桥梁墩台施工技术分析
【摘要】：桥梁墩台承载着桥梁上部结构传下的荷载，并将它传递给地基基础。桥梁墩台的作用就显得格外重要，重要的作用就要求高质量的施工质量。本文结合双拥大桥实际，着重介绍了公路桥梁高墩台施工及其安全控制进行了分析阐述。
关键词：桥梁；墩台
1.工程概况
双拥大桥呈西北－东南走向，北岸位于鹧鸪江旧码头，连接至北外环路；南岸位于下茅洲屯以北，连接至双拥大道。
双拥大桥南岸主墩23#墩均位于河难。主墩基础为钻孔桩基础，分设上下游两个承台，横系梁连接；承台尺寸16.6×16.6×4m，9φ2.5钻孔桩，C30钢筋混凝土，承台顶浸入水中0.5m左右；系梁5m、厚3m，C30钢筋混凝土箱形预应力结构。
23#墩一半位于水中,一半位于岸边滩地,表面覆盖7m左右的粉质粘土（褐黄色、结构紧密，呈硬塑状），下层为3m左右的圆砾（松散状，颗粒磨圆度较好，粒径2～5cm，充填物为褐黄色亚粘土及粉细砂）透镜状分布，上游薄下游厚，靠河岸侧厚河道侧薄；基岩为微风化灰岩，岩石较为坚硬，含硅质结核，局部有闭合裂隙；红粘土充填性溶槽发育，岩石饱和单轴极限抗压强度10～12Mpa。
地质柱状图显示，岩层覆盖较深；插打12m工字钢，在承台锁口围堰范围内均未测得岩面；因而承台适合采用锁口钢管桩围堰施工。据地质柱状图查得23#墩承台区岩面标高见图1所示。
图1：墩承台区岩面标高图
2施工方案
施工方案主要由以下工序组成：筑岛、锁口钢管桩围堰、系梁支架方案以及其它常规工序施工方法。具体方案如下：具体施工方案如图2所示。
图2：承台施工工序图
3施工步骤
3.1筑岛
清淤：采用长臂挖掘机将河滩上的杂树、树根与漂石清除干净，有利于钻孔桩、承台锁口钢管桩插打施工；筑岛：利用锚碇开挖土方，采用挖掘机配合推土机碾压的方法筑岛，筑岛时由上游向下游合龙；插打钢管桩：收坡钢管桩φ529δ=10mm采用液压振动锤直接插打到河床岩面，同时采用单根Ⅰ28a与［20a将钢管桩平联，同时在上下游，系梁两端设置一根钢管桩φ529δ=10mm以加强钢管桩的整体收坡效果；仅在承台外4m设置一排，在筑岛至承台外2m时进行插打；防护：采用2m厚的钢筋石笼多个串联抛填的方式作为边坡防护，同时在坡顶备足片石石笼，以备洪水冲刷备用。
3.2钻孔桩施工
钻孔桩施工作为常规工序，其实施步骤：钻进、成孔、清孔、钢筋笼安装、二次清孔、水下混凝土浇筑；作重控制不良地质钻进处理、清孔、水下混凝土浇筑。
据23#墩承台区域内，河床覆盖层较厚，且为粉质粘砂土；此类土不利于钻孔桩护壁稳定，易造成坍孔与缩孔。对此，钻孔桩施工时采用钢护筒跟进至岩面或嵌入岩面一部分；钢护筒φ2.7mδ=10mm，单桩长约27m，钢护筒长度由参建各方根据现场钻孔情况而定。
3.3锁口钢管桩围堰
加工：采用钢管桩φ529δ=10mm与不等边角钢焊接成锁口钢管桩，加工时主要控制阳阴头轴线与钢管桩轴线是否平行、焊缝焊接质量、承插口宽度等；拐角锁口钢管桩加工主要用于围堰拐角处，控制重点主要是阳阴头方向与焊缝焊接质量。
插打：锁口钢管桩加工验收合格后，按照放样边线进行插打；插打时由上游拐角处开始，分别向两侧插打；插打时根据现场实测间距，及时插打间距及加工根数。此工序主要控制插打位置、钢管桩垂直度等，插打时若锁口撕裂须及时进行重新插打。
锁口止水：由于在土围堰中插打，锁口中粘土填充时完全能够满足止水要求；当锁口中无粘土填充物，采用高压水清洗后，灌入麻刀高稠度粘土泥浆；
土方开挖：采用长臂挖掘机有水挖除，以确保土方开挖时钢围堰的稳定；开挖时由下游向上游开挖，一次挖到标高+72.0m；开挖土方直接堆放在围堰靠河一侧，以加固围堰边坡和防渗能力。
封底：采用水下混凝土施工方法对围堰底部进行封底，封底厚度不得小于2m要求。
内撑：土方开挖后立即实施顶层内撑，待第一层内撑实施完焊缝检查合格后方可抽水；抽水至第二层内撑底部10cm后，立即实施第二层内撑；实施中主要控制内撑焊缝与间距，观测钢管桩抽水过程变形情况。
3.4系梁支架
系梁支架钢管桩在土方开挖完浇筑水下混凝土前采用振动锤插打；插打时需确保插打至岩层。支架安装时控制型钢安放位置与焊接质量，同时确保系梁混凝土能自由收缩。
3.5承台与系梁施工
承台与系梁施工主要工序有：桩检、钢筋绑扎、模板安装、冷却水管与预应力管道安装、混凝土浇筑；主要控制钢筋绑扎与预应力管道安装、冷却水管平面位置与加固和循环速度。
钻孔桩施工完以后，对围堰内土石进行挖除和清理至承台底以下15cm，浇筑混凝土垫层并桩头进行凿除。桩头采用人工凿除，承台、系梁施工应在桩基检测完成后进行。
3.5.1钢筋加工安装
承台、系梁钢筋的配料、制作均在钢筋棚内进行，运至围堰内现场绑扎。钢筋安装时结合承台内冷却水管的安装位置，钢筋与冷却水管相互配合，同步安装。承台高度4m，为保持钢筋安装过程中的稳定性，在钢筋网箱内搭设钢管架。竖向钢管外套φ55mm的PVC管，便于钢管的拆除。
钢筋加工安装时，严格按照施工图纸精确放出钢筋大样，按大样进行断料、配料，钢筋的根数，尺寸间距要准确。钢筋绑扎时注意预应力管道的留设，在预应力管道和钢筋相抵触时，将钢筋弯折，确保预应力管道的位置准确。钢筋绑扎完毕，测量组对塔脚预埋件进行精确放样，严格按放样结果进行预埋件的安装。预埋钢板施工时特别注意平面位置、顶面标高、制作质量等。
3.5.2模板安装
承台的模板选用优质竹胶板（δ=18mm），模板外侧的竖肋均采用10cm×10cm方木，横肋采用双排φ48钢管，设斜向拉杆与桩顶钢筋相连接。
系梁内模采用竹胶板（δ=18mm），采用10cm×10cm方木作背楞，搭设钢管脚手架作内支撑。外模采用定型大块钢模板拼装，不设拉杆。
模板安装前，将承台、系梁范围的杂物进行清理，并用全站仪在垫层上对承台的平面位置进行放样并用墨线进行标记，在混凝土垫层上打设模板内侧定位钢筋。
模板现场组拼，边组拼边通过斜向拉杆（系梁无拉杆）临时固定，待模板组拼完成后对模板的平面尺寸和垂直度进行精调，使其满足设计及规范要求并报请监理单位验收。
待混凝土达到2.5MPa后开始拆除模板。模板的拆除顺序与模板安装时的顺序相反，先安装的模板后拆，后安装的模板先拆。模板拆除时要求保证承台、系梁的棱角完好，不得通过强行撬、打、砸来拆除模板。
3.5.3混凝土施工
钢筋、模板、冷却水管、预埋钢板及预应力孔道检查合格后进行混凝土浇筑。承台混凝土分两次浇筑混凝土，第一次混凝土浇筑至承台底以上2m，第二次浇筑完成。首次混凝土浇筑完成后，对混凝土表面拉毛处理，并安设接茬钢筋。第二次混凝土浇筑前，应清除混凝土结合面的浮碴和杂物，确保混凝土结合质量。
3.5.4大体积混凝土施工控制措施
主塔承台尺寸为16.6m×16.6m×4m，为大体积混凝土施工，施工过程需要采取措施降低水化热，控制混凝土裂缝的产生，确保混凝土施工质量。
最后，桥梁墩台施工要根据工程的具体情况，总体布局，编制详尽的施工组织计划，加强施工过程的控制，以全面实现质量、进度、安全、效益、环保目标。施工中，及时对环保措施进行检查，将不合格因素消除在工序施工中；防止违反环保事故的发生,特别是钻孔桩泥浆排放要及时派专人跟踪管理，不得白天、夜间超标排放等。
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