鉆孔灌注樁加旋噴樁組合圍堰在橋梁 基礎施工中的應用實踐

深圳市交通公用設施建設中心 廣東深圳 518040

摘要：本文結合工程實例對采用鉆孔灌注樁及旋噴樁的結構形式進行主墩承臺施工的實踐進行了總結。

關鍵詞：水中基礎；低樁承臺；圍護結構；鉆孔灌注樁；旋噴樁

1.工程概況

1.1工程簡況

XX長度為606m（含橋臺寬度），橋跨組合為150+300+150m，采用雙塔、雙索面、密索、對稱扇形布置、預應力砼倒梯形斷面主梁、塔梁分離的漂浮體系結構。

主橋Z2#、Z3#墩位于主河槽內，Z2#墩中心距河堤岸約40m、Z3#墩中心距河堤岸約80m。每墩基礎為5排共30根樁徑2.2m的鉆孔灌注樁，樁間距橫向5.3m、縱向5m，嵌入中風化巖層深度≮20m；承臺高5.5m、寬30.5m、長24m，位于年平均水位下約7.8m，屬低樁承臺。

圖1 橋型總體布置示意圖（單位：mm）

圖2 主墩基礎（承臺、樁）立面示意圖（單位：mm）

1.2氣象、水文及地形、地質特征

該城市屬亞熱帶濕潤季風區，具春早、夏熱、秋雨連綿、冬暖多霧等特點。多年年平均降水降水量1075～1260mm，多集中在5～10月。

橋址河上、下游為寬谷區，該區域河段相對順直，橋址區河水面寬度約206m，枯水期通航主要靠近Z2#墩，離設計墩位約50m，水深一般5～7m，水深最大13.09m。水位主要受電站蓄水回水頂托的影響，年平均水位269～271m，最高水位一般出現在7月中下旬至8月中旬間，最高洪水位（50年一遇）278.50m，持續高水位一般2～3天，特大洪水位283.97m，百年一遇洪水位289.103m。

主墩位置鉆探揭露，河床底部主要為松散的漂石、卵石沉積；兩側主要為細砂、粉砂和局部的淤泥沉積。河床底部地層巖性主要為：厚度約1.1～3m松散卵石沉積層、侏羅系中統上沙溪廟組泥巖及砂巖（厚度約2.2～3.2m強風化泥巖、約3.3～9m中風化泥巖、約3.8～6.1m中風化砂巖及未鉆透的中風化泥巖），承臺底面嵌入強風化泥巖約2.5m。

圖3 主墩基礎地質橫斷面示意圖（單位：m）

2.基礎施工方案

2.1方案選擇

水中基礎施工圍堰結構形式多式多樣，常用的如土圍堰、草袋圍堰、鋼板樁圍堰、套箱圍堰等國內外已有成熟的經驗。本橋水中基礎離岸邊較近且處于河岸灘涂區，受多方面因素影響，項目開工期極晚（2013年12月），而項目總工期為30個月，施工期需經歷兩個汛期季節。如何在第一個汛期季節（即2014年汛期）到來前完成水中主墩鉆孔灌注樁基礎及承臺施工，是施工方案確定的重點。基礎施工平臺及承臺圍堰結構形式對比見下表。

序號分項工程施工方案優缺點

1鉆孔樁基礎施工平臺土石圍堰1.可迅速展開施工；2.填筑方量較大，填料選擇要求盡量為粘土；3.需做好通訊警示等安全防護措施及標示；4.拆除需完全，避免污染河流。

2 棧橋及鉆孔平臺1.工藝成熟；2.材料采購、加工，安裝設備運轉時間長，材料需求量較大，難以迅速展開施工；3.搭橋位地質特點，鋼管打入困難，需做好鋼管樁的穩定措施；4. 需做好通訊警示等安全防護措施及標示；5. 拆除需完全，材料利用率較低；6.造價較高。

3承臺圍堰結構形式雙壁鋼

圍堰1、工藝成熟；2.材料采購、加工，安裝設備要求高，運轉時間長，材料需求量大；3. 搭橋位地質特點，雙壁鋼管下沉是施工難點，需要水下滲破整平河床方可達到下沉到位；4.拆除后材料利用率較低；5.造價較高。

4 鋼板樁1.工藝成熟；2.地質特點（河床表面為卵石土，其下為強風化石層及中風化石層）。鋼板樁打入卵石層及強、中風化石層難，不宜使用。

5 鎖口鋼

管樁1.工藝成熟；2.地質特點（河床表面為卵石土，其下為強風化石層及中風化石層）。鋼板樁打入卵石層及強、中風化石層難，不宜使用。

6 鋼筋砼鉆孔樁+旋噴樁+雙液注漿止水帷幕1.城市深基坑施工中應用較為廣泛，適用于大范圍深基坑安全施工要求，有類似成功經驗；2.可與主橋鉆孔樁基礎同步施工，節約工期；3.對比雙壁鋼圍堰，節約造價。

本工程采用搭設棧橋及鉆孔平臺進行鉆孔灌注樁基礎施工，采用雙壁鋼圍堰進行承臺施工的常規方案可行，但存在著材料采購、加工，安裝設備運轉時間較長，材料需求量較大，施工緩慢，且施工成本較高；河床地質條件不適宜用鋼板樁或鎖口鋼管樁圍堰；采用筑島法作為鉆孔灌注樁基礎施工平臺、采用（鋼筋砼鉆孔樁+旋噴樁+雙液注漿止水帷幕）作為承臺圍護結構形式，可快速展開施工，施工成本相比鋼制平臺、雙壁鋼圍堰而言施工成本節省。

2.2施工方案

2.2.1基礎施工平臺

圍堰填筑寬度超出承臺邊沿至少15m，土石圍堰頂標高比常水位高1m。三面環水邊坡外圍用雙層彩條布+兩布一膜土工布護面，以防坡面被水沖刷并止水；土工布橫向間縫制搭接，河床面護腳綁扎φ300×10mm鋼管（鋼管內滿裝砂），裝滿砂袋的鋼筋籠壓在彩條布護腳鋼管上，順鋼筋籠及圍堰坡