隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和車(chē)流量的迅速增加，對(duì)道路工程的質(zhì)量和等級(jí)要求也越來(lái)越高，許多道路橋梁需要擴(kuò)建，以滿足高標(biāo)準(zhǔn)的要求。然而，再建橋梁為了設(shè)計(jì)和布局合理，往往造成新老橋基礎(chǔ)的重合，施工中須排除原有橋梁基礎(chǔ)障礙，才能保證新橋施工的順利進(jìn)行。本文以泉河新大橋工程為例，闡明此類(lèi)問(wèn)題處理方法。
1 工程概況
阜陽(yáng)市泉河新大橋位于阜陽(yáng)市區(qū)內(nèi)，是在拆除老橋的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建，設(shè)計(jì)全長(zhǎng)73995 m，由主橋、引橋及兩頭引道組成，其中主橋?yàn)?孔30 m預(yù)應(yīng)力T梁，直徑16 m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。兩岸引橋共18孔，為144 m～160 m不等跨預(yù)應(yīng)力空心板梁，直徑12 m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。南北兩岸分別有引道10010 m和11457 m。該橋址處地質(zhì)狀況較好，主要為亞粘土層，主跨14號(hào)、15號(hào)、16號(hào)橋墩座落在主河道上，墩址處常水位水深50 m～90 m。受橋梁布局的影響，新橋14號(hào)、16號(hào)橋墩座落在老橋1號(hào)、3號(hào)墩址處。原有橋梁為凈跨20 m的鋼筋混凝土桁架拱橋，新橋施工前老橋上部結(jié)構(gòu)已被拆除。通過(guò)施工實(shí)測(cè)和多方調(diào)查，確定老橋墩墩身以下為鋼筋混凝土承臺(tái)，承臺(tái)長(zhǎng)82 m，寬60 m，厚20 m，承臺(tái)以下為打入樁基礎(chǔ)，樁長(zhǎng)150 m～170 m，截面45 cm×45 cm的方樁，每墩打入樁數(shù)量18根，墩身方向分3排，樁間距10 m～120 m不等。新橋施工前，已通過(guò)水下爆破拆除墩身，爆破后，部分混凝土殘?jiān)⒙湓诤哟脖砻?，也給新橋基礎(chǔ)施工造成一定難度。具體施工時(shí)發(fā)現(xiàn)新橋14—2號(hào)、14—3號(hào)、16—2號(hào)樁分別有老橋打入樁基礎(chǔ)占據(jù)樁位，致使鉆孔工作不能進(jìn)行。
2 施工方案擬定
根據(jù)墩址處地質(zhì)水文文件，考慮后序工序施工要求，老橋樁基礎(chǔ)清除必須做到以下幾點(diǎn)：①一次性成功，樁體須全部消除，以利鉆孔灌注樁施工，不能出現(xiàn)斷樁，使部分樁體留地下。②拔除方樁過(guò)程中，盡可能保持樁四周土體的穩(wěn)定性，以確保灌注樁施工質(zhì)量。③新橋主跨橋墩為三樁式墩身，樁間距75 m，待清除老橋打入樁距新橋灌注樁最近距離58 m，因此，在樁體清除過(guò)程中，盡可能減少對(duì)附近土體產(chǎn)生沖擊力，避免對(duì)新橋已成樁體造成損害。所以，施工方案擬定采取從土體中剝離樁體，施加外力拔除的方法。該方案實(shí)施安全可靠，一次性拔除，對(duì)已成樁及周?chē)馏w影響較小。打入樁拔除后，及時(shí)封填土，短期內(nèi)可進(jìn)行鉆孔灌注樁施工。
3 施工方法
3.1 待拔樁位
設(shè)鋼護(hù)筒，待拔樁在鋼護(hù)銅內(nèi)，以偏移鋼護(hù)筒中心40 cm為佳(圖1)。鋼護(hù)筒打入河床表面以下，打入深度根據(jù)河床土質(zhì)密實(shí)情況而定，使鋼護(hù)筒在鉆孔過(guò)程中能隨承受一定高度的靜水壓力。
3.2 待拔樁與鋼護(hù)筒壁
在待拔樁與鋼護(hù)筒壁距離處鉆大直徑孔，孔深超過(guò)待拔樁尖以下不少于20 m，孔徑不小于80 cm，并使待拔樁側(cè)面緊貼孔壁上，以便潛水員從大直徑孔孔口處入水，檢查待拔樁周?chē)临|(zhì)剝離情況，固定捆綁千斤繩。在待拔樁周?chē)?，與大直徑孔壁接合處起，連續(xù)鉆小直徑孔，小直徑孔深不少于待拔樁長(zhǎng)，孔徑20 cm～40 cm，先后孔位應(yīng)連續(xù)，以保證待拔樁與四周土完全分離。
3.3 待拔樁側(cè)四周孔位連通
連通后，進(jìn)行清孔作業(yè)。清孔主要目的是促進(jìn)待拔樁側(cè)土完全剝離，減小拔樁摩阻力。清孔由鉆桿或其它管具送進(jìn)高壓水，水流出口向著樁側(cè)，順序由上向下進(jìn)行。沉淀在孔底的沉渣隨同泥漿由護(hù)筒口流進(jìn)沉淀池，部分沉積在大直徑孔底。清孔時(shí)泥漿濃度控制在120 g/cm3，并注意保持護(hù)筒內(nèi)承壓水頭高度，以防清孔過(guò)程中坍孔現(xiàn)象的發(fā)生。
3.4 清孔結(jié)束
清孔結(jié)束，潛水員由大直徑孔內(nèi)下潛一定深度，檢查樁四周土剝離情況，固定捆綁千斤繩，進(jìn)行拔樁作業(yè)。
華東公路2002年第4期2002年第4期唐謙，郝智明，劉洪：圖1待拔樁施工示意單位：mm
4 實(shí)施步驟 考試論壇
4.1 搭設(shè)拔樁工作平臺(tái)
工作平臺(tái)是樁體拔除過(guò)程中主要承重體系，本身應(yīng)有足夠的承載力和穩(wěn)定性。工作平臺(tái)采用打入鋼管樁作基礎(chǔ)，鋼管樁用直徑180 mm，壁厚6 mm鋼管加工制成。鋼管樁沿新橋橋墩中線兩側(cè)分雙排布置，每排樁間距15 m～20 m，排間距160 m。近墩身兩排樁間距40 m，滿足鉆孔灌注樁和拔樁施工要求。鋼管樁樁頂用槽鋼連成一整體，槽鋼焊接在樁頂上，增加施工平臺(tái)整體穩(wěn)定性。槽鋼頂面縱向布置“工”字鋼，作為荷載分配梁。為滿足鉆孔灌注樁施工需要，整個(gè)施工平臺(tái)搭成長(zhǎng)220 m，寬750 m，共打入鋼管樁44根，根據(jù)河床土質(zhì)情況計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)估算，施工平臺(tái)能承擔(dān)豎向荷載約350 t，滿足施工需要。拔樁實(shí)施前，用10 m×055 m×440 m立體桁架置于平臺(tái)“工”字鋼上，作為承重梁，高度根據(jù)施工需要，平面疊放增加。
4.2 埋設(shè)鋼護(hù)筒 www.ＥxamdＡ.CＯM
鋼護(hù)筒采用厚度10 mm鋼板卷制而成，內(nèi)徑20 m，為方便使用，護(hù)筒加工成單節(jié)長(zhǎng)20 m，各節(jié)之間法蘭連接，最底節(jié)底口。鋼板切割成45°坡口，以利護(hù)筒夯擊下沉。護(hù)筒就位應(yīng)準(zhǔn)確，滿足大小直徑孔鉆孔需要。就位前應(yīng)用沖抓錐清除待拔樁四周河床混凝土殘塊及其它雜物、淤泥，使待拔樁頂高出護(hù)筒內(nèi)河床面30 cm～50 cm，以利鋼護(hù)筒準(zhǔn)確就位。就位時(shí)，鋼護(hù)筒由鉆架吊起，直立拼接下沉，待護(hù)筒底口切入河床后，再整體吊起，由潛水員引導(dǎo)護(hù)筒準(zhǔn)確就位。夯擊下沉過(guò)程中應(yīng)采取措施確保鋼護(hù)筒不偏位，就位后傾斜度不得大于1%。護(hù)筒底口穿過(guò)河床表面淤泥，切入較穩(wěn)定亞粘土層15 m～20 m，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌驖M足鉆孔需要。鋼護(hù)筒就位后，用直徑50 cm沖抓錐沿鋼護(hù)筒內(nèi)壁四周抓撈護(hù)筒內(nèi)淤泥層中混凝土殘塊，沖抓錐落距不能太大，控制在25 m左右。沖抓過(guò)程中，應(yīng)避開(kāi)待拔樁，以防造成樁頭混凝土破碎，樁體鋼筋向四周散開(kāi)，增加水下切割難度。若護(hù)筒內(nèi)淤泥層太厚，沖抓效果不夠理想，應(yīng)清除護(hù)筒內(nèi)淤泥。
1 工程概況
阜陽(yáng)市泉河新大橋位于阜陽(yáng)市區(qū)內(nèi)，是在拆除老橋的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建，設(shè)計(jì)全長(zhǎng)73995 m，由主橋、引橋及兩頭引道組成，其中主橋?yàn)?孔30 m預(yù)應(yīng)力T梁，直徑16 m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。兩岸引橋共18孔，為144 m～160 m不等跨預(yù)應(yīng)力空心板梁，直徑12 m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。南北兩岸分別有引道10010 m和11457 m。該橋址處地質(zhì)狀況較好，主要為亞粘土層，主跨14號(hào)、15號(hào)、16號(hào)橋墩座落在主河道上，墩址處常水位水深50 m～90 m。受橋梁布局的影響，新橋14號(hào)、16號(hào)橋墩座落在老橋1號(hào)、3號(hào)墩址處。原有橋梁為凈跨20 m的鋼筋混凝土桁架拱橋，新橋施工前老橋上部結(jié)構(gòu)已被拆除。通過(guò)施工實(shí)測(cè)和多方調(diào)查，確定老橋墩墩身以下為鋼筋混凝土承臺(tái)，承臺(tái)長(zhǎng)82 m，寬60 m，厚20 m，承臺(tái)以下為打入樁基礎(chǔ)，樁長(zhǎng)150 m～170 m，截面45 cm×45 cm的方樁，每墩打入樁數(shù)量18根，墩身方向分3排，樁間距10 m～120 m不等。新橋施工前，已通過(guò)水下爆破拆除墩身，爆破后，部分混凝土殘?jiān)⒙湓诤哟脖砻?，也給新橋基礎(chǔ)施工造成一定難度。具體施工時(shí)發(fā)現(xiàn)新橋14—2號(hào)、14—3號(hào)、16—2號(hào)樁分別有老橋打入樁基礎(chǔ)占據(jù)樁位，致使鉆孔工作不能進(jìn)行。
2 施工方案擬定
根據(jù)墩址處地質(zhì)水文文件，考慮后序工序施工要求，老橋樁基礎(chǔ)清除必須做到以下幾點(diǎn)：①一次性成功，樁體須全部消除，以利鉆孔灌注樁施工，不能出現(xiàn)斷樁，使部分樁體留地下。②拔除方樁過(guò)程中，盡可能保持樁四周土體的穩(wěn)定性，以確保灌注樁施工質(zhì)量。③新橋主跨橋墩為三樁式墩身，樁間距75 m，待清除老橋打入樁距新橋灌注樁最近距離58 m，因此，在樁體清除過(guò)程中，盡可能減少對(duì)附近土體產(chǎn)生沖擊力，避免對(duì)新橋已成樁體造成損害。所以，施工方案擬定采取從土體中剝離樁體，施加外力拔除的方法。該方案實(shí)施安全可靠，一次性拔除，對(duì)已成樁及周?chē)馏w影響較小。打入樁拔除后，及時(shí)封填土，短期內(nèi)可進(jìn)行鉆孔灌注樁施工。
3 施工方法
3.1 待拔樁位
設(shè)鋼護(hù)筒，待拔樁在鋼護(hù)銅內(nèi)，以偏移鋼護(hù)筒中心40 cm為佳(圖1)。鋼護(hù)筒打入河床表面以下，打入深度根據(jù)河床土質(zhì)密實(shí)情況而定，使鋼護(hù)筒在鉆孔過(guò)程中能隨承受一定高度的靜水壓力。
3.2 待拔樁與鋼護(hù)筒壁
在待拔樁與鋼護(hù)筒壁距離處鉆大直徑孔，孔深超過(guò)待拔樁尖以下不少于20 m，孔徑不小于80 cm，并使待拔樁側(cè)面緊貼孔壁上，以便潛水員從大直徑孔孔口處入水，檢查待拔樁周?chē)临|(zhì)剝離情況，固定捆綁千斤繩。在待拔樁周?chē)?，與大直徑孔壁接合處起，連續(xù)鉆小直徑孔，小直徑孔深不少于待拔樁長(zhǎng)，孔徑20 cm～40 cm，先后孔位應(yīng)連續(xù)，以保證待拔樁與四周土完全分離。
3.3 待拔樁側(cè)四周孔位連通
連通后，進(jìn)行清孔作業(yè)。清孔主要目的是促進(jìn)待拔樁側(cè)土完全剝離，減小拔樁摩阻力。清孔由鉆桿或其它管具送進(jìn)高壓水，水流出口向著樁側(cè)，順序由上向下進(jìn)行。沉淀在孔底的沉渣隨同泥漿由護(hù)筒口流進(jìn)沉淀池，部分沉積在大直徑孔底。清孔時(shí)泥漿濃度控制在120 g/cm3，并注意保持護(hù)筒內(nèi)承壓水頭高度，以防清孔過(guò)程中坍孔現(xiàn)象的發(fā)生。
3.4 清孔結(jié)束
清孔結(jié)束，潛水員由大直徑孔內(nèi)下潛一定深度，檢查樁四周土剝離情況，固定捆綁千斤繩，進(jìn)行拔樁作業(yè)。
華東公路2002年第4期2002年第4期唐謙，郝智明，劉洪：圖1待拔樁施工示意單位：mm
4 實(shí)施步驟 考試論壇
4.1 搭設(shè)拔樁工作平臺(tái)
工作平臺(tái)是樁體拔除過(guò)程中主要承重體系，本身應(yīng)有足夠的承載力和穩(wěn)定性。工作平臺(tái)采用打入鋼管樁作基礎(chǔ)，鋼管樁用直徑180 mm，壁厚6 mm鋼管加工制成。鋼管樁沿新橋橋墩中線兩側(cè)分雙排布置，每排樁間距15 m～20 m，排間距160 m。近墩身兩排樁間距40 m，滿足鉆孔灌注樁和拔樁施工要求。鋼管樁樁頂用槽鋼連成一整體，槽鋼焊接在樁頂上，增加施工平臺(tái)整體穩(wěn)定性。槽鋼頂面縱向布置“工”字鋼，作為荷載分配梁。為滿足鉆孔灌注樁施工需要，整個(gè)施工平臺(tái)搭成長(zhǎng)220 m，寬750 m，共打入鋼管樁44根，根據(jù)河床土質(zhì)情況計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)估算，施工平臺(tái)能承擔(dān)豎向荷載約350 t，滿足施工需要。拔樁實(shí)施前，用10 m×055 m×440 m立體桁架置于平臺(tái)“工”字鋼上，作為承重梁，高度根據(jù)施工需要，平面疊放增加。
4.2 埋設(shè)鋼護(hù)筒 www.ＥxamdＡ.CＯM
鋼護(hù)筒采用厚度10 mm鋼板卷制而成，內(nèi)徑20 m，為方便使用，護(hù)筒加工成單節(jié)長(zhǎng)20 m，各節(jié)之間法蘭連接，最底節(jié)底口。鋼板切割成45°坡口，以利護(hù)筒夯擊下沉。護(hù)筒就位應(yīng)準(zhǔn)確，滿足大小直徑孔鉆孔需要。就位前應(yīng)用沖抓錐清除待拔樁四周河床混凝土殘塊及其它雜物、淤泥，使待拔樁頂高出護(hù)筒內(nèi)河床面30 cm～50 cm，以利鋼護(hù)筒準(zhǔn)確就位。就位時(shí)，鋼護(hù)筒由鉆架吊起，直立拼接下沉，待護(hù)筒底口切入河床后，再整體吊起，由潛水員引導(dǎo)護(hù)筒準(zhǔn)確就位。夯擊下沉過(guò)程中應(yīng)采取措施確保鋼護(hù)筒不偏位，就位后傾斜度不得大于1%。護(hù)筒底口穿過(guò)河床表面淤泥，切入較穩(wěn)定亞粘土層15 m～20 m，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌驖M足鉆孔需要。鋼護(hù)筒就位后，用直徑50 cm沖抓錐沿鋼護(hù)筒內(nèi)壁四周抓撈護(hù)筒內(nèi)淤泥層中混凝土殘塊，沖抓錐落距不能太大，控制在25 m左右。沖抓過(guò)程中，應(yīng)避開(kāi)待拔樁，以防造成樁頭混凝土破碎，樁體鋼筋向四周散開(kāi)，增加水下切割難度。若護(hù)筒內(nèi)淤泥層太厚，沖抓效果不夠理想，應(yīng)清除護(hù)筒內(nèi)淤泥。