冯辉

摘要：针对金台铁路灵江特大桥的水文地质环境条件和具体工程特点，在结合相关工程经验基础上，进行综合分析，制定了灵江特大桥深水基础施工方案。并对桩基、圍堰、承台等关键施工技术进行了论述，提出了施工注意事项，可为同类工程提供参考。

Abstract： According to the hydrological，geological conditions and environmental requirements of the Lingjiang bridge， the construction scheme of the main foundation is proposed. The technology of drilling pile construction，  cofferdam installation and concreting pile cap is discussed. The construction technology provides reference to similar foundation construction.

关键词：基础;围堰;承台;施工技术

Key words： foundation;cofferdam;pile cap;construction technology

中图分类号：U445.551                                  文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）14-0099-03

1  工程概况

金华-台州铁路灵江特大桥位于浙江省台州市，起讫里程TDK4+174.120～TDK8+472.935，桥梁全长4298.815m，在TDK6+501.08～TDK7+143.08处以（92+3×152+92）m连续梁-拱跨越灵江，桥位处灵江宽度为740m，61#墩～67#墩位于江中，其中63#、64#、65#、66#墩为主墩，基础为桩基加双层承台。主墩墩身为坡比60：1圆端形实心墩，梁部施工采用先成连续梁后搭设拱肋、安装吊杆的方法。主墩基础结构参数表见表1。

64#、65#墩承台面积最大、埋深最深的主墩承台。如图1所示，64#墩承台基础为22根直径为2.0m的钻孔桩，桩基设计长度79m，承台设计为双层结构，下层设计为对称八边形结构，设计厚度4.0m，外部轮廓尺寸顺桥向为19.1m，横桥向为28.2m，倒角为3.33×5.72m。上层为矩形结构，设计厚度3.0m，顺桥向为11.6m，横桥向为15.9m。承台顶面标高为-4.845m，承台底面标高为-11.845m。

2  灵江特大桥基础施工总体安排

灵江特大桥基础采用“先平台后围堰”的施工顺序。施工顺序如图2所示，具体为：①首先利用临时栈桥打入平台桩，形成钻孔平台，插打钢护筒，浇筑桩基混凝土;②在平台上插打锁扣钢管桩围堰，然后自下向上安装钢支撑;③围堰内铺设片石垫层后，进行封底混凝土作业;④抽水，割除剩余钢护筒，凿除桩顶，找平封底混凝土后施工承台。

3  桩基施工技术

灵江特大桥主跨3×152m连续梁位于主墩台63#～66#墩之间。主墩桩直径为2m，最大桩长加上空桩为98m。地质条件为淤泥质粉质黏土和粗圆砾土。灵江桥主墩桩基施工主要工序为先搭设钻孔平台，后打设钢护筒，然后采用气举反循环钻机钻孔，最后下钢筋笼浇筑混凝土。

3.1 钻孔平台搭设

平台采用？准800mm钢管桩基础，桩顶设置2I45a、2I56a、2HW588型钢工字钢分配梁，分配梁上设置贝雷梁，桥面系采用型钢及花纹钢板（I22a@150cm工字钢分配梁安装+I12.6@20cm工字钢垫梁安装+10mm厚花纹钢板）。

钻孔平台搭设如图3所示。利用支栈桥打设施工钢管桩，焊接钢管桩间连接系，铺设两侧分配梁，架设贝雷片作为中间钢管桩定位导向架，铺设桥面。最后在平台上测量出钢护筒位置，将钢护筒处的钢板及工字钢割除，留出打设钢护筒位置。

3.2 钢护筒打设

钢护筒加工时最下口3m钢护筒进行包边，包边钢板厚度 20mm 左右。为保证钢护筒沉放的质量及施工过程中的安全，保证护筒在正确位置不被水流冲偏，在孔口设护筒导向架。然后利用起重设备慢慢放下钢护筒，使钢护筒沿导向架下沉至江底并入土，起重设备脱钩，待钢护筒自重下沉稳定后，用APE200-6振动锤配合夹具进行振动下沉，如图4所示。

3.3 桩基施工

桩基施工过程如图5所示。钢护筒沉放完成后，采用气举反循环钻机钻孔、清孔。吊放钢筋笼后进行二次清孔。最后灌注桩基混凝土。

4  围堰施工技术

4.1 围堰方案比选

灵江特大桥64#主墩承台尺寸为19.1×28.24m。现阶段国内常用的水中围堰有三种。分别是拉森钢板桩围堰，锁扣钢管桩围堰和双壁钢围堰。

拉森钢板质量轻，方便施工。但拉森钢板柔性大，侧向抗刚度小，侧向变形较大，所以在围堰内需要加强支撑。而且拉森钢板施工难度高：振动力如果小，则插打困难，入土深度有限;如果用重型振动锤，因侧向抗刚度小，钢板桩易弯曲。

双壁钢围堰施工成本高，施工周期长，而河床以下地质情况较为复杂，下沉过程中是否倾斜、能否均匀下沉到位是该方案的隐患。

锁扣钢管桩围堰利用较大直径的钢管，市场容易采购;该桥位处软土覆盖层较厚，容易插打钢管桩，现场加工工作量小，单根管抗弯刚度大，独立性較好;采用振动锤逐根振动沉桩，插打快捷方便，桩桩相扣形成围堰，安全可靠，又可满足防水要求，施工进度较快。

因此，灵江特大桥主墩采用锁扣钢管桩围堰。围堰立面图如图6所示。钢管桩采用？准820mm螺旋钢管，围堰平面尺寸22.6×30.4m。钢管桩锁扣采用C-O型，C型阴锁扣采用？准152×8mm钢管，开口宽度60mm，O型阳锁扣采用？准133mm钢管，大钢管套小钢管，抗围堰内外水头差的能力强。钢管桩围堰设计水位按20年一遇水位加1.0m计算，围堰顶面高程取+5.51m，围堰底高程为-36.49m，钢管长42m。

4.2 围堰施工

围堰施工是先打入预先加工好的钢管桩。锁扣管桩在打设过程中如果发现管桩发生倾斜，要立即进行调整。调整的方法有2种：如果打设管桩数量不多就全部拔出重新打;如果管桩打设数量较多，就加工一根异形桩，校直后继续打设剩余管桩。合拢后依次放入第三层围檩、支撑，第二层围檩、支撑，首层围檩支撑。而后采用抓斗，长臂挖机，伸缩臂挖机进行大面积清淤。机械清理不到的部位，潜水员和吸泥机配合进行清理作业。为监测围堰的稳定性，要在四周锁扣钢管桩顶部设置监测点，监测水平位移和竖向位移。

5  承台施工技术

5.1 封底混凝土浇筑

清淤完成后，在围堰内铺设片石垫层，片石直径5cm～10cm左右，厚度20cm。封底前，必须让潜水员将钢护筒上，周边锁扣钢管桩上淤泥清洗干净，确保封底砼与钢护筒和管桩上能够有效粘结，形成握裹力抗浮。碎石垫层铺设完成后，搭设封底砼浇筑平台，布置封底砼导管，准备水下浇筑封底。混凝土封底砼采用水下封底，导管浇筑。承台封底3.5m厚，方量约2000m3。

首批混凝土浇筑采用拔球法。首盘封底混凝土下放完后，要求导管埋深0.4～0.6m，在导管口附近的测点测量导管埋深及混凝土流动范围。拔球后，在测量确认导管埋深在1.5m左右后进行下根导管的拔球。第二根导管拔球后，应对第一根导管灌注一次混凝土，然后再进行第三根导管的拔球;第三根导管拔球后，应对第一、二根导管灌注一次混凝土再进行第四根导管的拔球。依此类推，直到最后一根导管拔球结束。

首盘封底成功后，即进入正常浇筑阶段，采用泵管插入导管浇筑混凝土。为保证导管口有一定的埋深，在混凝土浇筑顺利时尽量不提升导管;需要提升导管时采用导链慢慢提升，提升高度控制在导管底口在混凝土面以下100cm，提升后继续灌注混凝土。

由于封底混凝土顶面不平整，因此，在灌注时将封底混凝土顶面标高控制在设计标高以下20cm。承台混凝土浇筑前，浇筑20cm混凝土找平层。

5.2 承台混凝土浇筑

封底混凝土强度达到后，开始抽水，过程中对围堰漏水处止水。围堰内抽水完成后，按照设计图纸对钢护筒进行切割。然后破桩头，清淤，浇筑找平层，如图7所示。

封底混凝土顶面处理工作完成后，绑扎承台钢筋，并预留好第一层承台与第二层承台的连接钢筋，安装第一层承台模板。由于承台体积大，属于大体积混凝土施工，为防止混凝土水化热引起承台内部裂纹，在承台内安装冷却水管，承台内部冷却水管采用？准32mm钢管，主排水和进水管采用？准80mm钢管，冷却水管安装完成后进行密水试验，试验合格后方可开始混凝土浇筑。承台施工完成后需对冷却水管进行压浆密封。利用混凝土泵车站位于支栈桥上浇筑第一层承台，然后做好承台养生工作。

承台养生达到设计强度后拆除承台模板，对第一层承台顶面的混凝土进行凿毛，绑扎第二层承台钢筋，并预留好墩身预埋钢筋，安装第二层承台模板和冷却水管，利用混凝土泵车站位于支栈桥上浇筑第二层承台，然后做好承台养生工作。

6  结语

灵江特大桥主墩基础大，水文地质环境复杂，软土覆盖层较厚，多方面影响基础施工。综合考虑各方因素，灵江特大桥基础制定了“先平台后围堰”的施工方案，即先浇筑桩基混凝土，然后插打锁扣钢管桩形成围堰，再进行封底混凝土作业，最后施工承台。施工过程中，加工锁扣钢管桩与插打工作可以同时进行;在未形成整体围堰之前，单根钢管抗弯刚度大，独立性较好;采用振动锤逐根振动沉桩，插打快捷方便;大钢管套小钢管，桩桩相扣形成围堰，安全可靠，抗围堰内外水头差的能力强，又可满足防水要求。主墩承台现已顺利浇筑完成。经检测，主墩钻孔桩为Ⅰ类桩，围堰稳定可靠，承台的尺寸偏差在规范允许范围内。该桥基础施工经验可为类似工程提供借鉴和参考。

参考文献：

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