岩的深埋程度可以延伸到地下50m,其中一些与山体比较接近的地方一般在25m以下,而且地下水的分布都比较浅,由于土质的原因,承载能力较低,必须要对地基进行加固,以提高桥梁的稳固性。
1.1水中钻孔技术
(1)钻孔桩施工。水中墩施工技术中钻孔为水中钻孔,与陆地上的其他桩基础施工而言,在水中钻孔,周围的环境复杂程度更高,施工之前必须要对各种施工设备进行准备,包括钻机、塔、平台等,设计木桩排架的时候要选择5~7m的长排架,打入河道中的网木桩其小头的直径必须要大于10cm,而且要从钻孔桩的两侧打入,确保每一侧都有两排木桩。木桩的立柱可以使用松木,使得每一个木桩都能相连成片,木桩的横向直径可以保持20m左右,横向和纵向的木桩之间的连接可以采用结扒钉,木桩在整个施工过程中主要起到承载竖向压力的作用。
(2)木桩排架的施工方法。由于是在水中打桩,因此必须要准备船只,本工程中采用两只重15t的水泥船,而且特别制作了100kg的打桩锤。在施工的时候要将定位桩放置在河道中,并且根据定位桩设定的带线,在两侧桩位的地方进行打桩船同定,同时确保船只稳固,不会随便漂移,便于打设木桩。在实际施工过程中要根据现场实际情况选择长度合适的木桩,在岸边将木桩的小头部分削尖,然后将木桩被削尖的部分插入到水中,再将其打入更深的深度,确保桩体稳固。一般将桩体打入土中的深度要大于1.5m,同时打桩的次数要控制在40次以上,确保桩体深深镶嵌在土中。
(3)搭设钻机平台。水中钻孔与一般的陆地上钻孔略有不同,为了更好地应对水的静压力,首先要搭设好钻机平台,在排架上方铺设方木作为钻机平台,布置方木的是要确保方木之间有80cm的间隔,而且要适当地调整钻孔桩的位置,对两侧的桩位进行固定。为了提高钻机的稳固性,在布置钻机的时候对钻孔桩位要采用扒钉进行固定,确保施工安全。
(4)埋设护筒。在水中钻孔时,要埋设双护筒,埋设护筒的根本目的避免在钻孔的时候出现穿孔现象,在循环钻孔灌浆的时候有利于放置泥浆泵,更好地将泥浆灌入孔中。本工程中桩孔径为1.2m,则内护筒的直径为1.3m,外护筒的直径为1.5m,护筒使用两个108°的半网组成,半网之间用螺栓孔相连,每一节护筒的长度为1m左右,每一套护筒的设备都要配置两节半米高的高护筒,从而可以按照河水的具体深度对护筒进行配置。所有的桩基础护筒都要使用法兰相互连接,对于最下面的护筒可以使用钢板将其加固,确保护筒稳定,不会漂浮。在埋设护筒的时候一般选择在1m左右的河床位置进行埋设,首先对外护筒进行埋设,然后对内护筒进行埋设。
(5)打孔和清孔。打孔是桩基础施工的核心,打孔之后才能进行灌注,形成桩体,在打孔的时候要对机械进行合理地选择,对孔的深度、孔径等进行控制,尤其是在对孔径进行控制的时候,要对钻头大小进行选择,同时要对钻机的钻进速度进行控制,防止孔径扩大、孔过深。打孔的过程中就要随时对孔的质量进行检查,防止对后续施工产生影响。在水中钻孔时的基本要求为两个:①钻孔配置泥浆的时候要缓慢,然后将一个小型的泥浆泵放置于内护筒旁边,将泥浆抽出来,然后送到沉淀池进行沉淀,如果施工的位置正好靠近河岸,也可以直接将泥浆放置在岸边,如果距离河岸的位置比较远,则可以将泥浆船当做沉淀池,将经过沉淀之后的泥浆继续打入孔内。泥浆的比重要比水中钻孔桩要求的泥浆比重要稍大一些,而且要按照图纸的具体情况将泥浆的比重控制在1.1左右,泥浆的胶体率控制在95%左右,沙体的含量控制在6%以下即可。②钻孔施工应该要按照具体的情况对钻孔的工作进度进行控制,同时要对护筒的状况、泥浆等比重进行检查,发现不满足施工要求的时候要及时进行调整。钻孔结束之后要及时对孔内的杂物进行清除,确保孔内清洁,在混凝土关注之前,还应该要进行复查,如果发现不合格,则要进行第二次清孔。
(6)钢筋笼下放工艺。钢筋笼也是水中钻孔施工的重要组成部分,在进行钢筋捆绑的时候应该要在钻机平台上进行。对钢筋笼进行下放的时候要进行分节吊装,每一节之间应该要使用电焊进行焊接,增强钢筋笼之间的强度,保护孔壁和钢筋之间的混凝土层不受破坏。在下放钢筋笼的时候每隔2m左右就可以使用一个8mm的穿饼形钢筋保护模块,而且保护模块可以均匀地分布在四周,每一层都要求放置四块保护模块,在下放钢筋笼的时候就可以通过饼形保护模块进行滚动,从而有利于钢筋笼下放。在使用钻机吊装和下放钢筋笼的时候,每一节钢筋笼之间要错位相连,可以防止钢筋笼掉落。焊接钢筋笼的时候使用塔搭接焊或是绑条焊对钢筋头位置进行焊接,并且要确保接缝牢固,防止影响其稳定性。
(7)混凝土的浇筑。首先对混凝土进行配置,混凝土的稳定性很高、刚度较大,在进行混凝土灌注之前,应该要首先加强对混凝土的制备,将水、水泥、骨料、外加剂等按照一定比例进行配制。混凝土配制结束之后要及时进行灌注,灌注过程中要及时进行振捣,直到将混凝土中的气泡完全排出为止。水中桩的浇筑过程中,要使用木桩平台与水中便桥,使用混凝土输送泵将拌制好的混凝土送到桩体的位置,在浇筑的时候浇筑到护筒的顶部位置即可,并且要确保混凝土露出睡眠。浇筑结束之后,要采用振动棒对桩头进行振动压实,确保桩头位置的质量满足要求。
1.2盖梁施工
(1)盖梁底模支撑系统。盖梁是水中钻孔施工的重要部分,采用30cm高的抱箍固定于水中墩身上,抱箍与墩身之间可以增加厚度为5mm的橡皮,以增加两者之间的摩擦力,同时,要防止抱箍对墩柱造成损坏。在抱箍的上方可以安放4根槽钢,槽钢采用两两背放用螺栓连结成工字形。
(2)盖梁模板制作与加固。对盖梁的模板设计都采用竹胶板节进行定制,底模采用方木,尺寸为10cm×10cm,方木之间保持30cm的间距。侧模采用竖向方木进行加强,竖向方木之间的间距控制在40cm左右。每一块竹胶板都可以加工成为定型板,在横向上可以采用两根钢管进行加固,钢管之间采用扣件进行连接。对于拉杆而言,可以采用PVC管套筒,PVC管要伸出模板,确保混凝土浇注完成拉杆能及时拆除,保证外观质量。
(3)混凝土浇筑。在盖梁模板施工过程中进行混凝土浇筑,也采用输送泵直接将混凝土运送到施工现场进行浇筑,浇筑的时候要控制浇筑速度,进行分层浇筑,确保浇筑的连续性,提高混凝土凝结水平。
2水中墩施工技术的安全管理
水中墩施工是在水下进行钻孔、灌注的一种施工方法,相对于传统的地面桩基础施工而言,其施工难度更大,施工过程中的复杂程度较高,因此必须要加强施工过程中的安全管理。安全管理主要包括三个方面:①建立安全管理责任制度,在施工企业内部可以执行谁主管谁负责安全的原则,定期开展安全活动以及安全教育,对员工进行安全培训,施工过程中要做好交底,确保每一个施工环节都能得到安全管理和控制。同时要严格执行安全生产检查制度,定期进行综合检查以及不定期的专项检查,通过检查对各种安全隐患进行控制,杜绝事故地发生。②对员工进行严格地管理,必须要严格遵守《安全操作规程》对施工人员进行监管,施工技术人员要持证上岗,在施工过程中要遵守相应的规范和规程,不违规操作。③用电安全的管理。由于施工环境大部分在水中,而很多机械设备都需要用电,因此在施工过程中必须要加强施工用电安全管理,配电箱必须要完整良好,线路要绝缘可靠,施工结束之后要及时断电,并且要设置专业的用电安全监管人员,对用电安全事故进行监管,减少安全事故。
3结语
综上所述,随着我国城市建设的蓬勃发展,市政桥梁工程项目越来越多,桥梁施工技术不断更新,但我国地域辽阔、地质复杂,为了满足不同地区的实际情况,加强了对各种新技术的应用。水中墩施工技术研究已经成为当前桥梁设计人员关注的重点。
参考文献:
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