平時我們見得很多橋梁墩臺基礎都處在江河湖泊中,我們有沒有好奇這些橋梁墩臺基礎是在如何在水中進行施工的呢?其實,水中橋梁墩臺基礎多是在無水條件下進行施工的,只是我們采用了鋼板樁支護圍堰把橋梁基礎范圍內的水隔開,而后再進行橋梁墩臺基礎施工的。
縱觀國內外深水橋梁基礎的施工實例,無外乎是船塢法或圍堰法。船塢法即采用大型船塢(500t以上)搭設水上工作平臺,利用水上平臺進行下部工程的施工(樁、承臺、墩身等);鋼板樁支護圍堰法即我們近來常使用的鋼板樁圍堰、雙壁鋼圍堰,利用鋼圍堰下沉到我們所需的墩位處,在鋼圍堰上搭設工作平臺進行基礎施工。國內大家所熟知的杭州灣跨海大橋、山東青島的黃島大橋、浙江寧波的舟山大橋,以及近年來建成的天興洲大橋、南京大勝關長江大橋等,均不同型式的采用了上述兩種施工方法。
當一些建筑的基礎位于地表水位以下時,當所需建筑要建在河道或湖泊的水中時,就要用到圍堰來輔助施工了,所以圍堰一般是用做防水、圍水,保證施工作業面在無水的情況下進行,便于施工,另外鋼板樁支護圍堰還能對基坑的坑壁起著支撐作用,給施工作業提供一個安全環境。圍堰是一種臨時性的擋水建筑物,起著保護作業面的作用,所以結構上要求要有一定的強度,其穩定性、防滲、抗沖性、耐擠壓性要達到一定的標準,結構設計上要求簡單,施工、維護、拆除都要盡可能方便,從整體布局上要求設計合理,使水流能平順通過,不發生局部的水流沖撞,圍堰在施工上要求保質保量,避免有滲漏現象發生,以免產生圍堰透水事件,造成財產及生命損失。
圍堰形式及適用條件
圍堰分土石圍堰、鋼圍堰和鋼筋混凝土圍堰等三種。鋼圍堰則分鋼板樁圍堰、單壁鋼圍堰、雙壁鋼圍堰、混合型鋼圍堰(即下層雙壁、上層單壁鋼圍堰)等。至于采用哪種型式為好,應根據承臺結構形式、底面高程、工程數量、河床面高程、地質情況、沖刷情況及施工期的水位流速變化、圍堰安裝的方法等因素綜合考慮。
鋼板樁圍堰適用于粘性土、砂類土、碎石土河床,除用于基坑擋土防水以外,還可不拔除做為建筑結構物的一部分。通常板寬50~60cm,厚10~30cm。為使其合攏及企口接縫,插打板樁時,應從上游開始按順序進行直至下游合攏。
鋼板樁支護適用于埋置不深的水中基礎,也可以修建樁基承臺。雙臂鋼圍堰采用鋼板和型鋼制成,內部設鋼支撐。下沉鋼圍堰之前清除河床表面障礙物,若鋼圍堰設置在巖層上時,應整平巖面;如果基巖巖面傾斜,應將鋼圍堰底部做成與巖面相同的傾斜度以增加鋼圍堰的穩定并減少滲漏。
(1)邊坡坡度應符合設計要求,使用時間較長的臨時性邊坡坡度應符合《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》。在不能按《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》的要求留設邊坡時,應設置支撐。支撐應根據具體施工情況進行選擇和設計,且必須牢固可靠。
(2)在設置支護的基坑中使用機械挖土時,應防止碰壞支護,或直接壓過支護結構的支撐桿件;在基坑(槽)上邊行駛,應復核支護強度,必要時應進行加固。
(3)鋼板樁、擋土灌注樁、地下連續墻與土層錨桿結合的支護,必須逐層及時設置土層錨桿,以保證支護的穩定,不得在基坑全部挖完后再設置。
(4)支護(撐)的設置應遵循由上到下的程序,支護(撐)拆除應遵循由下而上的程序,以防止基坑(槽)失穩塌方。
(5)支護(撐)安裝和使用期間要加強檢查、觀察和監測,發現支撐折斷、支護變形、坑壁裂縫、掉渣、上部地面裂縫、鄰近建筑物下沉裂縫、變形傾斜,應及時進行分析和處理,或進行加固。
(6)拆除支撐應自下而上進行,更換支撐應先裝后拆。拆除固壁支撐時應考慮對四周建筑物安全的影響。