论文部分内容阅读
摘 要：锁扣钢管桩围堰是桥梁施工中经常采用的挡水结构，能保证水中承台等施工的安全性和可靠性。本文以344国道盱眙县淮河大桥改造工程为例，对桥梁深水基坑C-O型锁扣钢管桩围堰施工质量控制要点进行了分析和探讨。
关键词：围堰;水中承台;钢管桩
1 工程概况
344国道盱眙县淮河大桥改造工程桥梁长度1530.16m，主跨采用（72.5+125+72.5）m波形钢腹板变截面连续箱梁跨越淮河主航道，9#、10#主墩基础位于河流中。本文以10#主墩为例，考虑10#主墩承台水下埋置较深，承台基坑地质存在较厚淤泥层，围堰支护结构形式应用锁扣钢管桩支护围堰（围堰长1944cm，宽1555.2cm），围堰结构采用长度30m的C-O型锁口钢管桩，设置五道围檩及支撑钢管。
2 锁扣钢管桩围堰施工质量控制
2.1进场检验
拟进场的钢管桩、钢板等围堰施工材料外观质量、几何尺寸必须进行逐一全面检验，力学性能必须按照种类、规格、型号抽样检验，焊缝质量按照等级、类型进行外观检查、超声波探伤及磁粉探伤。外购的成品C-O型锁扣钢管桩几何尺寸主要检查：长度、主钢管直径及壁厚、C型锁扣钢管直径及壁厚、C型锁扣钢管开口尺寸偏差、O型锁扣钢管直径及壁厚。外观质量主要检查钢管轴向有无扭曲变形，锁孔内有无电焊瘤渣、废填充物堵塞等。对围堰不同部位使用的围檩钢材及支撑钢管进行种类、规格、型号的检查确认是围檩支撑材料检验工作的重点。
2.2导向框和导向架设置
导向框由平面定位框与定位桩组成，两者之间采用焊接连接。在钢护筒上焊接支撑牛腿，根据钢管桩围堰设计外边线直接在牛腿上放样出平面定位框内边线点，在边线点焊接限位角铁，履带吊起吊平面定位框型钢安装就位，焊接平面定位框与支撑牛腿连接稳固，并采用加肋板进行加强，使平面定位框整体稳固，必要时需设置双层导向框。在围堰平面定位框上安装高度3m的导向桁架作为首桩导向架，在导向架上下两侧设置限位装制，用于准确控制钢管桩垂直度。首桩导向架待第一根钢管桩插打到位后进行拆除，其余钢管桩依次依据已打入钢管桩的锁扣和平面定位框进行限位插打来控制钢管桩的垂直度。
2.3钢管桩插打
导向框及首桩导向架准确安设就位后，利用80T履带吊+DZJ-120型电动双夹头振动锤采用单桩打入法插打第一根钢管桩，每打入1m深度应精确测量一次钢管桩的位置和方向是否正确。开始打设的第一、二根钢管桩必须确保位置和方向的精确性，以便在后续钢管桩插打过程中起到导向样管的作用。钢管桩的垂直度通过全站仪在无导向框限位的两个方向加以测量控制，桩体垂直度控制在0.5%以内（首桩垂直度控制在0.3%以内）。在打桩前进方向钢管桩的锁扣处设置卡板，防止锁扣中心线平面位移偏位，同时在导向框上预先计算标识出每根管桩的准确位置，以便随时检查校正。锁扣钢管桩在插打过程中，应在桩身内外侧及锁扣阴阳头位置涂以混合物油膏（重量配合比为：黄油∶沥青∶干锯末∶干粘土=2∶2∶2∶1），以减少插打时的摩擦阻力，并加强围堰防渗性能。
2.4围堰合拢
在围堰即将合拢时，测量并计算合拢段钢管桩的宽度，提前进行累计偏差纠正，尽量做到合拢桩位置准确，开口距离控制在可调整范围内。由于各種原因导致钢管桩无法满足合拢条件时，可根据合拢口的宽度及锁扣的形式，制作异型钢管桩进行合拢，异型钢管桩可通过改变主钢管直径或调整锁扣形式等方式来实现。
2.5内支撑及围檩安装
施工中应严控钢支撑与钢围檩体系的设置与安装容许偏差。内支撑单元在加工时应严格控制下料精度，全面检查拼装、焊接质量，确保形成整体后的内支撑尺寸满足施工要求。围檩在设置时应仔细检查拼接质量，焊接绑板的规格、形状、定位、焊缝高度等应满足要求，拼接接头尽量放在内支撑的支撑点处。对同一围檩平面位置高差进行检查验收，务必使围堰支撑受力状态处在最佳。将围檩上下用型钢连接为一个整体，避免不同部位围檩支撑成为一个独立受力体系，将平面体系升格为空间受力体系，以增强围堰支撑的整体稳定性。检查围檩与锁扣桩之间是否密贴，在两者之间填充C20混凝土进行改善，避免围檩与锁扣桩之间出现点接触或线接触导致的局部应力集中现象。
2.6水下吸泥
使用高压气泵吸泥机进行水下吸泥作业，同时采用高压水枪切割土体，形成泥浆。吸泥接近基底标高时应经常使用测绳测量基底标高，必要时通过潜水员下潜到基底，验证基底标高和平整度是否满足施工要求。围堰内死角等吸泥不易清理的部位应安排潜水员人工清理，保证围堰内吸泥到位，不留死角。
2.7围堰止水
插打锁扣桩时C型和O型锁扣之间已涂抹混合物油膏，可起到一定的填缝止水作用。若抽水或施工过程中出现局部漏水，将锯末屑掺少量特细砂顺着外侧锁扣处溜入水中，在渗漏水吸力的作用下可达到一定的堵漏效果。对于一些插打后变形较大的接缝，则考虑安排潜水员水下贴附磁性防水橡胶条在钢管桩外侧接缝处予以封堵止水。
2.8水下封底混凝土施工及基底处理
灌注混凝土导管使用前一定要做水密性试验，安装导管的时候需对每一个接头都进行预紧检查。封底混凝土质量控制指标：强度不小于设计强度C30，拌合物初始流动度不小于5m，初凝时间不小于50h，7d强度达到设计强度等级的90%以上。
水下浇注封底混凝土需要一次性浇筑完成，在此过程中要动态测量封底混凝土顶面标高，如发现标高不满足要求时，应采用动态下料管补料。
3 稳定性监测
围堰结构的变形、锁扣处渗漏水及关键部位的应力应变是稳定性监测工作的重点，监测采用全站仪、应变片等仪器测量取得客观数据的定量分析方法与巡视检査目测为主的定性分析方法相结合，两者相互补充和验证。
4 结束语
在桥梁水中承台钢管桩围堰施工过程中，钢管桩插打、围堰止水、结构稳定性等方面的质量控制是钢管桩围堰施工成败的关键性因素，通过采取上述质量控制措施，保证了围堰施工的顺利实施，为类似工程施工质量的提升积累了一定的经验。
参考文献
[1]王亚东，刘明明.桥梁承台锁口钢管桩围堰施工技术[J].科技致富向导，2011，21：34-36.
[2]JTG D62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[3]JTG/T F50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].
[4]罗国喜. TC锁口咬合钢管桩围堰施工技术[J].福建建筑，2012，01：48-49.
关键词：围堰;水中承台;钢管桩
1 工程概况
344国道盱眙县淮河大桥改造工程桥梁长度1530.16m，主跨采用（72.5+125+72.5）m波形钢腹板变截面连续箱梁跨越淮河主航道，9#、10#主墩基础位于河流中。本文以10#主墩为例，考虑10#主墩承台水下埋置较深，承台基坑地质存在较厚淤泥层，围堰支护结构形式应用锁扣钢管桩支护围堰（围堰长1944cm，宽1555.2cm），围堰结构采用长度30m的C-O型锁口钢管桩，设置五道围檩及支撑钢管。
2 锁扣钢管桩围堰施工质量控制
2.1进场检验
拟进场的钢管桩、钢板等围堰施工材料外观质量、几何尺寸必须进行逐一全面检验，力学性能必须按照种类、规格、型号抽样检验，焊缝质量按照等级、类型进行外观检查、超声波探伤及磁粉探伤。外购的成品C-O型锁扣钢管桩几何尺寸主要检查：长度、主钢管直径及壁厚、C型锁扣钢管直径及壁厚、C型锁扣钢管开口尺寸偏差、O型锁扣钢管直径及壁厚。外观质量主要检查钢管轴向有无扭曲变形，锁孔内有无电焊瘤渣、废填充物堵塞等。对围堰不同部位使用的围檩钢材及支撑钢管进行种类、规格、型号的检查确认是围檩支撑材料检验工作的重点。
2.2导向框和导向架设置
导向框由平面定位框与定位桩组成，两者之间采用焊接连接。在钢护筒上焊接支撑牛腿，根据钢管桩围堰设计外边线直接在牛腿上放样出平面定位框内边线点，在边线点焊接限位角铁，履带吊起吊平面定位框型钢安装就位，焊接平面定位框与支撑牛腿连接稳固，并采用加肋板进行加强，使平面定位框整体稳固，必要时需设置双层导向框。在围堰平面定位框上安装高度3m的导向桁架作为首桩导向架，在导向架上下两侧设置限位装制，用于准确控制钢管桩垂直度。首桩导向架待第一根钢管桩插打到位后进行拆除，其余钢管桩依次依据已打入钢管桩的锁扣和平面定位框进行限位插打来控制钢管桩的垂直度。
2.3钢管桩插打
导向框及首桩导向架准确安设就位后，利用80T履带吊+DZJ-120型电动双夹头振动锤采用单桩打入法插打第一根钢管桩，每打入1m深度应精确测量一次钢管桩的位置和方向是否正确。开始打设的第一、二根钢管桩必须确保位置和方向的精确性，以便在后续钢管桩插打过程中起到导向样管的作用。钢管桩的垂直度通过全站仪在无导向框限位的两个方向加以测量控制，桩体垂直度控制在0.5%以内（首桩垂直度控制在0.3%以内）。在打桩前进方向钢管桩的锁扣处设置卡板，防止锁扣中心线平面位移偏位，同时在导向框上预先计算标识出每根管桩的准确位置，以便随时检查校正。锁扣钢管桩在插打过程中，应在桩身内外侧及锁扣阴阳头位置涂以混合物油膏（重量配合比为：黄油∶沥青∶干锯末∶干粘土=2∶2∶2∶1），以减少插打时的摩擦阻力，并加强围堰防渗性能。
2.4围堰合拢
在围堰即将合拢时，测量并计算合拢段钢管桩的宽度，提前进行累计偏差纠正，尽量做到合拢桩位置准确，开口距离控制在可调整范围内。由于各種原因导致钢管桩无法满足合拢条件时，可根据合拢口的宽度及锁扣的形式，制作异型钢管桩进行合拢，异型钢管桩可通过改变主钢管直径或调整锁扣形式等方式来实现。
2.5内支撑及围檩安装
施工中应严控钢支撑与钢围檩体系的设置与安装容许偏差。内支撑单元在加工时应严格控制下料精度，全面检查拼装、焊接质量，确保形成整体后的内支撑尺寸满足施工要求。围檩在设置时应仔细检查拼接质量，焊接绑板的规格、形状、定位、焊缝高度等应满足要求，拼接接头尽量放在内支撑的支撑点处。对同一围檩平面位置高差进行检查验收，务必使围堰支撑受力状态处在最佳。将围檩上下用型钢连接为一个整体，避免不同部位围檩支撑成为一个独立受力体系，将平面体系升格为空间受力体系，以增强围堰支撑的整体稳定性。检查围檩与锁扣桩之间是否密贴，在两者之间填充C20混凝土进行改善，避免围檩与锁扣桩之间出现点接触或线接触导致的局部应力集中现象。
2.6水下吸泥
使用高压气泵吸泥机进行水下吸泥作业，同时采用高压水枪切割土体，形成泥浆。吸泥接近基底标高时应经常使用测绳测量基底标高，必要时通过潜水员下潜到基底，验证基底标高和平整度是否满足施工要求。围堰内死角等吸泥不易清理的部位应安排潜水员人工清理，保证围堰内吸泥到位，不留死角。
2.7围堰止水
插打锁扣桩时C型和O型锁扣之间已涂抹混合物油膏，可起到一定的填缝止水作用。若抽水或施工过程中出现局部漏水，将锯末屑掺少量特细砂顺着外侧锁扣处溜入水中，在渗漏水吸力的作用下可达到一定的堵漏效果。对于一些插打后变形较大的接缝，则考虑安排潜水员水下贴附磁性防水橡胶条在钢管桩外侧接缝处予以封堵止水。
2.8水下封底混凝土施工及基底处理
灌注混凝土导管使用前一定要做水密性试验，安装导管的时候需对每一个接头都进行预紧检查。封底混凝土质量控制指标：强度不小于设计强度C30，拌合物初始流动度不小于5m，初凝时间不小于50h，7d强度达到设计强度等级的90%以上。
水下浇注封底混凝土需要一次性浇筑完成，在此过程中要动态测量封底混凝土顶面标高，如发现标高不满足要求时，应采用动态下料管补料。
3 稳定性监测
围堰结构的变形、锁扣处渗漏水及关键部位的应力应变是稳定性监测工作的重点，监测采用全站仪、应变片等仪器测量取得客观数据的定量分析方法与巡视检査目测为主的定性分析方法相结合，两者相互补充和验证。
4 结束语
在桥梁水中承台钢管桩围堰施工过程中，钢管桩插打、围堰止水、结构稳定性等方面的质量控制是钢管桩围堰施工成败的关键性因素，通过采取上述质量控制措施，保证了围堰施工的顺利实施，为类似工程施工质量的提升积累了一定的经验。
参考文献
[1]王亚东，刘明明.桥梁承台锁口钢管桩围堰施工技术[J].科技致富向导，2011，21：34-36.
[2]JTG D62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[3]JTG/T F50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].
[4]罗国喜. TC锁口咬合钢管桩围堰施工技术[J].福建建筑，2012，01：48-49.