桥梁下部结构基础环保设计与施工

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摘要:结合实际案例，探讨了公路桥梁下部结构和基础结构的环保以及施工技术，希望可以提高公路桥梁的施工质量和安全。

关键词:公路桥梁;下部结构与基础;环保设计

1桥梁概况

某桥梁全长526m，桥面坡度设计为1．2%。桥梁设计行车速度为100km/h，桥梁为双向6车道，设计安全等级为一级。桥面总宽度为42m，护栏(0．5m)+行车道(19．5m)+护栏(0．5m)+间隔带(1m)+(0．5m)+行车道(19．5m)+护栏(0．5m)。经过勘察，桥梁施工位于山区，施工周围地形复杂，植被茂密，线路纵坡比较多，施工过程中，可能对周围的环境造成影响。因此在设计的时候，必须严格按照破坏最小、恢复最多的原则进行环保设计，确保桥梁设计可以保护自然、恢复生态环境的效果。桥梁的主墩和过渡墩采用薄壁墩，桥梁基础采用钻孔灌注桩。

2桥梁下部结构设计

2．1桥墩设计

桥梁下部结构设计为分离式路基，为了降低施工成本，桥墩采用圆柱桥墩，减少开挖土方量。圆柱桥墩承受着桥梁上部结构的荷载和车辆荷载。由于桥梁施工现场地形结构复杂，浅层存在软弱土层，在施工前，需要将软土进行处理，用换填法和强夯法，将软土挖出来，填上强度比较大的砂土，用强夯法将其夯实达到施工的强度标准才能施工。34#～36#主桥墩设计为混凝土桥墩，桥墩厚度为4．5m，横向宽度为8m，纵向宽度为4．5m，并设计8根2．4m钻孔灌注桩。由于桥头位置地势比较陡峭，采用圆柱桥墩，需要开挖大量的土方，因此，将其设计为柱式桥墩。

2．2桥台设计

由于施工区域地形复杂，为了将路基下档与桥台进行承接，将其设计为U型桥台。桥面总宽度为42m，桥台分幅设计，每一个桥台宽22m，高24m。考虑到地基基础的持力层稳定性能不好，承载力比较低，为了减少边坡开挖，部分桥台基础为承台桩基础，承台基础为两层台阶式钢筋混凝土基础，基础顶面距离地面的距离为0．2m，每一层的厚度为0．95m，上层平面尺寸为6．48m×21．7m，下层平面尺寸为6．86m×22．4m。

2．3雨水处理系统设计

公路桥梁运行环境复杂，车辆运输过程中可能将重金属、碳氢化合物等物品残留在桥面，雨水天气将顺着桥面直接流入到排水沟或者周围的溪流，造成严重的水污染。因此，需要设置雨水收集以及处理系统，将桥面径流雨水收集并进行处理。雨水处理系统包括桥面泄水孔、格栅盖、三通管、桥下的PVC管道以及桥墩竖直管道。桥面的雨水通过横坡直接汇聚到桥外，通过泄水孔、三通管进入到桥下的三通管道进入到桥下PVC管道，经过路面截水沟过滤，最终进入到环保处理池，对雨水进行沉底、隔离处理，直到符合标准后，才能排放到河流。

3桥梁下部结构和基础施工

3．1桥梁桩基施工要点

桥梁下部采用圆柱桥墩和钻孔混凝土灌注桩，其中圆柱桥墩的施工方法比较简单，本文主要探讨钻孔灌注桩施工。钻孔灌注桩施工流程如下:测量放样—→埋设护筒—→配置泥浆—→钻孔—→成孔及清孔—→制作钢筋笼—→第二次清孔—→灌注混凝土。在施工过程中，必须严格遵守钻孔混凝土灌注桩的施工工艺流程。埋设护筒的时候，必须将护筒中心线与桩基中心线重合，其平面误差不能超过50mm，倾斜度小于1%。钻孔是钻孔灌注桩施工的重点，直接关系到成孔质量。在钻孔过程中，开始钻进的速度较慢。直到钻头全部进入土层后才能加速钻孔。在钻进过程中，还要及时校整钻孔的垂直度，防止钻机出现倾斜现象。遇到坚硬岩石或者孤石，立即停止钻进，评估后采用合适的方法钻进。钻孔深度达到设计的要求后，需要对孔深、孔径、垂直度进行检查，检查合格后需要进行清孔。灌注桩需要进行二次清孔，第一次清孔是钻孔成型后，需要及时将孔内的砂浆清出来，可以利用钻头将砂浆带出来一部分，采用正循环旋转钻机或者反旋转真空吸泥机进行清孔。清孔结束后，需要检查孔底的沉渣情况。第二次清孔是在灌注混凝土前，以免影响到混凝土桩的质量。由于灌注桩比较长，将其分段制作钢筋笼，钢筋笼制作后，采用吊装的方式将其吊放到孔洞中，在吊放的时候，需要对准孔洞保持垂直，避免下放过程中碰到孔壁，导致孔洞倒塌，钢筋笼无法下放。钢筋笼吊放到预定位置后，用钢丝绳将其固定下来，防止钢筋笼出现上浮现象。钢筋笼下放成功后才能安放导管和清孔。混凝土通过导管进行灌注，灌注需要一次完成，中间不能停止，否则混凝土容易出现断桩现象，导致混凝土灌注桩质量不合格，当导管混凝土灌注到设计标高，停止灌注混凝土，并开始将导管拆除。

3．2桥梁承台施工

承台施工前，按照设计图纸进行测量，确定承台的边线和中心线，并做好主筋的位置。钢筋加工制作后运输到现场后进行绑扎，必须满足相同断面钢筋接头的相关要求。按照承台施工要求，安装模板，桥梁承台面积比较大，采用分层浇筑方式，模板支撑结构必须达到混凝土浇筑的要求。确定模板支撑结构、预埋件合格后，才能浇筑混凝土。由于承台的高度比较大，需要采用串筒以及溜槽进行浇筑，以免造成混凝土材料散落。混凝土采用连续浇筑，浇筑过程中，还需要用振捣棒进行振捣，减少混凝土材料中的气泡孔洞。

4结束语

桥梁的下部结构与基础结构关系到桥梁上部结构的安全性、耐久性以及车辆行车的安全性。在设计和施工过程中不仅要保障结构的安全性、经济性，还要考虑环保，减少桥梁结构施工对周围环境的影响。在施工过程中，必须严格按照施工工艺流程，和设计规范，确保桥梁施工质量。

参考文献:

［1］张建文，曾鹏，陈玉刚．大广高速公路粤境段水源保护区桥梁环保设计［J］．公路交通技术，2013，(3):158－161．

［2］裴浩燃．公路桥梁下部结构和基础的环保设计研究［J］．建筑工程技术与设计，2018，(24):2081－2081．

作者：熊美玲 单位：江西省宏发路桥建筑工程有限公司