江岸橋墩基礎施工方案

羅建富

摘要：基礎施工是整個橋梁施工的控制性工程。根據基礎施工是否受水環境影響，可分為陸上基礎和深水基礎。陸上基礎施工簡單，無地表水，成本低。深水基礎施工無天然作業場地，受汛期威脅及漂流物的撞擊，必須施做防水圍堰。深水圍堰施工技術復雜，成本較高[1]。而處于江岸、河岸橋墩基礎屬于兩者的交界帶，豐水期時地表淹沒，枯水期時地表裸露。選用江岸基礎施工方案時，要充分結合江河水位變化規律控制施工進度。能在陸上施工的保證在枯水期內完成，不受汛期影響安排在豐水期施工，以減少防水設施的投入。

關鍵詞： 江岸基礎 水文監測 節約成本

引言

渝黔鐵路土建1標新白沙沱長江特大橋位于重慶市大渡口區白沙沱江段。主橋2#主墩基礎位于重慶側江岸，在長江水位變化影響范圍以內，具有典型的江岸橋墩基礎施工特點。

對現場水文、地形情況勘察發現，本橋所處江段汛期時間較短，經多次論證決定利用既有貝雷片、標準鋼管樁等周轉性材料搭設獨立鉆孔平臺。鉆孔平臺頂面標高按20年一遇最高洪水位設計，保證豐水期進行鉆孔施工不受汛期影響。承臺施工安排在枯水期。承臺模板設計不考慮防水功能。模板材料利用既有標準鋼模和木模組合，以組拼式貝雷片做模板外支撐。鉆孔平臺和承臺模板所用材料在工程完工后大部分可回收使用。但在施工過程中需建立長江水位變化預報機制，掌握水位變化規律，指導現場施工組織安排，才能達到投入少，風險小的目的。

1.工程簡介

1.1、橋墩基礎結構形式

渝黔鐵路土建1標新白沙沱長江大橋主橋為雙塔雙索面鋼桁梁斜拉橋，索塔結構形式為H型。其重慶側2#主墩基礎采用32根直徑3.2m，長64m的群樁基礎，承臺尺寸為64.4m×31.3m×6m。承臺底標高182.172m，塔座頂標高192.172m。

1.2、水文環境

2#主塔所處重慶市白沙沱江段近5年最高枯水位標高178.m。20年一遇最高洪水位標高194.6m。一般1月～5月處于枯水期，長江水位會保持在174.5m以下，基礎范圍內地表裸露，施工條件好，可陸上作業。6月進入雨季，長江水位會階段性上漲，7月份預計最高水位達到184.5m以上，整個基礎范圍內被洪水淹沒。8～11月上旬水位有所回落，平均水位176m～178m。11月下旬到12月，三峽大壩開始階段性泄洪，水位將回至枯水期。

2、施工方案設計

中鐵大橋局第八工程有限公司根據現場地質、水文、氣候情況，經多次論證，采用如下方案：

2.1.1、施工方案施工流程圖

2.1.2、施工方案特點

江岸橋墩基礎施工方案最大特點在于充分利用江岸水位變化情況組織基礎施工。施工方案設計了與承臺底標高等高的重力式混凝土擋水墻圍堰，能夠起到較長時間的防水功能。利用既有標準鋼管樁、貝雷片，H型鋼等既有材料施作獨立的鉆孔平臺。利用既有標準鋼模和貝雷片組拼承臺模板系統。承臺施工在長江水位達到承臺底標高以前完成，因此不必考慮承臺模板系統的防水功能。鉆孔平臺及承臺模板系統拼裝采用銷接和螺栓連接，拆裝方便。施工完成后，材料可回收重復利用，材料損耗少，節約大量措施費。優化方案布置圖如圖3.2所示。

2.1.3、方案施工步驟

（1） 防護樁施工：2013年1月進場后首先著手既有鐵路側32根1.75m×1.75m防護樁施工。通過與設計院協商，將基巖以下人工挖孔方樁變更為Φ2.5m鉆孔灌注樁。選用兩臺旋挖鉆機施做，成孔時間由17天縮短為2天，大大提高了施工進度。

（2） 重力式擋水墻施工：2013年1月～5月下旬期間，長江水位維持在174.5m的較低水位，擋水墻位置基巖裸露。擋水墻圍堰的施工控制在5月以前完成，保證其在5月～6月和9月～12月期間具有防水功能。重力式擋水墻內邊沿著承臺外輪廓布置，兼有防水、找平原地面至承臺底，作為片石混凝土和封底混凝土澆筑時的模板三項功能。擋水墻底嵌入基巖30cm以上，上下游墻身嵌入巖壁50cm以上，防止江水經擋墻與基巖間的接縫滲入。墻頂標高與承臺底標高（182.172m）齊平，基巖裸露面高于承臺底可不做擋水墻。墻頂寬度2.5m，頂面布設地腳螺栓預埋件錨固承臺模板外撐貝雷片骨架。

（3） 基坑開挖：根據防護樁成樁情況階段性的進行基礎基坑開挖。首先清除表面覆土層直至基巖表面。高于承臺底以下1m的基巖用破碎機破除。

（4） 鋼護筒埋設：埋設直徑3.4m，厚2cm鋼護筒，鋼護筒安裝高度保證底口安放于基巖表面，頂口高于樁頂標高2m以上，保證2m的混凝土超灌量。鋼護筒定位利用全站儀單個放點定位。

（5） 基坑片石混凝土找平：承臺范圍內地表覆土層為卵石土，粉質黏土成分較多，液限較高，地基承載力不能承受承臺混凝土澆筑重量，在基坑開挖時將覆土清除，裸露基巖表面低于承臺底標高的用片石混凝土回填至承臺底標高一下1m。

（6） 澆筑封底混凝土：封底混凝土澆筑前預埋鉆孔平臺鋼管樁支架預埋件和承臺模板系統錨固預埋件。封底混凝土強度不低于C30。混凝土封底至承臺底標高，表面平整。沿縱橫軸線布置深度10cm，寬度20cm的排水溝，避免承臺基坑積水。

（7） 鉆孔平臺施工：封底混凝土澆筑完成后，安裝鉆孔平臺支架。支架采用Φ1020*6m標準鋼樁與封底混凝土上預埋件焊接。鋼樁之間采用Φ325mm鋼管焊接成桁片式剪力撐以使支架連成穩定整體。上部結構采用700mmH型鋼作分配梁，組拼式貝雷片作縱梁，工12.5工字鋼做小橫梁，上鋪8mm花紋鋼板。鉆孔平臺頂面標高按20年一遇洪水位設計（194.6m）。保證鉆孔施工不受洪水威脅。如圖3.4所示。

（8） 承臺模板系統安裝：主橋2#墩樁基施工在2014年1月以前完成。2月以前完成鉆孔平臺拆除，基底清淤以及樁檢工作。4月以前完成承臺模板系統安裝，鋼筋綁扎工作，以保證在長江水位達到承臺底標高（182.172）以前完成承臺施工。因此承臺的施工就不必考慮防水問題，只按模板受力體系設計。

由于承臺體積巨大，適合采用外撐結構。方案選用3m×1.4m標準貝雷片和0.9m標準支撐架組拼成骨架作為模板外支撐。貝雷片下端通過與擋水墻頂面布設地腳螺栓預埋件連接錨固，利用貝雷片的抗彎力抵抗承臺混凝土澆筑時水平側壓力。承臺直線面側模采用已有6.3m×2m標準鋼模，上下游曲線面側模采用6.3m×1m木模組拼。木模背面通過鋼管架支撐于外骨架上，如圖3.3所示。

結束語

江岸基礎的施工應充分結合江河水位變化規律組織施工，嚴控施工進度。鉆孔平臺、鋼護筒安裝、封底混凝土澆筑、承臺施工等需在陸上施做的控制在枯水期內完成。鉆孔施工在高于最高洪水位的鉆孔平臺上作業，可以安排在豐水期內。從而減少防水設施的投入。該方案選用既有標準周轉材料，又大大減少臨時設施材料投入。

參考文獻

[1]滿洪高，李君君，趙方鋼.橋梁施工臨時結構工程技術[M].北京：人民交通出版社，2012：175.