重庆朝天门长江大桥P7主墩施工中漏水处理

重庆朝天门长江大桥P7主墩施工中漏水处理
袁舫;冯建川
【摘要】介绍施工中桥墩漏水的处理方法，以重庆朝天门大桥P7墩漏水处理为例，阐述施工中因为地质原因桥墩出现大量涌水时如何处理,以确保施工质量及进度。

【期刊名称】《公路交通技术》
【年(卷),期】2011(000)003
【总页数】4页(P92-95)
【关键词】施工;桥墩;漏水;处理
【作者】袁舫;冯建川
【作者单位】重庆交通大学，重庆400074;重庆市城市建设投资公司，重庆400042
【正文语种】中文
【中图分类】U443.22
1 工程概况
P7墩为朝天门长江大桥北主墩，设计采用嵌岩灌注桩基础，为直径Φ2.5 m的群
桩基础，桩长13～23.5 m，共24根。

分离式承台，呈哑铃型，单个承台尺寸为25 m×19.4 m。

P7墩位于长江北侧河床，枯水期河床部分出露。

墩位处岩石裸露，主要以砂岩及
泥岩为主，裂隙发育。

施工中单个承台的涌水量达到3 500 m3/h以上，故在P7
墩基础施工中，涌水治理非常重要。

2 主要施工方法
2.1 围堰施工
朝天门大桥P7墩墩位即使处在枯水期仍有部分承台位于水中，为保证P7墩承台
基坑开挖干施工，决定采用围堰法施工。

2.1.1 基底探摸及清理
主墩墩位处基岩裸露，位于长江河床。

基岩为砂质泥岩和砂岩，岩性较好，裂隙不发育，砂岩表面覆盖主要以细砂为主，覆盖层较薄。

石砌挡墙内有少量积水，基岩表面覆盖较厚的泥砂并夹杂少量块石。

水下地形勘测表明，河床岩石较完整，表面覆盖层较薄，主要以长江细砂为主。

从江侧到岸侧，岩石厚度变化为5～35 cm，基岩表面覆盖层以下无零散块石。

朝天门大桥P7墩围堰基础清理前，安排潜水员对承台下游侧12 m范围内的水深进行测量，并绘制水下地形图;同时对水下地形及地质情况进行探摸，全面了解围
堰范围内的河床情况。

因围堰基础范围内水深较浅，故先用挖掘机开挖覆盖土层，再用水下吸泥机清理岩面砂层，吸到基岩后用高压水枪对基底进行冲洗，清洗干净后安排潜水员及时堆码粘土麻袋。

2.1.2 麻袋堆码
围堰装袋所用粘土须粘性好、可塑性强，用汽车运到施工现场装袋、系口后堆码;
装土以袋容积的2/3为宜;麻袋堆放应错落有序，并压实，粘土夹芯墙填筑在袋装
土堆码出水面后进行。

围堰施工由岸侧向江侧推进，在下游江心合拢，以减缓水流对土围堰的破坏。

围堰外侧用彩条布覆盖，以减少水流对围堰的直接冲刷。

2.1.3 粘土填筑
夹心墙填筑粘土应粘性好、可塑性强、含砂量低，待土袋堆码出水面后，分层填筑、分层夯实，分层厚度一般不超过30 cm。

夹芯墙与麻袋之间用塑料薄膜隔离，避
免夹芯粘土直接受江水冲洗。

2.1.4 排水
围堰施工完毕且检验合格后，用4～8台60 m3/h扬程18 m的潜水泵排水。

排
水过程中密切观察堰体变形和渗水情况，出现异常、立即停止抽水，采取加固、堵塞措施处理，少量渗水利用汇水沟汇集到集水坑，用小型潜水泵排出围堰外。

围堰结构见图1，施工实景图见图2。

2.2 “U”型挡水墙施工
图1 围堰结构
图2 围堰施工现场
朝天门大桥P7墩承台基坑开挖过程中，由于墩位位置岩层破碎，裂隙发育，局部位置出现沟壑并夹有砂和卵石，涌水量达到3 000 m3/h。

为保证桩基础干施工，经慎重分析研究，决定在承台基坑内壁浇筑混凝土挡水墙。

上下游挡水墙厚度均为80 cm，长度分别为50、40 m，挡水墙顶标高为+158.8 m。

2.2.1 局部处理
为保证基坑爆破施工正常进行，爆破采用分台阶进行，并在较低的位置设置集水坑进行强排水，以保证爆破作业面。

对局部涌水量大的沟壑，让潜水人员下水先进行探摸，判断涌水位置及附近岩石的具体情况，在外侧先用棉絮及木楔进行封堵，再用麻袋混凝土稳定裂隙带以减少涌水量。

基坑内侧沟壑同样采用麻袋混凝土填充，以稳定岩石并减小涌水。

2.2.2 挡水墙基础处理
因基坑内外水头差高达8 m，且基坑底以泥岩为主，为保证挡水墙的稳定及与基
底结合完好，在基底挡水墙位置人工开挖50 cm深的基槽，并将基槽内清理干净。

基槽开挖时不采用爆破，以确保基槽壁完整，避免因施工产生新的裂缝，降低挡水墙的效果。

2.2.3 钢筋、模板施工
为保证挡水墙与岩石结合完好，在岩石上增设锚固钢筋，锚固钢筋采用Φ25 mm
钢筋。

利用风钻钻孔。

钻孔时应稍微倾斜，以确保沙浆灌注密实。

钻孔深度为1 m。

模板采用组合钢模拼装，采用［8、［16作为背带，工50作为斜撑的支撑横梁。

斜撑采用Φ400 mm钢管，锚固在基坑底。

模板底口安装锚固钢筋进行固定。

2.2.4 混凝土施工
由于涌水量大，流速快，混凝土施工采用水下浇筑方式。

2.2.5 低强度混凝土节段处理
由于岩石裂隙情况复杂，部分挡水墙与岩石结合较差，在挡水墙中间位置出现低强混凝土，在内外水头差压力下此部分被压穿，出现涌水。

低强混凝土位置的处理方法:先将此部分混凝土凿除干净，安装相应的球阀将水引出;支模板浇筑混凝土，待
混凝土达到强度后将球阀关闭，见图3。

图3 挡水墙低强段处理现场
2.3 桩基础施工水处理
朝天门大桥P7墩桩基础施工中出现渗水，按照以下方法进行处理。

2.3.1 人工开挖成孔
1)朝天门大桥P7墩开挖过程中，少量渗水采用潜水泵排除。

挖孔作业时，先在一侧施工集水坑安放水泵，尽量干施工。

渗水量增大时，增加相应的水泵排量。

2)孔壁出现漏水点且水量较大时，采用棉絮及木楔将水集中在一个点出水，然后通过水管将水引至开挖面的水泵位置排除。

对于不容易集中的散水，采取在孔壁内侧挂设彩条布的方法使水通过孔壁与彩条布之间通道落到孔底，再由水泵排除。

3)开挖中出现渗水时，将硝胺炸药改为乳化炸药，雷管改为导爆管，确保爆破效果。

同时，通过钻孔判断岩石的分层情况，根据分层情况适当调整爆破孔的深度，以避
免爆破孔底设在岩层界面上而影响爆破效果。

由于开挖过程中有渗水，故为防止水孔在爆破时严重向上冲击，应在孔口加强覆盖。

4)涌水量较大且比较集中时，同样采用安装球阀并浇筑混凝土护壁的方式进行处理。

2.3.2 桩基础混凝土浇筑控制
1)浇筑方法应根据孔壁渗水量确定。

浇筑前做渗水量试验，当渗水量小于6
mm/min时，采用空气中浇筑方法;当渗水量大于6 mm/min时，采用水下混凝
土浇筑方法。

由于每个孔均存在不同程度的渗水，浇筑前需作好充分准备，包括备齐水泵、水桶、水瓢及水下浇筑的整套设备。

2)采用空气中浇筑方式前，按照规范要求挂放串桶，并通知商品混凝土公司将混凝土提前运到现场，利用水泵并借助水瓢、水桶将孔内的水排干，并及时进行混凝土浇筑，封闭底部渗水路径。

3)混凝土浇筑时，随时观察混凝土面上水的情况，用水桶、水瓢及时排除孔壁渗水及混凝土泌水。

4)浇筑到集中渗水位置以下30 cm时，先暂停浇筑，根据孔径计算每m浇筑方量为5 m3，待现场混凝土超过10 m3时，清除混凝土表面积水后将10 m3混凝土连续不断地浇筑，使混凝土面在较短时间内超过漏水点1 m以上，封闭漏水位置
并压住渗水水头。

5)浇筑过程中，尽量保证下料位置无水，使混凝土呈现斜面，水在四周，慢慢地将水挤出。

6)进行水下混凝土浇筑时应提前做好各项准备工作，并对渗水情况作全面分析。

水量在6～15 mm/min时，直接将孔内的水关满便可进行混凝土浇筑;当水量大于
15 mm/min时，采取护筒接长的方法，将水面标高调整到与江水标高一样后再进行混凝土浇筑。

7)在进行P7墩R8、P7墩R12、P7墩L4桩基础浇筑前(R为右侧，L为左侧)，
通过观察分析，发现由于岩石裂隙发育，不仅江水会通过裂隙进入孔内，而且孔内的水会在压力下通过裂隙进入承台，如果仅安装护筒则不能平衡水头，故采取将整个承台基坑关水至江面标高后再进行混凝土浇筑，见图4。

图4 桩基础混凝土浇筑现场
2.4 承台施工水处理
朝天门大桥P7墩承台施工中出现渗水，按照以下顺序进行处理。

2.4.1 施工前
桩基础施工结束后，进行基底清理时，由于“U”型挡水墙底部与岩石结合不完整，出现局部渗水，下游侧水量达到80 m3/h，上游侧水量达到500 m3/h。

根据施
工过程实际情况，采用以下措施。

1)由于下游侧水量较小，故在基坑壁设置了盲沟，将水引出承台。

盲沟设置方法:
根据水量开挖水沟，铺碎石并安装水管，再填碎石。

为保证标高，盲沟顶面位置为承台垫层混凝土。

2)上游侧水量较大，如果设置盲沟将无法满足过水要求(除非做相当大的盲沟)。

因此，为保证基底质量确保承台不发生不均匀沉降且满足工期要求，决定在上游侧设置1条暗沟，将水引出。

暗沟长25 m，宽1.2 m，深0.5 m。

(1)暗沟开挖前，利用粘土将水引到集水坑，再开挖水沟。

水沟完成后，将水从其
中排出。

这样操作后，承台基坑其他位置形成较干燥的施工条件。

(2)水沟上用钢板封盖，且为保证钢板不发生过大变形，在钢板下面按照1 m间距安装了Φ25 mm钢筋，以对钢板进行支撑。

(3)浇筑时，为防止水泥浆通过钢板与水沟之间的缝隙进入暗沟，减弱水沟的排水
能力，在钢板上铺设了1层塑料薄膜将缝隙封闭，并在薄膜上浇筑承台垫层。

(4)在承台岸侧边线外，根据水量设置了可以安装相应水泵的集水坑，并砌筑砖墙
作为承台的模板，在砖墙上预留了排水孔，见图5。

图5 承台施工现场
2.4.2 承台混凝土浇筑
1)浇筑时，混凝土布料从江侧开始均匀布置，按水平分层斜向推进方式进行，使江侧比岸侧稍高，以确保承台内的水从岸侧砖墙位置流到集水坑后排出。

2)对于在浇筑过程中局部出现渗水的位置，应在此处增加浇筑强度，在较短时间内使混凝土超过渗水面，浇筑时尽量使水沿基坑壁流向集水坑。

3)在浇筑过程中的渗水及混凝土泌水通过砖墙上预留的排水孔排出，为保证水泵不被水泥浆堵塞，需及时封闭排水孔。

3 结语
朝天门长江大桥P7主墩基础施工中，地质情况复杂，涌水情况严重，由于施工中采取的措施得当，施工效果良好，因此确保了工程质量、安全和进度，为类似工程的施工积累了经验。

参考文献
【相关文献】
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