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《世界橋梁》2018年第3期

摘要：在橋梁工程項(xiàng)目的開發(fā)建設(shè)過程中，橋梁承臺(tái)降水技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于橋梁工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量和使用壽命而言具有極為重要的影響。文章以某橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目為例進(jìn)行研究分析，在橋梁承臺(tái)降水技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工情況進(jìn)行應(yīng)用以及調(diào)整，并確定最終的施工計(jì)劃和方案，從而提高橋梁承臺(tái)降水技術(shù)的施工效率。

關(guān)鍵詞：橋梁工程項(xiàng)目；承臺(tái)降水技術(shù)；應(yīng)用分析

橋梁承臺(tái)降水技術(shù)的應(yīng)用與否對(duì)于橋梁工程項(xiàng)目的工程質(zhì)量而言影響重大，尤其對(duì)于橋梁工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量結(jié)果分析具有極為重要的影響。在橋梁工程項(xiàng)目的開發(fā)建設(shè)過程中，需要以前期橋梁工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)計(jì)劃和方案為依據(jù)進(jìn)行貫徹實(shí)施，并且還需要根據(jù)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況和環(huán)境條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，尤其需要施工過程中對(duì)承臺(tái)降水技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新和有效提升，以促進(jìn)橋梁工程質(zhì)量。

1工程概況

某橋梁工程項(xiàng)目?jī)?nèi)橋梁總長(zhǎng)為813m，橋梁寬度為42.5m，橋梁在施工建設(shè)過程中主要是采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)制箱梁的方式，而對(duì)于橋墩的建設(shè)則采用的是V型墩并且以群樁接承臺(tái)的方式進(jìn)行建設(shè)，其中承臺(tái)的高度為3.5m。從俯瞰角度來看則是一個(gè)平行四邊形，其中相連兩個(gè)邊尺寸分別為8m和17m，每個(gè)承臺(tái)內(nèi)混凝土用量不少于450m3，并且承臺(tái)底部與地面相距6m即承臺(tái)下沉6m的深度。由于該橋梁工程臨近河邊，因此整座橋梁基礎(chǔ)處于河流的中下游位置，在河水的快速?zèng)_刷下，河道比較寬闊。同時(shí)在河道的西邊地形比東邊更為平坦、更高，利于居民進(jìn)行種植。

2承臺(tái)降水施工方案

對(duì)比分析管井降水：現(xiàn)階段利用管井進(jìn)行降水主要有集水明排與井點(diǎn)降水兩種方式。（1）集水明排。集水明排是指降水工程人員在開挖基坑和水槽時(shí)，還需要在基坑底設(shè)置水井，從而確保降低地下水位。井點(diǎn)的設(shè)置需要根據(jù)實(shí)際工程距離進(jìn)行調(diào)整，確保坑底的水能夠經(jīng)排水溝和水槽流入水井內(nèi)，并在最后利用水泵等排水裝置進(jìn)行外部強(qiáng)壓排水。不僅能夠確保坑底的積水完全排出，而且與其他排水方法相比，操作簡(jiǎn)單、投入資金少。但是，這種利用水體重力進(jìn)行排水的方法對(duì)于降水工程施工環(huán)境、施工條件的破壞和影響程度比較大，容易發(fā)生土體軟化或泥濘等情況。同時(shí)，在粉砂或細(xì)砂等土顆粒較細(xì)堆積的表層更容易出現(xiàn)流砂現(xiàn)象或造成塌方等，影響最終的工程質(zhì)量。（2）井點(diǎn)降水。其一，橋梁承臺(tái)井點(diǎn)降水的主要原理是根據(jù)飽和土層內(nèi)結(jié)合水脫離土層表面的吸引力，而變成自由水在土層表面自由流動(dòng)的情況。而井點(diǎn)降水工程中所降低的水量主要是土體內(nèi)的自由水，尤其是在表層土壤內(nèi)自由流動(dòng)的自由水。利用井點(diǎn)降水工程能夠降低土體內(nèi)的含水量，確保其在土壤可承載力范圍內(nèi)，從而防止土體流砂情況，以增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性。其二，降水工程對(duì)于周圍環(huán)境的影響。一般來說，在橋梁承臺(tái)工程的施工過程中，由于部分橋梁基坑部位的水量明顯低于附均水位，導(dǎo)致在橋梁承臺(tái)工程的施工過程中，有部分基坑底部會(huì)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象，即由于基坑底部水流重力大于土體承受能力而出現(xiàn)的滲流情況。尤其對(duì)于砂性土體而言，由于土體本身的粘性比較大，一旦水體壓力大于砂性土體的臨界承受力就會(huì)導(dǎo)致基坑底部失穩(wěn)發(fā)生土體流失情況。而進(jìn)行井點(diǎn)降水處理就是通過降低坑內(nèi)外的滲流壓力差，將砂土層的滲透水力控制在臨界水力的范圍內(nèi)。

3橋梁承臺(tái)降水方案

橋梁承臺(tái)降水方案是指在承臺(tái)施工之前也就是基坑和排水溝開挖之前，需要保持基坑處于干燥狀態(tài)。這就需要其一，施工方面組建專業(yè)的檢測(cè)隊(duì)伍進(jìn)行檢查，并且以基坑內(nèi)土壤的干燥情況、含水量數(shù)據(jù)等作為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；其二，在收集分析基坑的干燥數(shù)據(jù)后，制作基坑數(shù)據(jù)檔案，確保基坑始終處于此時(shí)的干燥狀態(tài)；其三，施工單位還需要考慮施工過程中的不可控因素制作基坑排水方案，確保施工質(zhì)量和安全。例如做好基坑開挖過程中的流沙問題處理、做好土粒層基坑的排水問題，從而提高施工質(zhì)量和安全。就當(dāng)前橋梁施工建設(shè)現(xiàn)狀而言，在橋梁進(jìn)行施工過程中，由于缺乏對(duì)于橋梁附近環(huán)境、地質(zhì)情況、水文條件的考察和勘察，導(dǎo)致在橋梁排水工程的施工過程中頻繁出現(xiàn)坍塌、流砂、坑底不穩(wěn)等問題。不僅給施工人員的人身和財(cái)產(chǎn)安全造成影響，而且給施工方面造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。此外還有部分橋梁排水工程的前期勘察并不到位，一方面沒有收集到完整的數(shù)據(jù)信息，另一方面對(duì)于地下水位等勘測(cè)困難的地段勘查并不仔細(xì)給后期施工造成嚴(yán)重影響。實(shí)際上，由于橋梁工程施工范圍比較廣，尤其在山區(qū)、河區(qū)等環(huán)境下由于勘察不仔細(xì)、收集數(shù)據(jù)不全，很難建立全面具體的施工方案，造成施工過程中的安全事故頻發(fā)。在橋梁排水工程施工方案的制定過程中，前期勘察人員不僅需要考慮到施工地點(diǎn)的地下水文情況、水文結(jié)構(gòu)，還需要就施工地點(diǎn)附近的環(huán)境進(jìn)行考察和評(píng)估，從而確保降水工程的安全穩(wěn)定。

3.1井點(diǎn)降水的施工操作

由于井點(diǎn)降水法的適用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過集水明排法，在橋梁排水工程中的使用范圍比較廣，尤其是適用于較高地區(qū)排水工程中的使用。井點(diǎn)降水主要是利用水泵等排水設(shè)備進(jìn)行排水降低坑底的排水壓力，確保基坑內(nèi)的干燥程度。一般來說井點(diǎn)降水有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)等多種方法，不同方法適用于不同的土質(zhì)類別、水文地質(zhì)特征和降水深度，因此需要根據(jù)實(shí)際的施工情況進(jìn)行選擇，從而改善施工環(huán)境，防止滑坡和流砂現(xiàn)象。其一，施工人員要根據(jù)施工地點(diǎn)的土質(zhì)情況、土體結(jié)構(gòu)以及土層情況選擇合適的排水方式，并且要根據(jù)土體顆粒程度選擇合適直徑的過濾網(wǎng)，確保在排水過程中大顆粒礫石能夠被水泵等排水設(shè)備抽走。其次，根據(jù)橋梁排水工程的施工距離進(jìn)行井點(diǎn)布置安裝，確保降水裝置在水平方向上能夠與土體內(nèi)砂性結(jié)構(gòu)相一致，使得降水漏斗線均勻平滑，主要是將過濾管按照水平連續(xù)方向進(jìn)行安置，降低土層結(jié)構(gòu)內(nèi)的不均勻沉降。其二，井點(diǎn)濾管在放置過程中，應(yīng)該盡量放置到承壓含水層，以降低砂層中的承壓水頭，防止流砂現(xiàn)象出現(xiàn)。同時(shí)，還需要避免井點(diǎn)與地下水的儲(chǔ)水管道進(jìn)行貫通，而產(chǎn)生的地下水位不下降的情況從而導(dǎo)致流砂現(xiàn)象的出現(xiàn)，必要時(shí)可以考慮設(shè)置隔水墻。其三，在井點(diǎn)的布置過程中要考慮實(shí)際的施工情況，對(duì)于土質(zhì)情況或者土層結(jié)構(gòu)比較脆弱的施工地點(diǎn)，可以采用無夾砂層的粘性土層代替井點(diǎn)或者將井點(diǎn)布置成內(nèi)井點(diǎn)、多級(jí)井點(diǎn)等多種方式。如果發(fā)現(xiàn)該施工地區(qū)降水工程的施工過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的回灌水現(xiàn)象，需要設(shè)置保護(hù)區(qū)進(jìn)行保護(hù)，如設(shè)置隔水帷幕等。

3.2降水技術(shù)應(yīng)用過程中的注意事項(xiàng)

其一，由于橋梁承臺(tái)降水工程所涉及的內(nèi)容比較多，需要工程人員在進(jìn)行施工之前，全面調(diào)查施工地點(diǎn)附近的環(huán)境、地質(zhì)條件、水質(zhì)條件等，并且根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)參數(shù)制作3D模型進(jìn)行對(duì)比評(píng)估。這就要求工程人員具有極高的專業(yè)素質(zhì)，能夠適應(yīng)大量的數(shù)據(jù)收集處理工作，此外工程人員還需要提高自身操作現(xiàn)代化高科技設(shè)備的能力，從而提高施工速度和質(zhì)量。其二，在進(jìn)行橋梁承臺(tái)降水工程的施工過程時(shí)，工程人員需要以施工地點(diǎn)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，并對(duì)勘察人員收集的各種數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析以制定詳細(xì)的施工方案和計(jì)劃，從而確保施工情況的針對(duì)性和有序性。此外，施工人員還需要將施工過程中可能出現(xiàn)的施工問題進(jìn)行提前考慮并制定解決方案，如在夏季施工過程中可能出現(xiàn)的雷暴等極端天氣對(duì)施工的影響。其三，截滲墻止水施工方案。在布置截滲墻時(shí)需要以基坑所在位置為基礎(chǔ)，在其據(jù)承臺(tái)4m，據(jù)頂部4m的位置處進(jìn)行安裝。由于截滲墻內(nèi)以塑性混凝土材質(zhì)為主，其抗壓能力在1.5-2.5MPa范圍內(nèi)，并且截滲墻的滲透系數(shù)在5-7cm/s以下。因此，需要將截滲墻的厚度控制在0.5-0.8m范圍內(nèi)，并且墻內(nèi)嵌入砂質(zhì)黏土巖，厚度在0.5m左右。為了確保截滲墻的施工質(zhì)量，可以使用“鉆劈法”成槽法，即在施工初期對(duì)這一階段的槽段用沖擊鉆機(jī)鉆孔設(shè)計(jì)孔的深度，其次對(duì)副孔進(jìn)行劈打，直至副孔深度與所涉及的孔深一致。在此過程中，尤其是護(hù)壁階段需要采用膨潤(rùn)土泥漿，以滿足橋梁施工過程中的各項(xiàng)難度指標(biāo)和參數(shù)，從而避免巖渣等雜質(zhì)對(duì)孔壁的損壞。最后，在澆筑混凝土的過程中，可以采用泥漿下直升導(dǎo)管并使用起重機(jī)進(jìn)行混合澆筑。

4結(jié)束語

通過對(duì)橋梁工程承臺(tái)降水技術(shù)的應(yīng)用情況分析，能夠?yàn)楹笃跇蛄撼信_(tái)降水工程提供理論參照和實(shí)踐依據(jù)。一旦在其他類型橋梁承臺(tái)降水工程施工過程中遇到施工難題，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工情況和環(huán)境條件進(jìn)行分析研究，從而對(duì)施工方案進(jìn)行有效調(diào)整，進(jìn)而提高同類型橋梁工程的施工質(zhì)量和效率。

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作者：張弘濤 單位：成都西南交通大學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司