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立交桥改建工程承台工程施工探讨

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摘要:文章以广东省东莞市塘厦镇蛟桥公路石鼓立交桥工程为研究对象,在对本工程基本情况进行分析的基础之上,详细研究了承台工程施工期间的作业思路以及实施要点,望能够使承台工程施工流程进一步的规范与完善。

关键词:立交桥;改建;承台工程;施工

在立交桥一类公共设施中,承台的主要定义是:以承受与分布墩身传递荷载作用力为主要目的,而在基桩顶部位置所设置的钢筋混凝土平台。由此可知,对于立交桥工程而言,承台工程的设计与施工质量将很大程度上反应整个立交桥工程结构质量。本文结合某立交桥改建工程实际情况,就承台工程施工期间的关键问题展开分析探讨

1 工程概况

石鼓立交桥位于广东省东莞市塘厦镇蛟桥公路,跨越广深铁路正线里程为K117+750,跨线桥与广深铁路交角为90°。由于该桥建桥时间较早,详细的设计图纸、竣工资料己缺失,经现场调查、测量,全桥长280.0 m,桥面宽l0.5 m,孔跨式样为:7×16+2×20+8×16m梁桥。上部结构为钢筋混凝土或简支T梁,下部结构为柱式墩,肋式台,钻孔灌注桩基础。主桥横断面布置形式为:净7m+2×1.7 5m,桥下净空6.7m,设计荷载:汽―20、挂―100,人群3.5 kN/m2。新建桥梁内侧防撞墙边缘到石鼓立交桥边缘净距为1.5 m,两桥为分离式结构。新建桥与本桥的孔跨式样基本对应,仅在跨越广深铁路部分采用大跨简支梁,一跨跨越广深铁路,两侧引桥均对孔布置;另外新建桥远期预留了双层集装箱通行要求,桥高较高,因此对应与本桥在桥两端各延长1孔16.0 m梁。整个工程平面布置结构如图1所示。

图1 工程平面布置结构示意图

2 承台施工要点分析

结合本工程施工现场的地形、地貌特征,以及桩基施工过程当中地下管线的布置情况,本工程改建期间的下部结构总体施工思路可该概括为:承台基坑建立在机械配合人工的基础之上展开开挖作业,除部分位于空地上的基坑基础采用放坡方式进行开挖作业,其余基坑均位于既有公路或既有铁路路基护坡上,施工时不能放坡进行开挖,施工时必须做好基坑支护,确保行车线行车及既有路堤边坡安全。承台施工流程示意图如图2所示。为此,在本工程承台施工过程当中,有以下几个方面的问题需要加以重视:

图2 承台工程流程结构示意图

1.基础准备工作:在本工程承台使用机械设备展开开挖作业的情况下,需要首先使用同类机械设备进行探挖工作,以探挖的方式,确保本工程承台使用区域内无管线影响施工作业后,方可开展后续的机械土方开挖工作。在探挖的基础之上,还应当根据地质及周边建筑物情况定出放坡率,根据基础尺寸、深度、渗水情况确定基坑尺寸及基坑采取支护的措施,为便于立模,挖排水沟和汇水井,根据工程现状,建议每边加宽幅度在0.5m~0.8m范围内。

2.基坑开挖工作:在本工程基坑开挖作业实施期间,采取机械化以及人工化结合的综合开挖方案。在基坑开挖过程当中,应当采取基于上部斜坡的结构开挖方案,下部采用基坑支护后采用垂直坑壁式。开挖时控制边坡坡度,保持边坡稳定。根据地质水文条件,采取适当的支护措施。避免超挖,避免对基底扰动。按照以上思路,在基坑开挖期间,需要特别关注如下作业:第一,在基坑顶部四周距坑缘适当位置处设截水沟,避免施工期间大气降水侵入基坑内部,并影响施工质量;第二,根据地质、气候条件确定坑顶动载位置,根据需要加宽护道、加强支护,动载距坑缘间至少备有1m宽的护道;第三,基坑弃碴弃于指定用地范围内,并弃于水位线以上,弃碴脚按设计进行防护。用于回填的弃土堆至坑缘距离不小于基坑深度;第四,在基坑开挖作业后,需要及时开展开挖区域的基础灌注施工作业,避免工程基底长期处于暴露状态。若基坑开挖期间,发现设计标准与基底地质实际情况不相符合,则需要及时会同设计方、监理方,采取相关的处理措施。

3 基坑支护、排水工作:在本工程基坑开挖过程中,受到本区地质特征因素的影响,较易出现不稳定含水土壤,放坡开挖无法保持边坡稳定。为此,在本工程受地形条件制约无法放坡开挖时,需要结合实际情况,制定可行性支护方案。加强坑壁稳定,确保施工安全。根据桩基础施工情况及既有铁路及公路边坡情况,本工程中所选取的支护模式为基于钢板桩的支护模式。本方案的支护方法为:由于工程所在地区环境湿度较大,年度雨量充沛,地下水丰富,基坑开挖前,根据地质水文、气候等条件,制定可行性防水措施,备足抽水设备,及时排除坑内积水。同时,从基坑排水的角度上来说,采用汇水井法,基坑开挖过程当中不停止抽水,抽水能力为渗水量的1.5~2.0 倍,排出水体需要防止回流、回渗。

4.地基检验工作:基坑开挖接近设计标高时,采用人工清底至设计标高。对基底平面位置、尺寸、标高、基底承载力、基底稳定性、基坑侧壁进行隐蔽工程检查,经监理工程师检查确认签字后,进行下道工序施工,否则按设计图纸或监理工程师指令进行基底处理。

5.模板支立工作:按照基础尺寸,放出模板边线,模板采用全新组合钢模板,其结构及各部位尺寸符合规范要求,模板及模板支撑具有足够的刚度、强度和稳定性。

6.混凝土浇筑工作:基坑开挖后,及时浇注混凝土,避免基坑长期暴露。浇注混凝土前,先对基础进行处理,基底为粘性土时,在基底设计标高下,夯填一层10~15.0 cm碎石层。基底面为岩石时,浇筑前洒水润湿,按设计要求铺一层厚10.0 cm素混凝土找平层,找平层凝结后开始浇筑第一层混凝土。在本工程混凝土浇注作业期间,需要重点关注以下几点措施:第一,混凝土浇筑期间所使用的粗细骨料、水泥需要在通过实验室试验合格后方可投入使用;第二,浇筑混凝土需要采用电子自动计量混凝土搅拌站搅拌,混凝土运输车运送混凝土,采用溜槽入模。针对本工程现场溜槽入模难度较大的区段,需要采取输送泵输送混凝土;第三,混凝土采取分层连续浇注,采用插入式振捣棒振捣;第四,混凝土浇注完毕后需要及时安插接茬钢筋。接茬钢筋按设计或规范要求埋设,一般设置不小于Φ16的预埋钢筋,钢筋埋入和露出部分长度各不小于钢筋直径的30倍,间距需要控制在(20*钢筋直径)范围之内;地物,在混凝土终凝后,需要及时用塑料薄膜覆盖并洒水养护。

7.基坑回填工作:基础混凝土施工完成并达到强度后,按设计进行片石砌筑和人工分层夯实回填土施工。回填土质及密实度符合规范、规定要求。

3 结束语

在城市交通量持续增长的背景下,立交桥作为关键性的交通设施之一,其所承载交通量也在持续的发展与扩大。同时,在紧张的用地背景下,对立交桥进行科学的改建扩建无疑有重要价值。本文即结合某立交桥改建工程实际情况,针对承台工程施工期间的关键问题展开分析与研究,希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。

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