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淮河特大桥深水桩基施工技术
张成三
六公司汶马项目部
摘要:以京沪高速铁路淮河特大桥深水桩基施工为例,重点针对水中工作平台、钻孔灌注桩的主要施工方法及质量控制等关键技术进行阐述。
关键词:深水 钻孔灌注桩 施工工艺
京沪高速铁路为我国在建的第一条高速铁路,时速达到350km/h,而淮河特大桥主桥是京沪高铁全线三个工期控制的重点工程之一,全桥长85公里,跨越淮河、怀洪新河、浍河等河流,现以中铁十五局集团施工的淮河特大桥深水桩基施工为例,重点针对水中工作平台、钻孔灌注桩的主要施工方法及质量控制等关键技术进行阐述。
1、工程概况
淮河特大桥位于京沪高速铁路安徽省蚌埠市淮河上,主桥跨越淮河上.全桥长85公里。该段水深约20~40m,河床淤泥覆盖层厚达10m以上。该墩为深水及高桩承台基础,桩基为12根<2.8m大直径、深嵌岩的钻孔摩擦 桩,顺桥向3排,横桥向4列,桩距6m,桩长65m,嵌岩深度约50 m。承台底距水面14m。
桥址河面宽800m,施工水位38 m,最大流速2251 m/s,最大涨落潮差达4.3 m,百年一遇洪水位55.4 m,洪峰流量为18.6 m3/s。地层表层为第四系沉积为主的海陆混合相沉积,以下主要为灰白色、黄色、灰色、灰黑色流塑状淤泥土,中部夹有粉细砂、圆砾土,大部分地段厚30~50 m,最厚大于80 m。下伏基岩为细砂岩、泥质粉砂岩,强风化-弱风化。
2 总体施工方案
综合考虑各种因素, 确定搭设水中工作平台,施工钻孔桩,拼装、下沉双壁钢吊箱围堰施工方案。采用驳船运载混凝土、材料及机械设备至水中工作平台,桩基钢筋笼采用130t汽车吊吊放。
3 水中工作平台施工
水中工作平台为41.2m×40m,靠下游侧设25m×11m临时码头,见图1。平台顶标高为6.3m.在35号主墩和桩之间,采用浮吊吊挂振动锤插打钢管桩,并用槽钢将钢管桩联成整体,再在其上架设工字钢、加强型贝雷梁、型钢及钢板构成起始水中工作平台。利用水中工作平台放置钢护筒定位导向架,浮吊吊挂振动锤插打钢护筒到位,并用型钢把钢护筒与钢管桩连成整体,形成桩基施工水中工作平台,见图2。水中工作平台按功能分为:临时码头区为驳船运载设备、材料、人员等提供上下平 台;辅助作业区为临时办公和电力设备的布置,还为机具、车辆、起吊设备、施工人员等提供作业场 地;中心工作区是钢护筒下沉定位的导向铺助平台,可满足4台 钻机同时钻孔和水下混凝土灌注的要求。
3.1 钢管桩插打 (转载自中国科教评价网http://www.nseac.com)
钢管桩采用Q235A钢板在加工厂卷制而成,直径1000mm,壁厚1mm。制成6 m长的标准节段,由拖车运至临时码头。为保证钢管桩对接质量,确定在水中打桩只对接一次,第一节桩长36m,第二节长为6 m,第一节在岸边临时码头分节接好,送到现场。采用交会法控制钢管桩平面位置,用80t浮吊悬挂120 t振动锤插打施工,钢管桩打入深度约8m。钢管桩(两根以上)到位后,在距桩顶25cm处和水面处分别焊接耳板,再在其上焊[20槽钢水平连接杆件,并设[20槽钢剪刀撑,使钢管桩纵横向成整体。
3.2 工作平台搭设
根据设计洪水位确定钢管桩桩顶标高,测量放线后,切割或接长钢管桩,使其顶面处于同一水平标高位置。在放置横梁的桩顶开口处,用焊牛腿予以加固,开口必须水平,再置两根I45 a工字钢作横梁,于上焊加强肋 后架贝雷梁,其上架I28a工字钢,间距30cm,再铺10mm的防滑钢板。临时码头采用在
钢管桩上铺两根 I45a工字钢作横梁,于其上铺I28a工字钢作纵梁,间距20cm,纵梁上铺10mm防滑钢板。并在平台四周安装栏杆,照明灯杆和警示灯。
4 钻孔灌注桩施工
4.1 钢护筒施工
钢护筒长42 m,直径3.2m,壁厚20mm。统一制作,先卷单件,再制成节段,节段长12m。施工用的笼式导向架,比钢护筒大5 cm,导向架由上下两层水平正六边形框架与竖向桁架连接形成。下放钢护筒前先将导向架垂直沉入水下,再沿导向架埋设钢护筒,并用全站仪校核钢护筒的倾斜度。采用80 t浮吊悬挂160t振动锤进行插打。完成后,采用型钢把钢护筒与钢管桩连成整体,形成水中工作平台。
4.2 钻机设备
对于大直径、深长、深嵌岩的钻孔摩擦桩,、结合地质和钻机性能对钻孔桩设备比选结果,采用正循环冲击钻机成孔方案,选用铸钢五瓣实心冲锤,重10~12t。钻孔平台布置4台冲击钻机钻孔,按桩位交错进行防止偏载。
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参考文献:
[1]张鸿,刘先鹏.特大型桥梁深水高桩承台基础施工技术[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2008.