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深水樁基礎(chǔ)水中鉆孔平臺(tái)施工要點(diǎn)
閱讀：720 發(fā)布時(shí)間：2017-9-27高速公路是國(guó)高網(wǎng)包茂線陜西境的一段，該項(xiàng)目從安康流水開始經(jīng)紫陽(yáng)至芭蕉，一直沿安康贏湖庫(kù)區(qū)展線，其中跨越贏湖庫(kù)區(qū)采用樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的連續(xù)鋼構(gòu)橋梁共8 座，沿庫(kù)區(qū)岸邊展線采用樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的縱向橋5 座，總長(zhǎng)約8.6km。
安康贏湖水庫(kù)是一個(gè)集調(diào)洪、蓄水發(fā)電一體化的水利工程，沿庫(kù)區(qū)在這一高低水位淹沒區(qū)間的樁基礎(chǔ)都需按深水樁基礎(chǔ)組織施工，由于施工時(shí)受洪水、通航、庫(kù)區(qū)岸邊高水位淹沒、低水位露出等影響，為排除施工干擾、定位，必須在樁位設(shè)置鋼護(hù)筒下沉定位、實(shí)施樁基礎(chǔ)鉆孔、水下混凝土灌注作業(yè)的臨時(shí)水上施工作業(yè)平臺(tái)。由于橋梁深水樁基礎(chǔ)施工的特殊環(huán)境，水上施工平臺(tái)方案的合理性和施工質(zhì)量成為整個(gè)橋梁的工期控制和建造成本zui關(guān)鍵的影響因素。
確定水上施工平臺(tái)方案
水上施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式的選定紫陽(yáng)漢江特大橋是安毛川高速公路上的一座特大型橋梁，主橋采用95m +170m +170m +95m 跨徑雙薄壁高墩、連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為整體式群樁深水基礎(chǔ)，為嵌巖樁，樁長(zhǎng)49m，樁徑2.0m，共24 根。
經(jīng)過(guò)對(duì)樁位處地質(zhì)鉆探， 地質(zhì)層為淤泥層289.5m ～277.5m ；砂卵石層277.5m ～ 271.6m ；強(qiáng)風(fēng)化輝綠巖271.6m ～271.1m ；271.1m 以下為弱風(fēng)化輝綠巖，主墩處水深25m ～ 40m，水面寬約320m，河床斷面形式呈“V”型。
根據(jù)地質(zhì)資料，由于鋼護(hù)筒能夠進(jìn)入河床一定的深度，平臺(tái)的穩(wěn)定性、沉降和變形能夠保證成樁的質(zhì)量和安全，經(jīng)過(guò)比選，選擇以鉆孔灌注樁的鋼護(hù)筒為施工平臺(tái)的主要受力結(jié)構(gòu)，少量鋼管樁為輔助受力結(jié)構(gòu)和定位設(shè)施的施工平臺(tái)，水中平臺(tái)分為堆料區(qū)和鉆孔區(qū)，由920×15 鋼管樁和2340×24 鋼護(hù)筒為主承重構(gòu)件，設(shè)置鋼管平聯(lián)和型鋼、貝雷分配梁。
施工平臺(tái)標(biāo)高的確定安康贏湖水庫(kù)是一個(gè)集調(diào)洪、蓄水發(fā)電一體化的水電工程，zui高蓄水發(fā)電水位（蓄水期）控制在329.37m 以下，持續(xù)時(shí)間為*年10 月至來(lái)年的四月底，zui低調(diào)洪水位（主汛期）控制在313.37m ～ 323.37m，持續(xù)時(shí)間為當(dāng)年的5 月至9 月。因漢江特大橋主墩共24 根樁基，施工持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，為保證施工的連續(xù)性，確定采用329.5m（高于329.37m 的300 年一遇的zui高洪水位）
作為施工平臺(tái)標(biāo)高，以保證鉆孔不受水位起降影響，保證連續(xù)施工。
施工平臺(tái)處河床的加固根據(jù)樁位處實(shí)際地質(zhì)鉆孔資料：主墩基礎(chǔ)處于松散沙層和卵石層，在特大洪水時(shí)，在鋼管樁和鋼護(hù)筒處易形成嚴(yán)重的局部沖刷，導(dǎo)致埋深不夠進(jìn)而影響施工平臺(tái)的穩(wěn)定，加之整體式群樁在鉆孔過(guò)程中極易發(fā)生流沙、坍塌，導(dǎo)致樁孔無(wú)法成孔，樁基無(wú)法施工。為保證平臺(tái)汛期的穩(wěn)定性和樁基施工進(jìn)展順利，在施工平臺(tái)搭設(shè)完成后，首先對(duì)群樁基礎(chǔ)處的沙層和卵石層等松散地層采用水泥、水玻璃雙液漿進(jìn)行注漿加固，加固范圍為施做平臺(tái)鋼管樁內(nèi)所有區(qū)域。待松散層固結(jié)后，再施工群樁。>水上施工平臺(tái)主要工藝和質(zhì)量控?/strong>?p>要點(diǎn)主要施工工藝平臺(tái)搭設(shè)施工工?首先在加工場(chǎng)分節(jié)加工鋼管樁及鋼護(hù)筒，完成后運(yùn)輸至碼頭，通過(guò)平板船及駁船運(yùn)送至主墩處；平臺(tái)搭設(shè)先打設(shè)鋼管樁，通過(guò)平聯(lián)和剪刀撐連接成整體框架結(jié)構(gòu)；
再打設(shè)鋼護(hù)筒，安裝平聯(lián)和分配梁；zui后進(jìn)行平臺(tái)面板安裝。
浮吊拼裝 浮吊分塊運(yùn)輸至碼頭，利用25t 汽車吊現(xiàn)場(chǎng)拼裝、調(diào)試；拋錨采用C20 混凝土，每個(gè)錨塊重5t ～ 6t，共4個(gè)；根據(jù)平臺(tái)尺寸利用20t 浮吊進(jìn)行拋錨，測(cè)量隊(duì)控制拋錨坐標(biāo)，錨通過(guò)21.5 鋼絲繩固定在定位浮箱上。定位浮箱采用4個(gè)2.7m×9m 浮箱拼裝成2.7×18m 兩塊，中間焊接型鋼定位架，其上布置卷?yè)P(yáng)機(jī)4 臺(tái)，通過(guò)調(diào)節(jié)鋼絲繩長(zhǎng)度，進(jìn)行浮箱準(zhǔn)確定位。
鋼管樁及鋼護(hù)筒的插打 鋼管樁及鋼護(hù)筒均按照設(shè)計(jì)插打順序依次進(jìn)行；通過(guò)材料堆放區(qū)鋼管樁的試樁插打，確定鋼管樁及鋼護(hù)筒的分節(jié)長(zhǎng)度為10.8m / 節(jié)，在鋼護(hù)筒兩端各加焊加強(qiáng)圈80c m。鋼管樁位置通過(guò)前方交會(huì)法定位，通過(guò)浮箱拋錨定位，注意拋錨的距離和鋼絲繩角度，并在浮箱上做好臨時(shí)控制點(diǎn)。利用20t 浮吊將*節(jié)鋼管樁吊入導(dǎo)向架中，再次復(fù)核平面位置及導(dǎo)向架固定無(wú)誤后，先依靠自重下沉，然后振動(dòng)下沉，振動(dòng)力隨入土深度的增加由弱到強(qiáng)。接長(zhǎng)焊縫采用45°坡口熔透對(duì)接焊，為確保焊接過(guò)程中鋼管樁不發(fā)生位移，鋼管樁接長(zhǎng)全過(guò)程中導(dǎo)向架不得拆除，焊接4 個(gè)牛腿臨時(shí)支撐在導(dǎo)向架上。
每打設(shè)完成兩根鋼管樁后，及時(shí)采用平聯(lián)進(jìn)行連接，形成框架結(jié)構(gòu)。
鋼護(hù)筒導(dǎo)向架采用型鋼加工成“井”字架，上層安裝在貝雷片承重梁上，下層安裝在鋼管樁牛腿上，對(duì)接時(shí)由上層承重。
利用插打完成的鋼管樁分兩層定位，高度6m。測(cè)量控制，平面位置偏差小于2c m，垂直度偏差小于1/200。鋼護(hù)筒搭設(shè)利用42t 浮吊配備90 型振動(dòng)錘插打，根據(jù)施工需要，增加臨時(shí)鋼管樁，現(xiàn)場(chǎng)沉放時(shí)接頭采用45°坡口熔透焊，并在對(duì)接口沿周長(zhǎng)焊接6 塊20×40cm 鋼板，四周滿焊。
平臺(tái)面板 堆料區(qū)平臺(tái)利用20t 浮吊逐次完成主承重梁、下分配梁、上分配梁、面板的安裝；鉆孔平臺(tái)區(qū)在堆料平臺(tái)上布置25t 汽車吊進(jìn)行材料的吊裝，貝雷片及分配梁通過(guò)U 型卡固定，面板采用型鋼格構(gòu)架分塊整體焊接安裝。
施工質(zhì)量控制要點(diǎn)鋼管樁、鋼護(hù)筒等鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)委托加工能力強(qiáng)、技術(shù)水平高的專業(yè)公司制造，鋼結(jié)構(gòu)材料和焊接材料均應(yīng)有質(zhì)保書和出場(chǎng)材質(zhì)證明。所有焊縫均需進(jìn)行外觀檢查、內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)以及煤油滲透試驗(yàn)；所有焊縫不得有裂紋、未熔合、焊瘤、夾渣、未填滿及漏焊等缺陷。
鋼護(hù)筒插打全過(guò)程檢測(cè)垂直度、中心偏位，確保施工精度。
鋼護(hù)筒定位導(dǎo)向架設(shè)置上下兩道，安裝時(shí)必須由全站儀定位，并固定牢固，護(hù)筒接長(zhǎng)時(shí)不得拆除導(dǎo)向架。鋼護(hù)筒架扁擔(dān)梁起吊，護(hù)筒內(nèi)側(cè)加十字橫撐，保護(hù)鋼護(hù)筒不變形。
施工期必須加強(qiáng)水上平臺(tái)安全管理，在平臺(tái)迎航一側(cè)設(shè)置首尾示警燈，嚴(yán)禁船只碰撞；在平臺(tái)周邊布置欄桿、安全網(wǎng)，配置足夠數(shù)量的救生圈，尤其是護(hù)筒孔口必須嚴(yán)格覆蓋，以確保施工人員人身安全。
紫陽(yáng)漢江特大橋通過(guò)采用上述水上施工平臺(tái)，深水樁基礎(chǔ)安全順利完成，總結(jié)安毛川項(xiàng)目全部深水樁基礎(chǔ)的施工實(shí)踐證明：
1. 由于庫(kù)區(qū)有一定的沉淀淤積層，采用以鋼護(hù)筒為主要受力結(jié)構(gòu)的組合水上施工固定平臺(tái)，能較好滿足量大、密集、超長(zhǎng)大直徑樁基礎(chǔ)施工要求。
2. 根據(jù)施工所處贏湖庫(kù)區(qū)汛期洪水特征，對(duì)4 根及以上的群樁基礎(chǔ)，zui少應(yīng)采用100 年一遇的328.5 洪水位標(biāo)高作為施工平臺(tái)標(biāo)高，對(duì)于工期有明確要求的、在施工關(guān)鍵線路上的樁徑在2.5m 以上的深水樁基礎(chǔ)，也應(yīng)至少采用100 年一遇的328.5 洪水位標(biāo)高作為施工平臺(tái)標(biāo)高，才能保證施工的連續(xù)；其他深水樁基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)集中施工能力慎重選擇庫(kù)區(qū)調(diào)洪期較低水位作為平臺(tái)標(biāo)高，主要標(biāo)準(zhǔn)是能夠保證施工的連續(xù)性。
3. 對(duì)施工平臺(tái)處的淤積層應(yīng)采用水泥水玻璃雙液漿予以注漿固結(jié)，防止汛期洪水沖刷導(dǎo)致平臺(tái)傾覆或傾斜，確保施工平臺(tái)的安全和樁基礎(chǔ)施工順利。
4. 根據(jù)平臺(tái)處的實(shí)際地質(zhì)情況選擇匹配噸位的浮吊和振動(dòng)錘，配合插打鋼管樁和鋼護(hù)筒，是保證施工平臺(tái)質(zhì)量的關(guān)鍵。