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深水樁基礎(chǔ)水中鉆孔平臺施工要點
閱讀：870 發(fā)布時間：2017-9-27高速公路是國高網(wǎng)包茂線陜西境的一段,，該項目從安康流水開始經(jīng)紫陽至芭蕉,，一直沿安康贏湖庫區(qū)展線，其中跨越贏湖庫區(qū)采用樁基礎(chǔ)設(shè)計方案的連續(xù)鋼構(gòu)橋梁共8 座,，沿庫區(qū)岸邊展線采用樁基礎(chǔ)設(shè)計方案的縱向橋5 座,，總長約8.6km。
安康贏湖水庫是一個集調(diào)洪,、蓄水發(fā)電一體化的水利工程,，沿庫區(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，由于施工時受洪水,、通航,、庫區(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,、實施樁基礎(chǔ)鉆孔,、水下混凝土灌注作業(yè)的臨時水上施工作業(yè)平臺。由于橋梁深水樁基礎(chǔ)施工的特殊環(huán)境,，水上施工平臺方案的合理性和施工質(zhì)量成為整個橋梁的工期控制和建造成本zui關(guān)鍵的影響因素,。
確定水上施工平臺方案
水上施工平臺結(jié)構(gòu)形式的選定紫陽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49m,，樁徑2.0m,，共24 根。
經(jīng)過對樁位處地質(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)過比選,，選擇以鉆孔灌注樁的鋼護(hù)筒為施工平臺的主要受力結(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，水中平臺分為堆料區(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,。
施工平臺標(biāo)高的確定安康贏湖水庫是一個集調(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)時間為*年10 月至來年的四月底，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)時間長,，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,。
施工平臺處河床的加固根據(jù)樁位處實際地質(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,，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)而影響施工平臺的穩(wěn)定,，加之整體式群樁在鉆孔過程中極易發(fā)生流沙、坍塌,，導(dǎo)致樁孔無法成孔,，樁基無法施工。為保證平臺汛期的穩(wěn)定性和樁基施工進(jìn)展順利,，在施工平臺搭設(shè)完成后,，首先對群樁基礎(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,。>水上施工平臺主要工藝和質(zhì)量控?/strong>?p>要點主要施工工藝平臺搭設(shè)施工工?首先在加工場分節(jié)加工鋼管樁及鋼護(hù)筒,，完成后運輸至碼頭，通過平板船及駁船運送至主墩處,；平臺搭設(shè)先打設(shè)鋼管樁,，通過平聯(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)行平臺面板安裝。
浮吊拼裝 浮吊分塊運輸至碼頭,，利用25t 汽車吊現(xiàn)場拼裝,、調(diào)試；拋錨采用C20 混凝土,，每個錨塊重5t ～ 6t,，共4個；根據(jù)平臺尺寸利用20t 浮吊進(jìn)行拋錨,，測量隊控制拋錨坐標(biāo),，錨通過21.5 鋼絲繩固定在定位浮箱上。定位浮箱采用4個2.7m×9m 浮箱拼裝成2.7×18m 兩塊,，中間焊接型鋼定位架,，其上布置卷揚機(jī)4 臺，通過調(diào)節(jié)鋼絲繩長度,，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)計插打順序依次進(jìn)行；通過材料堆放區(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。鋼管樁位置通過前方交會法定位,，通過浮箱拋錨定位,，注意拋錨的距離和鋼絲繩角度,，并在浮箱上做好臨時控制點。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)向架固定無誤后,，先依靠自重下沉，然后振動下沉,，振動力隨入土深度的增加由弱到強(qiáng),。接長焊縫采用45°坡口熔透對接焊，為確保焊接過程中鋼管樁不發(fā)生位移,，鋼管樁接長全過程中導(dǎo)向架不得拆除,，焊接4 個牛腿臨時支撐在導(dǎo)向架上。
每打設(shè)完成兩根鋼管樁后,，及時采用平聯(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，對接時由上層承重,。
利用插打完成的鋼管樁分兩層定位,，高度6m。測量控制,，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 型振動錘插打,，根據(jù)施工需要,，增加臨時鋼管樁，現(xiàn)場沉放時接頭采用45°坡口熔透焊,，并在對接口沿周長焊接6 塊20×40cm 鋼板,，四周滿焊。
平臺面板 堆料區(qū)平臺利用20t 浮吊逐次完成主承重梁,、下分配梁,、上分配梁,、面板的安裝,；鉆孔平臺區(qū)在堆料平臺上布置25t 汽車吊進(jìn)行材料的吊裝，貝雷片及分配梁通過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)量檢驗以及煤油滲透試驗,；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)筒插打全過程檢測垂直度,、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,，安裝時必須由全站儀定位,，并固定牢固，護(hù)筒接長時不得拆除導(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)水上平臺安全管理,，在平臺迎航一側(cè)設(shè)置首尾示警燈，嚴(yán)禁船只碰撞,；在平臺周邊布置欄桿,、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。
紫陽漢江特大橋通過采用上述水上施工平臺,，深水樁基礎(chǔ)安全順利完成,，總結(jié)安毛川項目全部深水樁基礎(chǔ)的施工實踐證明：
1. 由于庫區(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,，能較好滿足量大,、密集、超長大直徑樁基礎(chǔ)施工要求,。
2. 根據(jù)施工所處贏湖庫區(qū)汛期洪水特征,，對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)高作為施工平臺標(biāo)高,，對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區(qū)調(diào)洪期較低水位作為平臺標(biāo)高,，主要標(biāo)準(zhǔn)是能夠保證施工的連續(xù)性。
3. 對施工平臺處的淤積層應(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)致平臺傾覆或傾斜,，確保施工平臺的安全和樁基礎(chǔ)施工順利。
4. 根據(jù)平臺處的實際地質(zhì)情況選擇匹配噸位的浮吊和振動錘,，配合插打鋼管樁和鋼護(hù)筒,，是保證施工平臺質(zhì)量的關(guān)鍵。