陈 雷，王法志，隋君华，刘英健，李开辉

中交二公局第二工程有限公司，陕西 西安 710119

千黄高速高速公路双屏线大桥为双副独立式刚构桥，主跨跨径为115m，其位于千岛湖深水库区，施工期最大水深可达38m，其中1#、2#、6#、7#墩位于倾斜裸岩上，施工技术难度大、要求高、可参考的类似工程较少；不仅如此，由于该工程在施工期间对钻孔平台搭设的稳定性要求高，为了确保平台搭设在使用过程中的安全性与可靠性，施工单位在大桥桩基实际施工过程中对深水倾斜裸岩区钻孔施工平台搭设进行了研究分析。

1 工程概况

1.1 设计概况

双屏线跨湖大桥主桥设计为分离式连续刚构，其中左线全长611.01m，右线全长606.04m，主桥跨布置为（67.5+2×115+67.5）m，桥梁上部主桥结构采用挂篮悬浇连续刚构，引桥采用装配式预应力砼T梁。该桥上跨千岛湖双虹线Ⅴ级航道，共有水中承台14个，水中桩基共58根，主墩设置4根ϕ2.8m钻孔灌注桩，边墩设置4根ϕ1.8m钻孔灌注桩，桩基类型为嵌岩桩，桩长平均约55m，水中桩最大水深为38m，桩底持力层为中风化灰质泥岩，岩质坚硬但岩体破碎。

1.2 地质概况

桥位处水域最大深度约38m，水下岸坡地形陡峭，谷底较缓，河床地势平坦，场地浅部以冲击卵石为主，含漂石，局部沉积有淤泥，覆盖层为2.1～3.5m，部分未裸岩地段，该段底层构造发育，影响强烈，岩体节理裂隙较发育，较破碎，薄层状—中厚层状，层理清晰，变化较大，两侧岸坡陡，下伏基岩为寒武系杨柳岗组含炭钙质泥岩，中薄层状，强风化厚度为2～3m，下伏中风化基岩岩质较坚硬，岩体较破碎，完整性一般。

2 钻孔平台设计

由于项目采用浮桥方案代替常规栈桥作为通道，每处墩位钻孔施工平台设计为独立平台，未能与浮桥连成整体，且墩位处水深较深，在设计平台时，需根据平台的稳定性及钢管桩的垂直度进行综合性考虑。为了确保深水裸岩处平台稳定可靠，项目采用锚桩工艺进行钻孔平台施工，确保平台的稳定性满足要求。

双屏线大桥共设计钻孔平台7个（均为独立式平台），纵向连通通道采用浮桥方案，总长406m，其中2#～7#墩均位于水中，由于路线为分离式，故在钻孔平台设计时采用不同结构尺寸进行设计。文章以2#墩钻孔平台为例进行钻孔平台搭设工艺介绍。2#墩所处位置位置斜面岩地段，且覆盖层较薄，水深较深，平台钢管桩采用锚桩施工工艺锚固，共设锚桩8根。2#墩为左右分离式桥墩，设计平台结构为整体式，最大跨径布置为9m布置，钢管桩采用ϕ1000mm×10mm钢管（考虑自由悬臂较大经计算采用Q345材质），横向桩间距为5.0m，桩顶承重梁为2HN500×200型钢，上铺321贝雷分配梁，按90cm和45cm间距布置，贝雷间采用90cm花架连接，贝雷上方设置间距40cm的I25a次分配梁，最上方为δ10mm面板。钢管桩平联采用ϕ273mm×6mm钢管，剪刀撑采用[20a。

3 钻孔平台施工

3.1 施工方案综述

钻孔平台施工采用浮吊打设钢管桩的施工工艺，吊装设备采用200t浮吊，配合DJZ150型振桩锤进行沉桩。钢管桩振设到位后，检查钢管桩入土深度、平面位置和倾斜度等，检查合格后安装桩间平联联结系和桩顶分配梁（首先对斜面岩地段钢管桩进行钢管桩稳固，临时连接，形成支撑体系，再进行锚桩平台搭设与锚固，以提高其稳定性）。根据200t浮吊吊装能力，钻孔平台贝雷主梁在后场拼装，一组（2排）贝雷整体起吊安装。贝雷梁吊装到位后，依次安装横向分配梁、桥面板，最后安装钻孔平台栏杆等附属结构。

3.2 裸岩区钻孔平台搭设

（1）浮式平台设置。钻孔定位采用浮式平台作为钢管桩施工的临时平台，主要为平台钢管桩定位及接长。浮式平台采用60型浮箱组拼，横向采用型钢进行连接组成整体。两组浮箱中间设置下放钢管的导向定位架。施工期间可利用浮箱上卷扬设备与周围构造物进行临时锚固定位[1-3]。

（2）钢管桩沉桩施工。双屏线大桥钻孔平台定位桩采用浮吊配合DJZ150振动锤插打施工，双屏线大桥2#墩为典型的斜面岩施工部位，施工前对水下地形进行扫测，测绘出桩位处实际地形，然后根据现场实际施工情况对钻孔平台进行针对性设计。在施工过程中首先采用浮式平台对钢管桩进行定位，先打设地势较为平坦部位的桩基，打设至设计位置后，以此根桩为基准，打设周围钢管桩。

打设前，对底部进行加强处理（部分桩底口采用削竹式），采用浮式平台上的导向架精确定位其位置，开启振桩锤进行轻振，使其进入强风化裸岩后提高振幅，当钢管桩下沉至无法下沉时，停止沉桩，振动过程中要不断掌握桩位和垂直度的变化，发现偏差要及时采取措施，以确保桩位和垂直度符合要求。

3.3 锚桩施工

由于此处桩基水深较深，覆盖层较薄，基本为裸岩，此平台钢管桩采用锚桩施工工艺锚固，以增强平台的稳定性。当钢管桩入土深度达不到设计长度时，需对钢管桩进行加固处理。加固处理主要有以下两种方案，施工工艺如表1所示。

表1 锚桩施工工艺表

（1）方案一。当钢管桩入土深度在3～6m但未达到设计深度时，采用桩底锚杆加固，每根桩设置3组锚杆。①钻孔施工。斜撑及平联安装好后，对钻孔位置进行定位，采用跟管工艺进行锚孔钻孔，下放ϕ194mm套管并嵌入岩体50cm后改用ϕ170钻头专控。采用GK-180型钻机进行锚固孔钻孔施工，钻头直径为170mm，钻孔深入中风化岩层5m后终孔，钻孔深度允许偏差为±50mm，钻孔完成后进行清孔，清除孔内浮渣，保持孔内清洁。②锚固材料。制备砂浆，采用不低于42.5级具有抗水侵蚀的化学稳定性的普通硅酸盐水泥，按施工配合比统一拌和锚杆砂浆。单个锚杆钢筋笼采用3根ϕ32mm钢筋加工制作，长度为从孔底起并伸入钢管桩4m为准。③锚固施工。按设计要求进行截取，并整直、除锈和除油。单根锚杆设计长度约为7m（根据实际情况可加长），穿入中风化岩层5m，钢管桩内锚固高度不小50cm。锚杆孔清孔完成后，安装锚杆钢筋笼及注浆通气孔，然后注入水泥浆，注浆管宜采用DN15焊接管或4分塑料管，与钢筋绑扎后伸入孔底并引至钻孔平台以上1m。注浆时，将注浆管插至距离孔底5～10cm处开始注浆，并随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，直到注满为止，注浆孔口压力控制在0.2～0.3MPa，水泥浆水灰比为0.5，掺入适量早强剂。④桩内混凝浇筑。下放混凝土导管清除沉渣后，在钢管内浇筑3m高的C30水下混凝土，钢管内混凝土浇筑高度以高出锚固钢筋顶面不小于5cm进行控制，以保证保护层厚度，防止锚固钢筋锈蚀，最终形成岩层-锚杆-钢管桩立柱稳定系统。

（2）方案二。当钢管桩入土深度不足3m，钢管桩无法自稳时，采用钻孔桩对钢管桩进行加固。当钢管桩下沉至无法下沉时，停止沉桩。斜撑及平联安装好后，安装冲击钻机，开始钻孔。钻孔采用反循环进行钻进，钻至入中风化岩层3m后终孔。钻孔过程中，应每钻进1～2m，即对桩孔孔径和偏位进行复测。钻头宜选用较小钻头，避免钻孔时扩孔。若钢管桩未进入强风化层，钻进时宜将钢管桩及时跟进。钻孔完成后，及时进行清孔。清孔完成后，下放钢筋笼，灌注水下混凝土，灌注过程应连续，保证成桩质量。混凝土灌注完成后，安装钢管桩间平联、斜撑及桩顶承重梁，最后拆除导向架[4-5]。

3.4 钻孔平台的拆除施工

钻孔平台拆除顺序与搭设顺序相反，首先拆除护栏等附属设施，然后解除面板与分配梁约束，拆除面板，再依次解除分配梁、贝雷梁、承重梁的约束并拆卸，钢管桩采用80t履带吊+振桩锤进行拔除，锚桩部位需进行水下割除，由平板车运离。个别钢管桩无法拔除的，使用潜水工在湖床底部位进行割除。钻孔平台拆除时按照安装顺序逆向施工，先后拆除顺序为桥面系、贝雷梁、承重梁、联结系、钢管桩。

4 结束语

综上所述，千黄高速双屏线大桥钻孔平台为典型的深水库区裸岩作业平台，项目采用浮桥方案代替常规栈桥作为通道，施工平台为独立平台，未能与栈桥连成整体，期间对平台稳定性要求较高，对钢管桩垂直度要求较高。因此，项目采用锚桩施工工艺进行了钻孔平台的搭设，极大地提高了深水区钻孔平台的稳定性，为该项目后续施工提供了技术保障，可为类似工程的施工提供参考经验。