桥梁下部施工的技术要点思考

【摘要】本文以湖南武冈至靖州（城步）高速公路的K30+290梅口巫水特大桥为例，主要阐述桥梁下部构造施工组织、便道方案、陡坡桩基水口埋设钢护筒措施、施工环保控制等。

一、引言

桥梁下部的结构是整个桥梁质量控制的保障和基础，关系到整个桥梁的使用安全和承载寿命等。由于桥梁下部的施工很多都是在水下完成的，工作任务的难度很大，很多工艺步骤需要先进的设备和技术，以笔者多年的工作经验来看，先进实用的技术和工艺是保障桥梁下部施工质量好坏的基础。笔者参与了湖南省武冈至靖州（城步）高速公路的K30+290梅口巫水特大桥施工。本文以此为例阐述一下桥梁下部施工的技术要点。

二、项目背景

湖南省武冈至靖州（城步）高速公路第三合同段起于城步县蒋坊乡莲荷村，止于绥宁县关峡乡石江坪村，全长10.98公里。其中K30+290梅口巫水特大桥由于长度长、水中墩多、地形复杂、施工难度大，成为本合同段和全线的控制性和重难点工程。全桥左幅为44跨30米，左幅桥长1328.8米；右幅为42跨30米，右幅桥长1268.8米。本桥起点顺接矮子寨隧道，1-4孔桥梁横断面分离式渐变，其余孔按整体式断面设计。安全隐患大、桩基施工和组织难度大、施工周期非常有限

三、基于梅口巫水特大桥施工背景下的一些特殊施工工艺

在建造桥梁之前，施工单位进驻现在之后，首先就是临时施工规划，进行施工期间基础设施建设，例如：钢筋加工场、拌和站、制梁场、钢管桩钢护筒加工堆放场及临时房屋供电供水通讯、污水和泥浆处理等。下面以钢管桩钢护筒加工堆放场及临时码头、污水和泥浆处理为例分析一下临时施工建设的过程。桥梁下部的施工过程十分复杂，存在很多难点。在梅口巫水特大桥施工过程中，承建方采用了很多先进适用的技术工艺，使得整个施工成本、质量、工期等方面得到有效的保障。下面分析一下便道、钢管桩平台、桩基础和墩台的修建、钢护筒建造

（一）污水和泥浆处理

施工工程的污水主要包括生活性污水和生产性污水。污水的处理一般需要就地处理，可以在污水产生地附近临时建造一些处理池等设施，进行污水的沉淀、净化、排放等处理主要产生污水的地方有临时房屋、搅拌站、制梁场等。可以建设长8米、宽4米、深2米的沉淀池一座，所有生活和生产污水经沉淀池七级沉淀后排放或循环利用。

（二）便道

便道是施工场地中常见的要素之一，建筑材料的运输、机械设备的进场、施工人员的作业都要通过施工便道。对于桥梁施工来说，便道的建造难度大于一般的道路建设工地，因为桥梁的便道建设需要搭建到水面之上，这是施工难度的关键。

（三）堆放场所和临时码头建设

建设工地的钢筋水泥使用量很大，工地一般会建设一个简易的堆放场所。桥梁的建设还有一些临时设备（钢管桩、钢护筒等），它们的加工也需要一些临时的场所，将这些在陆地上加工完成的临时水下施工设备运输到水中，需要临时建设一个码头。在梅口巫水特大桥的施工前，钢平台材料前期拟利用石江坪大桥第8跨桥下红线内空地堆放，钢管桩及钢护筒拟利用K31+700左侧钢管桩临时码头运输，码头宽17米，长9米，码头结构形式同桩基施工钢管桩平台。

（四）钢管桩平台

在水面上进行桥梁桩基的施工需要建设操作平台，平台建设可以使用钢管桩的构件，钢管桩一般是在陆面上焊接成型之后，整体运输到水面，建设平台。国内，这种结构常常用于桥梁桩基建设平台建筑。该种结构的优势就是容易采购、方便施工、同时施工结束之后可以方便拆卸。

在梅口巫水特大桥，大部分墩位钢管桩平台计划利用右侧岸上便道作为施工平台，其他钢管桩平台施工利用便道和浮箱双结合的方式进行，浮箱采用9节3米宽、6米长浮箱拼装而成，可承载重量不小于150吨。三个浮箱配套协作，两个浮箱用于汽车吊和打板机作业，一个浮箱用于钢管桩、钢筋、钢护筒材料的运输。

（五）钢护筒

钢护筒主要用于桥梁的立柱施工作业过程。采用这种施工工艺可以节省很多工作量。例如，立柱处的土方开挖和回填工作，而且可以节省大量的施工成本，缩短施工工期。在我国的桥梁施工过程中，该技术是最为常用的立柱施工方式。钢护筒的建造一般也陆地上进行，根据设计图纸中关于立柱直径的需要拼接不同大小。

在梅口巫水特大桥，钢护筒在岸上用卷板机加工成型，单个钢护筒直径较设计的钻孔直径大30cm，板厚δ16mm。根据水中各墩桩位置，在岸上将卷制好的钢护筒4个为一单元拼装好，用平板车将焊接好的钢护筒运至现场，在平台分配梁位置设定位架，在20平联位置设导向架，用汽车吊将钢护筒吊装、就位、校正后，用600KN振动打拔桩锤，将钢护筒沉入土中。

2、套大护筒灌混凝土

如通过首桩试验，上述埋设钢护筒方法的效果不理想，护筒无法震压到预定深度，或重现护筒底漏浆等情况，可通过河床预先冲孔座落钢护筒， 周边灌注水下砼固脚的办法来埋设护筒。

利用冲击钻孔机在河床上先预先冲一个比护筒稍大的孔用于座落钢护筒，具体操作方法为：将冲击钻机安装在桩基钻孔平台上，调整好钻机进行精确定位，选定冲击锤的直径D+2d+ 20cm（钢护筒直径为 D， 导管直径为 d）。先用小冲程冲平河床表面， 后用较大冲程冲击河床成孔，成孔深度宜为2.5～3米。

钢护筒就位后， 即可对其灌注水下混凝土固脚。为防止水下砼被冲刷， 需在护筒外加套高约 1m 的短护筒或码叠1m高的土袋， 短护筒直径比钢护筒直径大约 1 米， 由潜水员对短护筒脚进行砂袋堵漏后， 在钢护筒与河床孔的间隙插入导管， 灌注水下砼， 沿护筒脚周边移动导管， 直至护筒脚周边的孔隙灌满砼，具体见下图。

（六）桩基础

水中桩基计划采用冲击钻进行钻孔施工，冲击钻摆放在钢管桩平台上，钢筋笼采用汽车吊和浮箱进行安装，用混凝土运输罐车运输至孔口直接灌注或用地泵进行灌注。陆上桩基根据实际现场情况，采用钻挖孔结合方式。

（七）墩台

墩台主要指的是桥墩和桥台，墩台是整个桥梁承载重量的基础，一般的桥台在两边，往陆地延伸起到连接陆面和桥梁的用途。桥墩则是立于水面之上承载桥身整体重量的主要载体，墩台不仅仅是桥身载荷的重要载体，还要承受河流的水压冲击，有时可能有船舶的意外冲撞等。

四、结语

桥梁下部的施工质量是保证整个桥梁使用寿命长短的保证。笔者根据多年的桥梁施工经验，针对桥下施工各个环节，基于梅口特大桥建设背景，提出一些相对特殊的部分重点分析，阐述了国内常见的施工工艺和技术，望能为业内其他同行以借鉴。

参考文献：

[1].张志峰.论高速公路桥梁高墩台施工方法及控制措施[J].科技情报开发与经济，2012，45（32）：22-23.

[2].赵钦.T构连续刚桥梁墩结构设计及其刚度对下部构造设计的影响[J].科技资讯，2009，25（18）：85-86.

[3].交通部第一公路工程局.公路施工手册：桥涵，上册[M].北京：人民交通出版社，2000.