【正文】 特大橋主橋樁基施工方案一、工程概況 水中樁工程量特大橋橫跨漢江兩岸。根據(jù)本橋橋型設(shè)計(jì)情況，主橋橫跨江面，+10+，全長(zhǎng)1124m。，自25～35墩每墩鉆孔灌注樁10根共110根，樁長(zhǎng)65～75m，總延米為7650m；連接墩（24＃、36＃），每個(gè)連接墩鉆孔灌注樁8根，樁長(zhǎng)60m，總延米為960m。主橋墩及交接墩鉆孔樁水下砼灌注量為40568m3。，鋼筋制安合計(jì)1975014kg。 水中墩水位情況橋位江面寬約為1550m。左岸大堤向西及右岸大堤向東均為河漫灘，東西河漫灘寬即距水邊分別約280m、105m。東西河漫灘間，為通航航道和上游沖刷下來的泥沙在此淤積形成的沙灘。根據(jù)目前初步實(shí)測(cè)情況，35 m，中心位置向西距西河漫灘25～30m。35墩向東100m即34，再向東100m、200m即33墩、32。自25～31墩均位于上游沖刷下來的泥沙在此淤積形成的沙灘上，～。 河流橋址特征根據(jù)設(shè)計(jì)報(bào)告說明，橋址河段有以下兩個(gè)特點(diǎn)：①本河段處于中游游蕩性河段向下游蜿蜒性河段的過度地帶，受丹江口水庫清水下游的影響，目前為止河段正處于激烈調(diào)整狀態(tài)，主支汊經(jīng)常移位，因此流路多變，航道不穩(wěn)是該河段淺灘的主要礙航特點(diǎn)。②本河段河床邊界條件較差，可動(dòng)性較大，建庫后岸壁坍塌，洲灘消長(zhǎng)，致使本河段向?qū)挏\方向發(fā)展，大多數(shù)斷面呈“W”型，水流不能集中，灘槽差減小， 淺灘水深不足。 水文特征根據(jù)當(dāng)?shù)厮?、氣象資料及當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)描述，橋址河段枯水季節(jié)一般在當(dāng)年10月上旬至次年4月下旬之間。 地質(zhì)特征根據(jù)設(shè)計(jì)報(bào)告描述，在鉆探深度范圍內(nèi)，橋位區(qū)地基土主要有第四系覆蓋層及下伏白堊系～第三系泥巖、粉砂巖組成。依層為：根植土、亞砂土、亞粘土及粘土、粉細(xì)砂、中細(xì)砂、圓（角）礫、卵石、粘土、強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、弱風(fēng)化粉砂巖、微風(fēng)化粉砂巖。根據(jù)地質(zhì)勘探斷面描述，，即下部有20余米未進(jìn)行地質(zhì)勘探，其地質(zhì)資料不詳。 水中樁施工特征鑒于上述已知情況，主橋下部結(jié)構(gòu)尤其鉆孔灌注樁施工存在一定難度，面臨下述主要特點(diǎn)：①鉆孔灌注樁成孔直徑大、樁長(zhǎng)長(zhǎng)；②下部結(jié)構(gòu)尤其鉆孔灌注樁工作量大，由于漢江汛期的影響，為保證下部結(jié)構(gòu)在次年汛期到來之前完成施工任務(wù)，鉆工灌注樁施工期僅有約5個(gè)月，因此工期短并很緊。③鉆孔灌注樁下部地層有20～40m未進(jìn)行地質(zhì)勘探，其地質(zhì)情況不明，對(duì)預(yù)測(cè)施工進(jìn)度與施工難度帶來一定困難，需進(jìn)行補(bǔ)探。④25～31墩雖表面上均位于上游沖刷下來的泥沙在此淤積形成的沙灘上，但其淤積物性質(zhì)及淤積程度均未見有關(guān)描述，同時(shí)由于大直徑樁基礎(chǔ)施工面應(yīng)承受的靜載與動(dòng)載都較大，要對(duì)沙灘基底承載力進(jìn)行勘測(cè)。⑤32～34墩位于水中，其下部基本也為上游沖刷下來的泥沙在此淤積形成的水中沙灘，計(jì)劃采用沙洲的土進(jìn)行填高。由于25～34墩承臺(tái)位于流水層，承臺(tái)低于水下3～4m，承臺(tái)施工開挖前均需進(jìn)行封水防坍塌處理，如夯打鋼板樁、地面預(yù)注漿等。25，由于目前航道、水位情況均與設(shè)計(jì)時(shí)條件不符，提議變更設(shè)計(jì)提高承臺(tái)標(biāo)高4～6m。⑥35墩位于水中，選擇搭設(shè)水中作業(yè)平臺(tái)及施工設(shè)備、材料運(yùn)輸棧橋。⑦水中樁樁基成孔穿過的地層，為中細(xì)砂流砂層、卵石層及砂巖層及泥巖層，成孔過程中均系購置優(yōu)質(zhì)粘土造漿。二、樁基施工工藝流程與成孔布置 樁基施工工藝流程測(cè)量放樣→便橋便道施工→工作平臺(tái)搭設(shè)→安裝護(hù)筒→樁機(jī)就位→復(fù)測(cè)樁位→樁機(jī)成孔→清孔→鋼筋籠安裝下放→灌注水下砼→水下砼保養(yǎng)→鑿除樁頭→檢測(cè)試驗(yàn)→驗(yàn)收 成孔施工樁機(jī)選型①25～35，成孔施工主要優(yōu)先選擇JKL10A沖擊樁機(jī)，沖錘重不小于8t，自重約22t，整機(jī)容量約80Kw；儲(chǔ)備選擇上海探礦廠產(chǎn)GPS25D反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，進(jìn)入巖層后采用牙輪鉆頭，配備除渣機(jī)械，自重約30t，整機(jī)容量約90Kw。②236，成孔施工主要優(yōu)先選擇JKL8A沖擊樁機(jī)，沖錘重不小于6t，自重約20t，整機(jī)容量約70Kw；儲(chǔ)備選擇上海探礦廠產(chǎn)GPS25鉆機(jī)，配備除渣機(jī)械，自重約30t，整機(jī)容量約90Kw。 成孔方式根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)況，可選擇兩種成孔方式：①?zèng)_擊樁機(jī)或回轉(zhuǎn)鉆機(jī)一次成孔；②進(jìn)巖前選用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔，進(jìn)巖后改用沖擊樁機(jī)成孔，其優(yōu)點(diǎn)是減少擴(kuò)孔系數(shù)（盡量避免水下砼充盈超量過大，減少水下砼浪費(fèi)）、降低電耗及提高成孔速度。 成孔順序安排與樁機(jī)配備①根據(jù)當(dāng)?shù)厝胙?、橋位漢江枯水情況及避汛的工期要求以及通航要求，確定以34墩為重點(diǎn)，35墩為難點(diǎn)的施工策略，尤其是35墩成孔施工是水中樁施工的制約工期。因此在施工安排上優(yōu)先開工34墩，成孔順序按34→25墩安排，水中平臺(tái)投入使用后，再施工35＃墩。②為配合承臺(tái)等下部結(jié)構(gòu)其他工序施工，爭(zhēng)得最多的平行作業(yè)，以便充分利用有效的時(shí)間完成施工作業(yè)，每墩安排2～3臺(tái)樁機(jī)成孔。為滿足施工技術(shù)規(guī)范要求，各墩均選擇跳打式布置成孔施工。③（按JKL10A沖擊樁機(jī)考慮，由于成孔入巖后約20余米地質(zhì)情況不詳，實(shí)際成樁時(shí)間可能存在一定差距），允許工期自2006年11月1日起，2007年5月30日結(jié)束，工期為210天，共需樁機(jī)約13臺(tái)，備用鉆機(jī)3臺(tái)，共進(jìn)場(chǎng)鉆機(jī)16臺(tái)。計(jì)劃進(jìn)場(chǎng)JKL10A沖擊鉆機(jī)8臺(tái)，GPS 。④。見機(jī)械設(shè)備配備表。序號(hào)機(jī)械設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量備注1履帶式起重機(jī)50T1鋼筋籠吊放2汽車起重機(jī)25T1鉆機(jī)移位3氣舉反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)GPS308主要4鉆機(jī)JKL10A85鉆機(jī)JKL8A4其它墩鉆孔施工6罐車6m347泥漿檢測(cè)儀器3套泥漿指標(biāo)檢測(cè)8孔規(guī)1套測(cè)量成孔的垂直度9空壓機(jī)9m38三、前期工作 測(cè)量放樣根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)資料，測(cè)量技術(shù)人員對(duì)全橋進(jìn)行測(cè)量、放樣，對(duì)全橋灌注樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)和閉合，確保樁機(jī)準(zhǔn)確就位。 修建便道主橋水中樁施工修建便道兩條：一條便道自西堤岸至水中工作平臺(tái)的棧橋，平行橋位軸線方向，修建在西河漫灘上。便道寬6m，視西河漫灘地表情況，采用挖機(jī)堆料、裝載機(jī)配合進(jìn)行填筑、推平壓實(shí)。另一條便道自東堤岸，穿過東河漫灘至34墩附近，平行橋位軸線方向，修建在江中淤積砂灘上。便道寬6m，根據(jù)對(duì)淤積砂灘的實(shí)測(cè)情況，采用挖機(jī)堆料、裝載機(jī)配合等進(jìn)行填料、推平，表面鋪碎石后壓實(shí)。 修建鋼筋、鋼板圍箱制作場(chǎng)修建制作場(chǎng)地兩塊：一塊修建在西河漫灘上，規(guī)格為4040m，主要用于35墩、36墩等鋼筋制作及鋼板圍箱制作。該場(chǎng)地平整后，鋪碎石壓實(shí)，并進(jìn)化硬化處理。另一塊修建在江中淤積砂灘上，規(guī)格為5040m，主要用于24～34墩鋼筋制作等。根據(jù)對(duì)淤積砂灘的實(shí)測(cè)情況，采用挖機(jī)堆料、裝載機(jī)配合等進(jìn)行填料、推平，表面鋪碎石壓實(shí)，并進(jìn)化硬化處理。 造漿土選擇水中樁成孔穿過的地層均無可造漿粘土，且流砂層、卵石層較厚，施工中極易發(fā)生孔壁坍塌、漏漿等現(xiàn)象，因此成孔施工均須配置泥漿護(hù)壁。鉆孔泥漿采用優(yōu)質(zhì)粘土制備，并在開工前運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。造漿粘土基本要求為：膠體率：≮95%； 含砂率：≯4%；造漿率：≮。四、水中平臺(tái) 水中樁分布及地層地置與水位分布25～35墩水中樁分布及各墩地層地質(zhì)與水位分布情況如下：25～3樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高及樁長(zhǎng)分布與成孔穿過的地層地質(zhì)情況見下表：樁號(hào)鉆孔灌注樁跨度（m）成孔穿過地層及層厚（m）樁頂標(biāo)高（m）樁底標(biāo)高（m）樁長(zhǎng)（m）樁徑（m）數(shù)量（根）延米（m）砂層卵礫石粉沙泥巖24848062251070010026107501002710750100281075010029107001003010650100311075010032106501003310650100341065010035106506236848025～35墩各墩承臺(tái)頂設(shè)計(jì)標(biāo)高、承臺(tái)底施工工作面標(biāo)高及開挖深度與開挖后入水深度見下表：樁號(hào)樁頂標(biāo)高（m）承臺(tái)頂標(biāo)高 （m）承臺(tái)底工作面標(biāo)高（m）水位 標(biāo)高 （m）砂灘高于水位（m）河床/砂灘頂標(biāo)高（m）開挖深度（m）開挖入水深度（m）開挖地層24砂層25淤積沉砂26淤積沉砂27淤積沉砂28淤積沉砂29淤積沉砂30淤積沉砂31淤積沉砂32淤積沉砂33淤積沉砂34淤積沉砂3536砂層注：水位按暫提供數(shù)據(jù)，江面沉積沙灘高出水位線為暫估計(jì)值，均有待實(shí)測(cè)； 35墩水中平臺(tái)35墩目前水位約35m，水深約8m。水中平臺(tái)如圖所示，該平臺(tái)包括樁機(jī)施工工作平臺(tái)及該墩連接西河漫灘的機(jī)械、材料運(yùn)輸與人行棧橋。 水中平臺(tái)設(shè)計(jì)根據(jù)樁機(jī)施工的工藝要求，結(jié)合選用的施工設(shè)備，并考慮到承臺(tái)施工，樁機(jī)施工工作平臺(tái)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度40m、寬23m；棧橋暫按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度20m、位于上游，與施工平臺(tái)構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。①平臺(tái)結(jié)構(gòu)根據(jù)施工期間的機(jī)械設(shè)備配備及相關(guān)運(yùn)輸設(shè)備、材料等，綜合考慮靜載荷、動(dòng)載荷要求，平臺(tái)承載力按8T/m2考慮。平臺(tái)采用夯打鋼管樁靠摩察力承載。為提高平臺(tái)的承載能力與穩(wěn)定性，并結(jié)合承臺(tái)施工的要求，平臺(tái)與預(yù)制并埋設(shè)的鋼板圍箱（鋼板沉箱）、鋼護(hù)筒連接在一起，上部連接梁采用25工字鋼及18槽鋼，間隔之間選用8槽鋼“字”撐，頂部除避開鋼護(hù)筒意外滿鋪δ=8mm鋼板，下部采用18槽鋼作連接梁與斜撐，從而構(gòu)成整體的框架結(jié)構(gòu)。②主要參數(shù)選擇設(shè)定水位8m，；鋼管樁選用ф300mm鋼管。鋼管樁設(shè)計(jì)埋入河床7m，則鋼管樁長(zhǎng)度為17m。根據(jù)樁位布置，預(yù)埋鋼管樁的布局如圖所示，樁基工作平臺(tái)需夯打鋼管樁57根累長(zhǎng)969m，棧橋需夯打鋼管樁15根累長(zhǎng)255m。根據(jù)鋼管樁的布局，平臺(tái)寬：（3++）2=23m；平臺(tái)長(zhǎng)：（+5++）2=40m；棧橋?qū)挘海?）2=；棧橋長(zhǎng)：（+9+）2=20m。35。鋼護(hù)筒采用δ=5mm鋼板卷制。鋼護(hù)筒夯入河床2m，設(shè)定水位8m。 鋼板圍箱制作及安裝、沉放：①水中樁及水中承臺(tái)施工，采用鋼板沉箱圍水及用作泥漿循環(huán)池。②鋼板圍箱（見附圖）分上、中、下三節(jié)，每節(jié)有六片組成，每節(jié)尺寸為：1523m。鋼板圍箱于地面制作，在水中樁施工工作面拼接組裝并下沉水中，沉入水中組成的鋼板沉箱外型尺寸為：3619（），（1515）2m。③鋼板圍箱于地面制作，主要采用δ=5mm、δ=8mm冷軋鋼板焊接而成，內(nèi)加55角鐵支撐。③鋼板圍箱的拼接、組裝、下沉：用兩臺(tái)吊機(jī)將預(yù)制的每片鋼板沉箱吊入水中后，改用50T船吊移至準(zhǔn)確位置，四周扎錨固定。然后加水緩慢沉入水中。第一節(jié)鋼板沉箱沉至一定深度時(shí)吊入另一節(jié)圍箱，兩節(jié)圍箱間用電焊焊接密封后繼續(xù)加水緩慢下沉，直至鋼板沉箱外側(cè)鋼板入土5cm為止。 水中工作平臺(tái)搭設(shè)①用50T船吊將ф300mm鋼管按布置吊至準(zhǔn)確位置，用振錘夯入河床至設(shè)計(jì)深度。②，用振錘夯入河床至設(shè)計(jì)深度。③拼接、組裝、下沉鋼板沉箱。④按要求焊接平臺(tái)下部18槽鋼連接梁及斜撐。⑤按要求及先后順序焊接20工字鋼及18槽鋼連接梁，8槽鋼斜撐、面部δ=8mm鋼板。 主要材料（不含鋼護(hù)筒）序號(hào)名稱與規(guī)格單位數(shù) 量1水中平臺(tái)及棧橋ф300mm鋼管m1224220工字鋼m770318槽鋼m213048槽鋼m5705ф50mm鋼管m4806δ=8mm鋼板Kg656267沉箱δ=5mm鋼板Kg642928δ=8mm鋼板Kg551709L55角鐵m5219 34～32墩水中樁施工工作平臺(tái)及筑島3332墩目前水深分別約。為滿足水中樁基及承臺(tái)施工，其34墩搭設(shè)工作平臺(tái)，332墩及三墩間的機(jī)械、材料運(yùn)輸與人行便道均采用筑島，如圖所示。 34墩工作平臺(tái)搭設(shè)①34墩工作平臺(tái)長(zhǎng)35m（75m）、寬18m（4），采用夯打ф100mm鋼管樁定位、鋼板圍箱等搭設(shè)。ф100mm鋼管樁按間距5m沿四周布置，，共22根合154m。②鋼板圍箱同35墩（），鋼板圍箱底部不封口。③工作平臺(tái)搭設(shè)順序首先按布置夯打ф100mm鋼管樁及鋼護(hù)筒，然后起吊預(yù)制的鋼板圍箱有鋼管樁定位下放置要求，采用10槽鋼連接并固定鋼板圍箱。 333墩筑島按圖所示，自31墩起填土夯實(shí)修建便道、32墩、33墩筑島至34墩鋼板圍箱，然后34墩鋼板圍箱內(nèi)填土夯實(shí)。 鋼護(hù)筒埋設(shè)鋼護(hù)筒同35墩，其中34，；32墩、33。 主要材料（不含鋼護(hù)筒）序號(hào)名稱與規(guī)格單位數(shù) 量1水中平臺(tái)ф100mm鋼管m176218槽鋼