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論某橋梁工程水中基礎施工的質量控制

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1  大橋的主墩基礎施工
1. 1  工程概況
該橋采用2-24m+3-32m簡支箱梁+(60+5x100+60)m連續梁+32-32m簡支箱梁,其中0號~4號墩為北岸引橋墩,5號~12墩為連續梁主墩, 13號~42號墩為南岸引橋墩。橋墩、橋臺均采用樁基礎,其中0號臺、42號臺采用12-1.00m樁基;1號、2號、3號、36號橋墩采用9-1.00m樁基, 37號~41號橋墩采用8-1.00m樁基, 19~35號橋墩采用8-1.25m樁基, 18號橋墩采用10-1.25m樁基,4號、13號~17號橋墩采用9-1.50m樁基,5號、12號橋墩采用12-1.50m樁基,6號~11號橋墩采用14-2.0m樁基,本橋所有橋墩臺樁基礎均按柱樁設計,本橋樁基礎配筋除標明者外采用構造配筋。
因7#墩位于主河槽深水之中,該工程特點具有代表性,以下就介紹該墩基礎施工技術情況。
1. 2  自然條件
1. 2. 1  地形地貌
本橋位為一寬闊順直的河谷地形,江河自東向西流經橋位,常年水位時江面寬度約770m,兩岸河堤間距約為900m。本橋位北岸地形高陡,南岸地形低緩。北岸為沖刷岸,地貌單元屬構造剝蝕丘陵區,地形起伏較大,地面標高為29~79m;南岸為河流堆積區,地貌單元屬侵蝕堆積河谷平原區,其中引橋部位為江河Ⅰ級階地,階面較完整,地形較平坦,地面標高為41~58m,現為耕作區及居民區。主橋部位的河床面北低南高,其南側為低漫灘,寬度約為50m,灘面向河床中心傾斜,地面標高為29.00~38.00m;北側距離北岸河堤約200m為河床中心,谷底堆積物很薄,河床面標高為21.00~29.00m。橋位范圍未發現有強烈沖刷的沖溝,僅在南岸Ⅰ級階地上(DK1607+285m處)分布一條寬約2m的東西向小溪,屬常年流水,切割深度為1~2m,長度為3.5km左右。
1. 2. 2  氣候條件
橋址處屬亞熱帶季風性濕潤氣候。氣候特征是:氣候溫和,降水充沛,雨熱同期,四季分明多年平均氣溫17.2℃,年積溫為5457℃,年均降水量1361.6毫米,年均降水量1358.6~1552.5毫米。多年平均日照時數達1677小時.冬春多偏北風,夏季多偏南風,全年保持著溫和濕潤的氣候特點。
1. 2. 3  水文條件
根據水文站近十年該河段水文資料:最大斷面平均含沙量 為 1.23kg./s3;最大測點流速為2.86m/s;100年一遇洪水水位44.20m;50年一遇洪水水位43.52m;20年一遇洪水水位42.41m。
近十年的月平均水位見下頁:某特大橋水位趨勢圖。
通航資料:根據xx省航務管理局文件,該河為Ⅲ級(2)等航道,通航凈高為10m,側高為6m,凈寬為70m,上底寬55m。橋址處最高通航水位:H10%=41.67m。
 
1. 2. 4  地質條件
河床部位表層為第四系全新統沖積層(Q4al),下伏基巖主要是泥盆系石英礫巖、灰巖與頁巖以及白堊系泥質砂巖與礫巖;北岸丘坡表層為第四系全新統坡積層粉質黏土,下伏基巖為元古界板巖,山坡邊緣有基巖裸露;南岸Ⅰ級階地為第四系全新統(Q4al)沖積層,下伏基巖為白堊系泥質砂巖;Ⅱ級階地為第四系中更新統(Q2al)粉質黏土與圓礫土,下伏基巖為白堊系泥質砂巖。
橋址區北岸地形起伏較大,未發現滑坡等不良地質現象,但6號墩、7號墩、8號墩不同程度的存在巖溶工程地質問題。根據勘察結果,橋址區巖溶埋藏條件為覆蓋型,但地下洞穴系統未形成,巖溶中等發育。鉆探揭露巖溶主要分布于7號墩,分布范圍在標高-12m~-19m之間,溶洞高度為0.5~0.6m,總溶洞率為0.61%,總巖溶率為1.75%。此外在弱風化礫巖與弱風化頁巖巖體中未發現有巖溶分布。
1. 3  施工方案的選擇
大橋建設合同工期為2006年5月至2008年10月,共計30個月。為滿足統一鋪架的要求,主橋線下及兩岸引橋下部主體結構必須在2008年7月前完成,即主橋工期27個月。因前期征地拆遷等各種因素的影響,該橋實際于2006 年9月10日才被正式批準開工。此工程鋪架工期必須保證,主墩基礎必須在2006~2007年之間的枯水期內完成并能形成連續的作業條件。因此,方案應充分考慮工期要求,既要安全可靠,又必須簡捷、快速方便。
設計單位在指導性施工組織設計中建議主墩基礎采用插打鋼板樁施工,此方案雖方便快捷,但河床覆蓋層淺,河水深,不利于鋼板樁插打支護及平臺的安全穩定。通過比對研究,確定了采用雙臂鋼圍堰的方案施工。該方案采用整體拼裝,分段焊接大大的增強了可操作性和安全性,滿足了施工的要求。

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