禾水特大橋深水低樁承臺裸巖基礎施工技術

馬文勇 陳一釗

中鐵一局集團有限公司廣州分公司 廣東 廣州 511492

1 工程概況

昌贛客專禾水特大橋位于江西省吉安市，橋梁全長8484.49m。主橋采用48+80+48m 連續梁跨越禾水河，連續梁主墩為104#、105#墩，采用12根φ1.5m鉆孔灌注樁基礎，承臺截面尺寸為10.6m×14.6m×（3+1.5）m。

主橋墩位上部覆蓋層為粗圓礫土，稍密，層厚約1.5m，下部為強風化泥質砂巖，基本承載力300KPa。由于禾水河為Ⅵ級航道，承臺底埋入河床強風化泥質砂巖2.8m，承臺底標高為+38.786m。

橋址處設計施工水位+49.71m,設計水深6.424m。

2 方案比選

根據設計施工水位標高，原設計方案采用棧橋+鋼平臺+單壁鋼圍堰進行下部結構施工，對比筑島圍堰引孔法施工方案，其優缺點如下表所示：

通過對禾水河水位調查及走訪，結合項目架梁工期實際情況，決定充分利用一個枯水期采用筑島圍堰施工完樁基及承臺下部結構，漲水期短時間漫水停工，選用方案2作為實施方案。

3、施工方法

3.1、施工工藝流程

3.2、便道及筑島圍堰標高的確定

通過對禾水河水位調查及走訪得知，在每年的7月至次年的2月為枯水期，水位保持在+45.5m左右。便道及筑島圍堰標高定位+47.0m，以滿足枯水期施工要求。

3.3、便道及筑島圍堰施工

為保證在豐水期水流沖刷下的穩定，便道采用片石填筑，表層設置20cm厚碎石土墊層。迎水面采用大塊片石及鐵絲籠進行護坡防護。筑島四周采用片石進行填筑，島芯采用粘土汽車壓實填筑。為便于鋼板樁圍堰引孔，島芯平面四周各大于承臺2m左右。

3.4、鉆孔樁施工

筑島填筑完成后，先施工正式樁基礎。根據地質情況，樁基采用沖擊鉆進行施工。為加快施工進度，結合筑島面積，單墩布置3臺沖擊鉆機4個循環進行施工。

3.5、鋼板樁引孔施工

施工前測量放線，在筑島地面放出鋼板樁設計輪廓線，作為引孔位置和鋼板樁插打位置，并加以保護。

為確保鋼板樁錨固深度，根據設計要求，鋼板樁位置引孔至承臺底以下4m深范圍，引孔深度約12m，其中引孔強風化灰巖7.6m。承臺范圍內采用旋挖鉆鉆孔至承臺底以下0.8m，其中引孔強風化基巖3.6m，以便澆筑封底混凝土。

引孔采用φ1.0m、φ1.5m旋挖鉆進行，按一般鉆孔施工方法進行引孔（鋼護筒、造漿護壁）。為保證引孔效果及進度，旋挖鉆引孔時要跳孔鉆進并進行搭接，引孔位置要根據引孔樁位圖進行精確定位。

每個孔引至設計標高后，及時回填細卵石土，土中不能含有大塊石頭，以免影響鋼板樁打入深度。

圍堰立面見圖1。

圖1 圍堰立面圖

圖2 引孔布置圖

第一步：φ1.0m旋挖鉆沿鋼板樁中線處全部鉆孔取芯至鋼板樁底（圖3-3中3），挖除深度為至鋼板樁底（12m，其中強風化砂巖7.6m），鉆至標高后及時回填細卵石夾土，防止塌孔。

第二步：采用φ1500旋挖鉆沿鋼板樁邊線再鉆取兩孔中間未鉆取的基巖（圖3-3中4），挖除深度至鋼板樁底，鉆至標高后及時回填細卵石夾土，防止塌孔。

3.6、鋼板樁圍堰施工

引孔完成后，施工鋼板樁圍堰。本工程選用拉森Ⅳ型鋼板樁，寬40cm，重76.1kg/m，考慮到本工程地質情況的需要，擬采用樁長為12m的鋼板樁。打設前對鋼板樁進行調整焊接檢查。鋼板樁打設采用機械打拔機。

施工工藝流程為：測量放線→清理鋼板樁→打設引樁 →設置導樁框架→插打定位鋼板樁→插打鋼板樁→基坑開挖及圍囹支護→混凝土封底

圖3 鋼板樁插打

圖4 基坑開挖

承臺開挖上部覆蓋層采用長臂挖機進行挖掘。進入強風化泥質粉砂巖層采用破碎機配合挖機進行挖除。在開挖過程中，可以將硬石塊填入鋼板樁與引孔的內側間隙，以使得鋼板樁與巖石密貼受力，減少下部鋼板樁的變形。開挖時根據鋼板樁圍堰設計方案及時施做鋼支撐。

3.7、承臺澆筑

承臺開挖到位后，由于承臺底為巖層不需要進行封底。及時設置集水井收集因鋼板樁不密封造成的漏水，保證承臺范圍干燥。根據承臺高度及圍堰內支撐情況，承臺分兩次澆筑，并埋設降溫管，防止混凝土水化熱過大產生溫度裂紋。

4 結語

該主橋2015年8月5日開始進行便道及筑島圍堰施工，2015年9月12日正式開始樁基施工，2015年10月27日完成全部樁基施工，2015年11月3日開始采用旋挖鉆引孔鋼板樁圍堰，2016年12月15日鋼板樁插打完成，2016年2月19日澆筑完成全部承臺，2016年3月3日澆筑完成橋墩，在一個枯水期內完成了主橋下部結構施工，為提前一年完成上部結構打下了扎實的基礎。

通過該橋施工成功經驗表明，該類水文地質條件下水中承臺基礎施工，結合工期影響，合理確定筑島標高，采用引孔插打鋼板樁圍堰法，施工工藝簡單，不需要特殊設備，成本低，風險小，可為其它類型的橋梁水中承臺裸巖基礎施工提供一些借鑒。