水中高桩承台快速施工

水中高桩承台快速施工

摘要:除跨越大江、大河的桥梁外,施工单位常常遇到一般河流水深在5m以内的高桩承台施工,由于有河水给承台施工带来了难度,而不同的水深对选择承台施工方法影响很大。就水中高桩承台施工而言,主要施工方法有钢吊箱法、钢套箱法、双壁钢围堰法、钢板桩围堰法及草袋围堰法等。选择成本低、施工风险小、工期短的方案是广大工程技术人员最关心的事。中铁集团承建的某市立交工程,该工程的B、C和H匝道桥共有5个桥墩位于河宽约50m、水深约3m的坝基桥河道中,其中H20#墩承台尺寸为5.4×5.4×2.2m,承台下有4根Ф1.2m的钻孔桩,承台底标高为＋0.3m,施工时河道水面标高约＋1.3m,承台底距河床约1.6m。在这样的条件下,很多人主张采用钢吊箱法施工,经过与木排桩竹篱笆土围堰法的比选,水中承台施工方案最终确定为木排桩竹篱笆土围堰法,实践证明是成功有效的。

关键词:高桩承台施工

1 施工方案的比较

1.1 单壁钢吊箱围堰

钢吊箱围堰是为水中高桩承台施工而设计的临时阻水结构,其作用是通过钢吊箱围堰的侧板和底板上的封底砼围水,为承台施工提供无水的干处施工环境。具体方法为:在钻孔桩施工完成后,凿除桩头砼,将用来承受承台自重及施工荷载的钢支墩预埋在钻孔桩桩顶,在钢支

墩上安装两组主梁,在主梁顶部分布上吊梁,上吊梁通过Ф25精轧罗纹钢提吊下吊梁,整个承台的底模及侧模将座在下吊梁上,所有荷载将传递给桩基。承台侧模之间采用螺栓连接,水平、竖直板逢间设置橡胶垫止水,底模上采用水下砼方法浇注80cm～100cm厚封底砼,形成围水及承台模板结构。这样,经过计算,单个钢吊箱围堰需要钢构件14.85t(不含模板重量),封底砼34m3以上,新加工承台模板约98m2。此法成败的关键在于封底砼的施工,如果一次封底不成功,则二次封底时可能造成承台底标高的抬高,应该说施工风险是很大的。施工成本约10.9万元。

1.2 木排桩竹篱笆土围堰法

考虑到搭设钻孔平台,钻孔桩施工前,在承台四周用自制的简易打桩船打2排直径约20cm长约6m的木桩,然后在相邻两木桩内侧插入竹篱笆挡土,用挖泥船将船上的粘土填入围堰内。利用木桩兼做钻孔桩施工平台的排架桩,上铺工字钢形成钻孔平台。然后埋设钢护筒,并用土将钢护筒与木桩围堰间填实至承台底标高以上10cm,桩基施工完后清理填土面并浇注一层C15砼形成承台底模,按照常规法绑扎承台钢筋,支立承台模板,泵送法浇注承台砼。此法施工成本主要是围堰费用,承台模板可利用岸边承台的模板,不需再加工,扣除钻孔平台桩外,一个围堰费用约3万元,比一个钢吊箱围堰费用降低近7万元。

2 浅水区高桩承台木排桩竹篱笆土围堰法施工

2.1 施工程序

浅水区高桩承台木排桩竹篱笆土围堰法施工工艺流程见图1。

2.2 施工方法

2.2.1 木排桩竹篱笆围堰设计

围堰为矩形状,内侧平面尺寸为8.4×8.4m,较承台每边大3m;外侧10.8×10.8m;围堰顶宽1.2m。木桩规格为Φ20原木,长度6m,木桩间距70cm,入土深度2.5m～3m。内侧设置竹篱笆挡土,心墙填料为粘土。

2.2.2 打木排桩

按照围堰位置用自制的简易打桩船将原木逐根打入河床2.5m以上,两排桩顶平齐。打完内外排木桩后,用竹竿将竹篱笆送入水下,用挖泥船将货船仓内的粘土卸入围堰的心墙内,高出水面50cm～70cm。

2.2.3 搭设钻孔平台

围堰填土完成后,在内外两排桩顶设置20×20cm的方木帽梁,用扒钉将帽梁与木桩顶连接紧。在帽梁顶安放I30工字钢,铺放大块旧钢模板或5cm厚木板形成钻孔平台。

2.2.4 就位钻机、埋设钢护筒

钻机就位有两种方法,一种是用浮吊直接吊上钻孔平台,若搭设有栈桥时,钻机通过栈桥爬行至钻孔平台上,然后利用钻机埋设钢护筒。本工程采用浮吊将钻机吊上钻孔平台。

2.2.5 填筑岛心

钢护筒埋设完后围堰抽水,用粘土将护筒与内侧木排桩间填实,填土高度略比承台底高10cm,形成一个实心岛体。

2.2.6 钻孔桩施工

采用回旋钻机正循环法成孔,泥浆循环通过泥浆泵和泥浆船,钻机配合安装钢筋笼,泵送法浇注水下砼。

2.2.7 浇注C15砼垫层

桩基施工完后,人工清理围堰内的填土面,使其比承台底低10cm～12cm,然后浇注一层C15素砼至承台底标高处,形成承台底模。

2.2.8 承台施工

按照常规法先绑扎承台钢筋,再支立外模并加固模板,最后泵送法分层浇注承台砼。

2.2.9 拆除围堰

先用浮吊拔除木桩,然后用挖泥船清理河床。

3 体会

浅水高桩承台施工人们常常考虑采用钢套箱或钢吊箱法施工,而没有仔细考虑采用木排桩围堰法施工,通过该工程工程H20#墩等水中承台的施工,我们感到此种方法工期短,木排桩可兼做钻孔平台,施工过程中避免了封底砼施工带来的风险,不需要重新加工=承台模板,技术简单,安全可靠,经济实用。