橋梁樁基鉆孔施工鋼平臺搭設技術

張曉陽

（中鐵二十二局集團第二工程有限公司，北京 100041）

1 工程概況

劍河至黎平高速公路項目TJ-7 標段平信特大橋，左、右幅橋均采用30 m、40 m 預應力混凝土T 梁及（90+160+90）m預應力混凝土連續剛構，跨徑組合為6×30 m+3×40 m+(90+160+90)m+3×40 m+3×30 m，T 梁采用先簡支后結構連續（剛構）。橋梁全長857 m，中心樁號為K55+855，起點樁號K55+426.5，終點樁號YK56+283.5。10#～11#墩間連續剛構梁跨越烏下江，橋址處線位較高，橋梁最大高度達126 m，橋址區最寬水域約為100 m，最高水位為475 m。

2 方案確定

根據當地現有的水文地質資料和施工地勘資料，初步了解烏下江施工期間水位以及樁基位置地質狀況。進場施工前，針對平信特大橋10#、11#主墩每天觀測烏下江水位狀況，并做好詳細記錄。后期詳細分析采集的數據，為鋼平臺搭設提供充分的數據支撐。經過對烏下江水位數據進行長達1 a 的采集與分析得知，施工期間烏下江最高水位高程為475.00 m。施工期間水位變化幅度較大，變化頻率過大，水流流速過大。經過對施工技術、安全、質量、進度、成本等因素綜合研判，決定采用搭設樁基鉆孔鋼平臺，沖擊鉆打樁機在鋼平臺上就位施工的施工方案。針對樁基施工鋼平臺搭設制訂專項方案，并組織專家論證，審批通過后方可施工。

3 鋼平臺位置、高程的控制

根據烏下江實際水位觀測資料和當地水文部門資料確定鋼平臺的最終高程為476.00 m。根據設計圖中樁基的位置確定鋼平臺平面位置（見圖1）。項目部安排專業測量工程師放樣樁基以及鋼平臺位置，施工過程中及時檢校鋼平臺位置與高程。

圖1 鋼平臺以及樁基平面位置布置圖

4 鋼平臺基礎施工

鋼平臺基礎采用底部鋼筋混凝土擴大基礎直徑為529 mm、厚8 mm 鋼管樁，鋼管內部填充C30 膨脹混凝土的施工方式。根據測量放線位置，利用挖掘機將鋼管樁基礎位置開挖平整，開挖基礎平臺要開挖至堅石位置，確保鋼平臺基礎的穩定性。鋼管樁基礎開挖完成后及時施作鋼管樁鋼筋混凝土擴大基礎，本項目原設計為每根鋼管樁底部施作1 個2.5 m×2.5 m 鋼筋混凝土擴大基礎（見圖2），為了確保鋼平臺基礎的穩定性，經相關技術人員研究決定將單個擴大基礎改為連續條形擴大基礎，將一整排鋼管樁鋼筋混凝土擴大基礎連成一個條形整體增加鋼平臺基礎的整體性，提高鋼平臺的穩定性。對鋼筋混凝土擴大基礎綁扎鋼筋時，按照測量放樣位置準確安裝連接鋼筒的預埋件。鋼筋混凝土擴大基礎施工完畢后，及時安裝鋼管樁鋼筒，人工配合吊車，將鋼筒與擴大基礎預埋件之間以焊接的方式進行安裝。鋼筒安裝完畢后，在鋼筒間及時焊接斜撐和橫撐將鋼筒連接成一個整體，增強整個鋼平臺的整體穩定性，鋼管樁斜撐與橫撐布置形式如圖3 所示。鋼筒安裝完畢后，及時澆筑C30 膨脹混凝土，澆筑過程中及時振搗確保混凝土密實度，增強鋼管樁強度。

圖2 鋼管樁條形基礎

圖3 鋼管樁斜撐與橫撐布置

5 主梁、橫梁、小分配梁的搭設安裝

樁基鉆孔施工鋼平臺鋼管樁混凝土達到設計強度后，及時搭設主梁、橫梁、小分配梁。在混凝土擴大基礎上確定主梁位置并做好標記，采用人工配合吊車的方式將主梁吊裝到位。吊裝完成后，及時檢查主梁位置是否符合設計，如有不符合設計的情況應及時調整。主梁安裝完畢后，將橫梁位置按照設計要求標記到主梁上，按照標記位置采用人工配合吊車的方式吊裝橫梁。橫梁擺放到位后，及時安排有焊工資質的焊工將橫梁焊接到主梁上，橫梁與主梁接觸部位要全面焊接，焊接完成后及時檢查焊縫，避免漏焊、夾渣等情況。橫梁焊接安裝完畢后，按照設計要求將小分配梁安裝位置按照設計要求標記到橫梁上，按照標記位置采用人工配合吊車的方式吊裝小分配梁。小分配梁擺放到位后，及時安排有焊工資質的焊工將小分配梁焊接到橫梁上，小分配梁與橫梁接觸部位要全面焊接，焊接完成后及時檢查焊縫，避免漏焊、夾渣等情況。小分配梁安裝完畢后，鋼平臺表面鋪設4 mm 厚鋼板，采用人工配合吊車方式鋪設，鋼板擺放到位后將鋼板與小分配梁焊接為整體，防止后期施工過程中鋼板出現移位、翹邊、翹角產生安全隱患。主梁、橫梁、小分配梁安裝布置形式如圖4 所示。

圖4 主梁、橫梁、小分配梁安裝布置形式

6 樁基鋼護筒的吊裝

鋼平臺搭設完成后，測量工程師及時放樣樁基位置，現場調查鋼護筒處的地質情況，如果現場地質為土質地層，鋼護筒必須深入地層1 m 以上，防止后期進行沖擊鉆鉆孔施工時發生漏漿情況。如果遇到傾斜的堅硬巖石導致鋼護筒無法平穩著地時，需要將巖石面破除一部分形成一個平臺，使鋼護筒能夠平穩著地。根據樁基位置吊裝鋼護筒，鋼護筒吊放就位后及時焊接鋼護筒牛腿，牛腿與樁基鋼護筒布置圖如圖5 所示（N2、N4、N5 為牛腿的不同部位），護筒牛腿將鋼平臺與樁基鋼護筒焊接為一個整體，防止后期因沖擊鉆打樁施工產生的震動導致樁基鋼護筒偏位而影響施工質量。樁基鋼護筒安裝就位后，及時檢查鋼護筒底部是否與地面接觸嚴密，如果鋼護筒與地面有空隙，必須將空隙封堵，防止后期樁基施工時出現漏漿情況。本項目采用在鋼護筒與地面接觸部位沿鋼護筒四周施作寬1 m 高1 m 的C20 混凝土結構對鋼護筒與地面之間的空隙進行封堵。

圖5 牛腿與樁基鋼護筒布置圖

7 鋼平臺沉降、位移檢測

鋼平臺搭設完成后鋼平臺及時安裝沉降、位移觀測樁，沉降、位移觀測樁布置形式為：沿鋼平臺縱向每間隔6 m 設置1 個，橫向每間隔4.8 m 設置1 個，共計16 個。沉降、位移觀測樁安裝完成后立即進行首次觀測，測量各個觀測樁的平面坐標以及高程作為鋼平臺平面位置以及高程的原始數據。從鋼平臺搭設完成至施工完成，每天觀測1 次，并做好數據收集與分析工作，如果遇到沉降與位移變化過大情況時要及時向有關部門匯報，并增加觀測頻次及時掌握鋼平臺沉降、位移變化動態數據。

8 結語

臨近河流，特別是臨近河岸邊的橋梁樁基施工，受河流水位起伏變化、河流沖刷等因素影響，傳統圍堰平臺施工安全風險過大，不可控因素過多，勢必增加施工難度與施工成本。而搭設鉆孔樁鉆孔鋼平臺施工方法，特別是針對施工周期過長的項目，受到河流水位起伏以及水流沖刷的影響很小，可以做到一年四季全天候施工，使施工過程更加安全可靠。