深水桥梁超高钢管桩技术应用分析

李素娟

（兴国润泽建筑工程有限公司，江西 兴国 342400）

0 引言

深水桥梁工程的施工环境比较复杂，因此对应用的施工技术往往有比较严格的要求。超高钢管桩技术具备施工方便、承载力强等优势，符合深水桥梁工程的施工要求。

因此，对超高钢管桩技术的应用方式进行分析，了解该技术的操作标准以及要点，对深水桥梁工程建设能够起到有效的推进作用。

1 超高钢管桩技术分析

超高钢管技术是桥梁建设常见的一项基础施工技术，主要用于深水区域桥梁的桩基建设。超高钢管技术采用较长的钢管桩作为桥梁的基础支撑结构，在操作时钢管桩采用钻孔或沉箱等方式安装至设计要求的深度，然后采用灌浆的方法在钢管桩内部注入混凝土，形成桥梁的稳定基础。

2 深水桥梁超高钢管桩技术工艺

2.1 支架整体设计

支架整体设计应加强钢管桩立柱和工字钢横梁等的布置，同时严格、精细地处理横纵向衔接，以形成科学合理的结构体系。在具体设计过程中，应加强加固斜撑的布置。

首先，支架的几何形状和尺寸必须与桥梁的设计要求相匹配，明确支架的高度、宽度和长度等方面的参数。一般而言，结构应布置4 层，单层高度在2.5m比较适宜，且应做好各个部件的交叉焊接，切实保障结构的稳固性。

其次，使用高强度钢材作为支架的主要材料，以确保其具备足够的强度和刚度。

最后，支架的连接方式也需要仔细设计，通常采用焊接或螺栓连接等方式，确保连接紧固、可靠且耐久[1]。

2.2 钢管桩的主要施工步骤

在钢管桩施工过程中，由于是在水中定位施工，缺少相应的参照物，因此存在很多不利因素，施工效率往往比较低。一般情况下，可采用调节锚缆长度的方式定位船只和履带，保证施工有序进行。需要注意的是，由于操作所需的时间较长，而所得到的定位结果存在一定偏差，因此需要优化处理，快速准确地完成钢管桩施工。以下是具体的操作流程：

首先，必须将打桩船转移到施工区域，并牢固地固定，打桩船的位置选择应考虑水深、地质条件等因素。

其次，在进行实际桩位施工之前，需要使用全站仪等精密测量设备对桩位进行测定。在进行测量时，需要特别注意数据的准确性。通常情况下，精确度应在2cm 以内，以确保施工的精度和质量。

再次，需要利用起重设备将所需的钢管桩等设备吊运至施工区域。在运输过程中，应注意保护桩体的完整性和稳定性，避免损坏或发生事故。

最后，利用振动的方式将钢管桩逐渐插入地基中。振动锤的选择应根据桩的直径、长度和地质条件等因素合理配置。在施工过程中，需要控制振动的力度和频率，确保桩的嵌入深度和垂直度符合设计要求。

2.3 接桩和沉桩

通常情况下，完成首节钢管桩定位以后，就应做好钢管桩的接长处理，以满足相应的施工要求。焊接主要采用单面坡口焊接的方式，在壁管外部加贴4 块适宜的钢板材料。在使用之前，应精细检测，判定各项参数符合既定的施工要求。如果未能达到既定要求，则应及时调整。在自重下压的条件下，使振动锤处于运行状态。对下沉的速度应严格把控，与既定的设计要求保持一致。

2.4 基础施工

在施工前，技术人员应进入施工场地进行细致勘查和分析，以确保清晰了解施工区域的地质情况，并做好相应的准备工作。

首先，重点关注第三跨斜坡支架布置的方式。由于斜坡部分存在高强度的岩石结构，并且内部有施工铆钉，因此需要精心布置台阶，尤其是钢筋的钻孔处理，以确保工程施工的高质量。

其次，采用C25 混凝土，按顺序进行浇筑，以保证结构处理的科学性和高效性。

再次，应重点关注第四跨部分，该部分的岩石结构较为坚硬。在具体操作过程中，需要加强地质钻机等设备的使用，严格按照既定的设计要求有序推进施工，特别注重细节处理，确保施工的科学性和规范性。由于该区域涉及较高的支架，且存在较大面积的地表水，因此应在钻孔后埋设好钢管桩，为稳定安全的施工提供有利条件。

最后，应重点关注第五跨的结构布置。相应的基础通常需要安装在回填的软土结构上，并根据设计要求进行参数设计。同时，需要实施挖孔灌注桩基础施工，应特别关注细节处理，为工程施工的高质量提供强有力的保证[2]。

2.5 结构施工

首先，应确保立柱与预埋件的焊接工作得到有效实施，因为这对后续施工具有重要影响。为提升结构的强度，在结构连接处应进行适当的焊接处理，以增强稳固性。在具体操作过程中，必须严格按照既定的设计规定，特别是在塔吊等设备的布置方面，确保施工的精细和规范。为提高钢管立柱各部分焊接的稳固性，施工人员应特别关注接长部分，尤其是与焊接相关的处理，以确保支架结构的科学性、合理性。需要注意的是，在第四跨最高支架的施工中，应根据具体情况对支架进行调整，特别是在钢管桩处理方面，以满足相应的施工要求。若遇到持续降雨，应对桥跨情况进行评估分析，确保后续施工的稳定性。对钢管桩焊缝的处理应采用满焊的方式进行，底部则应采用十字撑连接，以提升结构连接的稳固性。在承重和分配梁体施工完成后，还应妥善布置横梁。在结构方面，应加强贝雷桁架的强化处理，并确保墩身下部拼接工作的良好完成。吊装操作也应保证稳定有序。此外，还应对吊装操作进行整体性分析，以确保各部分连接的稳定性。通过以上措施，能够提升钢管桩施工的质量和效率，为深水桥梁超高钢管桩的顺利建设提供可靠支持[3]。

2.6 墩身牛腿施工

通常情况下，贝雷桁架应安装在钢管桩的支架横梁上，并且墩身顶端的设计必须符合规范。在施工过程中，使用精轧钢进行横梁的构筑，钢筋应布置在钢牛腿上，并且相关处理必须严格细致，在塔吊等设备的辅助下，有序推进吊装施工。预制构件的安装应提前进行。在进行安装之前，应对螺纹钢进行穿孔处理，并确保钢牛腿和墩柱能够牢固绑扎。为提升预留孔等处理的稳定性，在钢牛腿固定完成后，应及时进行混凝土浇筑施工，以确保结构的稳固性和施工效果。

此外，在施工过程中，特别是对于承载力较大的位置，必须采取适当的措施，如加强支撑和增加支撑点等，以有效提升施工的安全性和可靠性。同时，对于关键位置的结构支撑，应加强监测和检查，及时发现和解决潜在问题。

在施工中，需注重细节处理，如预留孔的稳定性、混凝土浇筑的完整性，以及结构支撑的牢固性等。只有通过严格的施工要求、合理的施工顺序和精细的操作，才能保证工程的整体质量[4]。

2.7 钢管桩支架拆除

在钢管桩支架的拆除过程中，必须严格、有序并兼顾整体性地推进施工，确保施工过程的科学规范。拆除工作应按照从梁底到梁顶的顺序进行，避免出现任何不符合规范的情况。使用卷扬机等适当的施工设备进行操作，确保系统组成结构的处理和钢架的吊放都符合既定的设计标准[5]。在设置横托架和横向结构时，施工人员应加强具体情况的综合分析，确保满足各项施工要求，为规范高效的工程施工提供基础性保障，拆除钢管桩支架后，应保持混凝土结构的分离。

通常情况下，在完成以上处理后，再将底部的托架拆除，并使用卷扬机将其吊装到施工区域，同时加固螺纹钢等部分。一般而言，当完成跨中和靠墩立柱的拆除后，应控制精轧螺纹钢，为后续的吊装施工提供相应的支持。在具体操作过程中，还应根据具体情况灵活调整，并对相关运行设备进行实时检查和维护，以确保处理过程的稳定性和规范性。

在拆除各个构件时，必须确保桥面与路面等结构的稳固连接，同步对两端进行稳定有序的处理。通常情况下，拆除相应构件后，应及时固定吊车，并及时拆除临时布置的支撑构件，拆除工作必须妥善进行，确保施工的顺利和安全。

2.8 桩预压试验

为确保钢管桩技术的应用效果，重视安全试验是非常重要的。通常需要进行精细的现场监测，明确施工中的技术参数，特别是要注意沉降情况。此外，还应进行钢管桩的预压处理，为高效的技术布置提供相应的基础性保障。考虑到梁段的尺寸和质量较大，钢管桩的预压施工面临着较大的难度，因此，桩预压试验应根据实际情况选择合理的技术操作方法。

2.8.1 预压荷载计算

通常情况下，预压荷载的设定应超过实际承载力的110%，即58.8×110%＝64.7（t）。

2.8.2 加载方式

通常情况下，预压加载应采用千斤顶反压的方式进行。在预压桩体的周围应设置4 根相同规格的钢管桩，且应做好相应的结构焊接，为加载试验提供基础性保障。

2.8.3 沉降观测点布设

为了准确地了解钢管桩受压沉降的具体情况，通常应在施工现场布设相应的观测点。一般情况下，应在对侧布设2 个观测点，以确保所得到的数据更为准确全面。

2.8.4 加载和观测

通常情况下，加载和卸载应按照以下顺序进行：0%—50%—80%—100% 加载；100%—50%—0% 卸载。加载阶段的幅度相对较小，而卸载阶段的速率较快。在加载处理时，应确保均匀缓慢进行，操作之前需要进行各个点位的精细测量，以获取相应的数据信息。完成以上处理后，还需要进行各级的荷载加载，每次加载都要进行精细的数据测定，直到所得数据保持稳定为止。在沉降保持一定稳定状态后，可以进行下一级的荷载加载，通过反复多次的推进，达到既定的设计要求。需要注意的是，在完成最后一级加载后，必须立即进行观测。观测通常应以2h 的间隔进行，以确保所得数据的合理性。整个加载过程应持续12h，在数据稳定后，即表示处理过程达到了既定的设计要求。

2.8.5 卸载并观测

在沉降达到稳定状态后，应进行卸载操作。完成卸载后，要及时进行观测，并记录相关数据，为后续的施工提供参考依据。同时，要积极解决出现的问题，为规范化的施工提供有力支持[6]。在具体的施工过程中，还需要综合考虑项目的施工要求，对技术工艺进行全面分析，充分发挥钢管桩技术的作用，为深水桥梁工程项目的建设奠定稳固的基础。

3 超高钢管桩施工质量控制

第一，在施工过程中，应严格控制钢管桩的垂直度，以确保桩体的竖直度符合设计要求。可以采用精确的激光测量工具，实时监测钢管桩的垂直度，并及时调整施工设备，保持垂直度的稳定。

第二，钢管桩在施工过程中需要保持良好的固定，以避免桩体发生位移和变形。在钢管桩安装完毕后，应及时使用混凝土灌注、打入周边土层或使用锚固设备等方式进行固定，确保钢管桩与周围土层之间的良好连接和稳固性。

第三，在钢管桩内进行混凝土灌注时，应注意控制混凝土的配合比、搅拌均匀度和浇筑工艺等因素，确保灌注质量符合设计要求。同时，在灌注过程中，应实时监测混凝土的浇筑高度和坍落度，以保证混凝土的均匀性和密实度。

第四，在施工过程中，应定期进行质量检查和验收，包括对钢管桩的垂直度、固定情况和混凝土灌注质量等方面进行检查。必要时，可以进行非破坏性检测，如超声波检测和钢筋探伤等，以确保施工质量符合规范要求。

4 结语

综上所述，在钢管桩施工过程中，快速而准确的桩体定位能够提升施工的整体效率，且对工程质量有着很大的影响，所以应重点关注。桩体的布置应严格按照既定的设计规范进行，特别是第一节桩体的布置，对整个结构布置发挥着决定性作用。唯其如此，所呈现出的施工效果才会更为理想。