刍议某市政桥梁工程水中墩施工技术

摘要：本文以某市政桥梁为例，结合施工实际情况提出了切实可行的施工技术方案，仅供参考。

关键词：市政桥梁；木桩排架；钻机平台；施工技术

某市政桥梁是一条南北走向的主要通道，设计宽度为42m 。该工程起讫里程为K2+700~K4+780.253，全长2080.253m 。管段内主要有6座桥，共长600m ，占全线长度的29% ，其中有4座桥为跨河桥，桥墩均为单桩单柱、钻孔桩基础，桩长55m 左右，桩径1.2m ，墩柱直径1.1m ，水中钻孔桩111 根。

由于水中墩桩多、路幅宽、施工难度大，水中墩施工的质量就成为整个工程的关键。

1. 水中钻孔桩的施工

机械设备的采用：钻孔机械，G PS-15 型钻机；钻机重量，5t~7t；塔高，11m；走行轨长度，6m ；平台尺寸：5m× 2.8m 。

1.1 木桩排架的打设

1.1.1 木桩排架的设计

木桩排架采用5m－7m 长、小头直径不小于10cm 圆木桩作为立柱打入河道，木桩打入钻孔桩两侧，每侧两排，排与排之间按横向间距0.8m 、纵向间距1.0m 布置。根据钻孔桩的直径，两排木桩的内排间距3m ~3.6m 布置。立柱木桩采用本地松(普通松木)，桩顶上采用6m 长落叶松将单个的立柱木桩连成整体，横向木桩直径为16cm ~20cm ，横向木桩与立柱木桩间采用4~ 6 颗扒钉连结，然后在木桩排架上避开钻孔桩的位置每3m左右对称打斜撑，以此保证在施工过程中木桩排架可以均衡地承受竖向压力。

1.1.2 木桩排架的施工工艺

①打桩设备：15t水泥船2 只，自制打桩锤100kg。

②劳动力：4 人

③根据木桩平台的设计，在河道中放出木桩平台定位桩，根据定位桩带线，在木桩桩位两侧固定打桩船，确保船位的稳定，以利于木桩的打设。

④木桩根据水深情况，采用不同的长度。木桩在岸边将小头砍尖，所有木桩打设时均采用小头向下，然后用船运至打桩位处固定打桩船，安排4 人在2 条打桩船上，共同举起打桩锤打设木桩，每次举锤高度为60cm～0cm。木桩打设时采用双控：一是保证木桩入泥深度不小于1.5m；二是控制锤击次数不少于40次，同时最后10次的贯入度不得大于10cm 。

1.2 钻机平台的搭设

钻机平台采用在木桩排架上横向搭设20cm×20cm方木，方木间距按80cm 布置，在钻孔桩位处调开间距，并在桩位两侧进行加固，然后于其上铺设走行木，以利于钻机的行走。横向平台方木与木桩排架顶圆木间和走行道方木与平台方木间均用扒钉固定，以确保平台的稳定性。钻机平台上钻孔桩位外均用5cm木板铺成平台，以确保施工安全，同时利于施工。

1.3 钻孔桩的施工

1.3.1 护筒埋设

①护筒制作水中钻孔桩护筒埋设均采用双护筒埋设，根据钻孔桩直径1.2m 要求，内护筒采用直径1.35m，外护筒采用直径1.5m。护筒均采用2个180半圆定型制作，每个半圆由螺栓孔进行连结。每节1m高，每套护筒配设2节0.5m高护筒，以利根据水深情况进行护筒的配设，每节护筒间采用法兰连结，最底一节护筒采用钢板加固底口，不接法兰以利于护筒的埋。

②护筒埋设护筒埋设时应先埋设外护筒，外护筒节与节之间、2 个半圆之间均采用螺栓连结，外护筒埋入河床1m 左右即可。埋设好外护筒后再精确定位埋设内护筒，护筒上、下节间亦采用螺栓连结， 但2 个半圆间的连结采用铁丝绑扎连结，内护筒埋入河床不小于1.5m 。采用内、外双护筒埋设的目的:一是防止在钻孔过程中出现穿孔等现象;二是有利于钻孔泥浆循环时泥浆泵的放设;三是防止混凝土浇注时，万一内护筒破裂出现混凝土无法浇注到设计标高时还有外护筒的保护。内护筒2个半圆间采用铁丝连结的目的:防止混凝土浇灌后内护筒无法拔出时，可拉断2个半圆的连结铁丝，从而分半取出内护筒。护筒高度必须高出水面1.0m ，以保证钻孔内泥浆高度必须高于河水面不小于0.5m 。

1.3.2 钻孔

①泥浆配备钻孔时先进行慢速造浆，然后紧贴内护筒壁放一小泥浆泵，抽出泥浆运至沉淀池进行沉淀，当距河岸较近时沉淀池可直接设于岸上， 距河岸较远时可运用泥浆船作沉淀池，然后用大泥浆泵将经过沉淀后的泥浆打入孔中进行循环。水中钻孔桩要求泥浆比重略大，根据土质情况一般将比重控制在1.1～1.3，粘度要求为18Pa•s～24Pa•s，胶体率应大于95% ，含砂率小于6% 。

②钻孔钻孔过程中应根据不同的地质情况控制钻进速度，并随时检查护筒情况、泥浆比重及粘度，确保成孔的质量。

1.3.3 钢筋笼加工、绑扎、运送及下放

①钢筋加工、绑扎采用在钻机孔位前的钻机平台上进行加工作业，钢筋笼制作时根据钻机钻塔的起吊高度进行钢筋笼的分节，并按下放顺序进行放置与加工。

②钢筋笼采用分节吊装，节与节间采用电焊焊接。为加强钢筋笼的刚度，按设计要求设置加强箍。为保证钢筋与孔壁之间的混凝土保护层，采用混凝土制作成饼形保护块， 直径10cm 。每个饼形块中间留一10m m 孔， 钢筋笼下放时每隔2m左右在钢筋主筋上用8mm 钢筋穿一饼形保护块， 均匀四周分布，每层4块。这样在钢筋笼的下放过程中由于饼形保护块可以滚动，更利于钢筋笼的下放，在钢筋笼安装过程中可起到导向作用，钢筋笼安装完毕起控制钢筋保护层作用。

③采用钻机起吊与下放安装钢筋笼，每节钢筋笼间的接头必须采用错位连结，在同一截面内（1m 长度范围内）接头不大于钢筋数量的50% 。钢筋接头采用绑条焊或搭接焊，搭接焊时必须弯折钢筋，以保证接头上、下两端钢筋的中心在同一直线上。焊接采用单面焊时焊接长度不小于10!，双面焊时焊接长度不小于5!。

1.3.4 混凝土的浇注

水中桩的混凝土浇注利用水中便桥及木桩平台，采用混凝土输送泵进行混凝土的浇注。为便于后一步墩柱的施工，钻孔桩混凝土浇注时均应浇注至护筒顶，并确保其露出水面的混凝土质量良好，浇注完成后于每台钻机上接1 台小振动棒将桩头振实，以确保桩头质量。

2. 水中墩墩身、盖梁施工

2.1 墩柱施工

3.1.1 墩柱施工工序：桩头凿除小应变检查套筒安装抽水凿至设计桩顶标高接墩桩钢筋立墩柱模板隐蔽检查混凝土浇注混凝土养护。

3.1.2 根据设计，各墩柱底均低于水面30cm ～40cm 。在钻孔桩的施工过程中，钻孔桩混凝土浇注时均已将混凝土浇注出水面，并已振实。可成批地凿除桩头混凝土浮浆，并在水面以上完成小应变检测。

2.1.3 套筒埋设

①套筒设计根据钻孔桩内护筒的直径1.35m， 接墩柱的套筒采用下部直径1.4m，上部直径1.8m，以利于人员操作及施工。套筒上部高度为70cm下部高度为30cm ，采用4mm厚钢板加工而成。

②套筒埋设套筒采用钢丝绳吊于平台方木上，桩身与套筒下半部间5cm 的缝采用麻布与粘土填塞，并在上部较大截面内、桩头外放一抽水机，抽干套筒内河水，即使有少量渗水只要抽水速度大于渗水速度，以确保桩头无水即可焊接钢筋，进行墩柱模板支立与混凝土浇注施工。

2.1.4 混凝土浇注与养护

由于一个墩身混凝土量较小，故可采用人工进行混凝土灌注。混凝土养护采用拆模后在柱外表面套圆筒形塑料薄膜并浇水进行养护。

2.2 盖梁施工

2.2.1 盖梁底模支撑系统设计

采用30cm 高的抱箍固定于墩身上，抱箍与墩身间加5mm厚橡皮以增加摩擦力，同时防止抱箍损坏墩柱。抱箍上安放4根[16 槽钢，槽钢采用两两背放用螺栓连结成工字形。经计算，由于墩柱间跨距较大，如完全用型钢承担盖梁施工，所有荷载需用I40 工字钢2 根才能满足挠度要求。考虑经济与施工实际因素，I40 工字钢无法由人工进行安拆，且墩柱高度较低，因此在钻孔桩施工实际时搭设的木桩钻机平台上用小圆木进行支撑，以减小槽钢跨距及盖梁施工时的挠度。

2.2.2 盖梁模板制作与加固

盖梁模板均采用竹胶板进行定型制作，底模采用于槽钢上布10cm × 10cm方木，并以间距30cm布置；侧模采用竖向用方木加强，间距按40cm 布置。将每块竹胶板加工成定型板，横向采用D50两根钢管利用3 字扣件，穿拉杆进行模板加固。为便于美观，拉杆应用PVC管套筒，PVC管要求伸出模板，确保混凝土浇注完成拉杆能及时拆除，保证外观质量。

结束语

桥梁施工现场实际情况千变万化，没有一种万能的施工工艺能适用于所有条件下的工程施工，因此，根据现场条件的变化，不断地探索，找出最适用、最经济的施工方案是每一个工程技术人员的追求。