沙埕灣跨海大橋筑島施工潮間帶鉆孔樁技術探討

摘 要：本文以沙埕灣跨海大橋7#主墩施工為例，介紹了沙埕灣跨海大橋如何在海上潮間帶筑島施工鉆孔樁的方法。沙埕灣跨海大橋在施工7#主墩鉆孔樁時放棄了常規的搭設水上鋼棧橋、沉放水上鋼護筒的施工方法，而是針對現場狀況，因地制宜，采取了半填半挖的筑島技術，既保證了鉆孔樁的成功施工，又降低了施工成本，提高了施工的可靠性。

關鍵詞：筑島;開挖;擋墻;海上潮間帶;鉆孔樁

中圖分類號：U445.551? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2022）02-0126-03

沙埕灣跨海大橋7#主墩位于臨海山坡近坡腳，山坡平均坡度26-31°，植被發育。7#主墩部約一半處于陸地，一半處于潮間帶，潮間帶基巖完全裸露。坡面以碎石為主，殘積粘性土，潮間帶灘涂碎石狀強風化砂巖和中表面風化砂巖裸露。根據鉆探結果，塔區附近的斷層構造發育，大致為近東西向、遠南北向的蝕變破碎帶，局部泥化嚴重，斷裂構造數量較多，但單條構造寬度總體較小，寬度多介于0.3-2m間，局部大于3m，傾角較陡。

1施工現場平面布置

青嶼島環島便道施工完成后，同步進行承臺區域與邊坡區域開挖回填施工，開挖產生的土石方，作為筑島填料由山坡向海側填筑，順橋向海側填筑超過承臺位置15m，右幅超出承臺25m。

承臺開挖至設計標高后，澆筑封底混凝土50cm，在封底混凝土上安裝鋼護筒、進行鉆孔平臺搭設。鉆孔平臺由45t門吊進行搭設作業。為滿足后期施工需求，承臺周圍設置“回”形通道，滿足泵車、罐車同行。

2 圍堰筑島、承臺開挖

7#主墩承臺頂標高+8.000m，結構高度6m，底標高+2.000m，設計封底厚度1m。7#承臺外的平臺設計標高為+6.0m，在填好的場地上布置龍門吊軌道。7#墩承臺有一半低于+6.0m，根據7#墩承臺的地理位置，從工程建設的可行性、安全性等各方面分析，最終確認場地范圍為在縱橋向承臺邊線外15m，橫橋向承臺右幅邊線外25m。

填筑方法：在退潮時利用承臺開挖產生的塊石填筑臨海側，填筑時采用放坡填筑，坡度控制在1：2，塊石填筑完成后用速凝混凝土填縫，使迎水面塊石形成整體，提高回填塊石的整體穩定性和抗沖刷穩定性。

2.1 區域平整及通道開挖

主棧橋和環島路貫通后，組織挖機和推土機進入青嶼島7#主墩施工區域，先在區域D修筑施工平臺，以便設備進入和挖機掘進。施工平臺D修筑完成后，為后續施工提供了工作面，由挖機沿區域C向前掘進，形成由C到D的運輸通道。挖機掘進時嚴格按照設計標高放坡開挖。

利用已經挖好的由C到D的通道對區域E進行開挖。由于區域E為靠山側，開挖過程中產生大量塊石，塊石臨時存放區域E處，再C通道運出。挖掘機配合推土機對區域E開挖嚴格按照由高處向低處分層分塊開挖，公分8塊6層進行施工。挖掘機開挖后由推土機推出，由渣土車外運。區域E開挖完成后進行區域A（承臺區域）開挖。

2.2 砂袋筑島

2.3 承臺及龍門吊軌道、擋墻基礎開挖

7#墩承臺尺寸為37.1m*18.1m，高度6m。承臺開挖要分層分段開挖，開挖過程中，要和三級邊坡同步開挖。承臺開挖前由測量放樣，嚴格按照測量放樣的平面位置開挖，同時兼顧龍門吊基礎位置，做到承臺完成開挖的同時，龍門吊軌道同步完成。

區域D是承臺所在位置，通道開挖完成后進行承臺開挖，承臺所在位置地質良好，能夠產生大量的塊石。承臺開挖產生的塊石在高潮位堆積在區域F，根據潮位變化，退潮時將高潮時備用的石塊向海側回填。由于退潮時間短，所以現場配備4臺挖機，2臺裝載機用于塊石回填。

從陸地向海側回填塊石時，應根據級配進行填筑，大塊石頭填筑完成后用碎石和石屑進行填縫，填縫完成后用速凝砂漿封閉處理。回填塊石和碎石填縫應分層填筑，填筑完一層壓實一層，處理一層，做到回填密實，封閉及時。根據測量標高計算平臺頂標高為+6.5m，塊石填筑標高控制在+6.0m。塊石填筑完成后，碾壓成形，鋪筑30cm碎石，澆筑平臺混凝土路面為20cm。地坪混凝土澆筑完成后由測量部做好沉降觀測點，并定期觀測。

2.4 車輛通道區域填筑

平臺填筑完成后，在已經填筑好的平臺外側迎水面拋筑片石，在拋筑完成的片石外側掛設鋼筋網。讓測量部對后期拋筑的片石標高進行觀測，標高沉降穩定后，在鋼筋網外側澆筑砼，使片石和鋼琴網形成整體，進一步增強筑島的穩定性和抗沖刷性能

筑島注意要點：

（1）筑島整體標高統一規劃，筑島時嚴格按照既定標高執行，確保整個筑島的平整度。

（2）填筑過程中和填筑完成后選取有代表性的點作為觀測點，嚴格觀測沉降指標。

（3）填筑過程中嚴格控制填筑質量，控制填筑級配和密實度，避免后期被海水侵蝕。

（4）合理規劃功能區域，根據填筑情況計算承載重量，嚴禁超載使用。

3鉆孔平臺施工

3.1平臺排水系統

承臺開挖完成后，對承臺進行封底施工，施工時嚴格控制封底標高，封底完成后使得封底混凝土形成中間高四周低的四面橫坡。在封底混凝土周圍布置環形排水溝，用于基坑內的排水，排水溝尺寸為35cm*25cm。

在承臺封底混凝土四個角沿排水溝位置設置集水井，集水井靠海側埋設直徑35cm的排水管。排水管靠近承臺端設置閥門，既可以排出基坑內的水，也能保證海水不會進入基坑內。封底混凝土澆筑完成以后進行鉆孔平臺搭設。

3.2平臺搭設

封底混凝土澆筑完成后搭設鉆孔樁澆筑平臺，根據封底標高用管樁調整平面高度，在調平管樁上搭設貝雷片，在貝雷片上鋪設25工字鋼作為分配梁，分配梁上鋪設厚度為8mm的花紋板作為面板。鉆孔平面布置圖如下：

4 鉆進成孔

7#主墩鉆孔樁全部為端承樁，樁基直徑全部為2.8m，樁基設計長度為60m，主墩鉆孔樁最長為58m，樁基設計全部為嵌巖樁，巖體為抗壓強度為89.36的微風化凝灰熔巖。7#墩合計18根樁孔樁，布置6臺CK3500的沖擊鉆機，3輪鉆進完成。

開鉆前測量復核護筒位置，尼龍繩拉好十字絲，使沖錘和十字絲重合。鉆孔過程中應經常檢查鉆機平整度，鉆機人員每班至少檢查2次，技術人員每班至少抽檢1次，若出現斜孔應及時回填進行修孔。鉆機開始鉆進時，開孔造漿，小沖程施工，通過施工和泥漿護壁使孔口堅硬、順直，起到良好的導向作用，防止后期出現斜孔。待鉆機鉆進一定深度后正常施工，加大沖程。

鉆進至巖層后適當降低泥漿指標，加快泥漿循環和掏渣。進入巖層后應預防卡鉆和斜孔等事故發生，鉆機沖程控制在3-4m，更換沖錘底部直徑大于高度的沖錘。鉆孔過程中一旦發現鋼絲繩落錘時傾斜及時停止，回填塊石調平后繼續鉆進，避免斜孔或者卡鉆。

在樁基接近終孔50cm時，加大泥漿比重至1.4左右，加快泥漿循環除渣，精確測定孔深后，一次鉆進至設計標高，避免沉渣堆積造成欠鉆和超鉆。鉆進到位后第一時間由現場技術員測量孔深，并做好記錄，作為成孔和清孔的依據。第一次清孔采用黑旋風泥沙分離器配合氣舉反循環清孔，待泥漿指標達到設計指標時報監理下放鋼筋籠。

5 結語

國內外跨海大橋基礎施工多為水上施工，水上基礎施工一般搭設臨時鋼棧橋和水上鉆孔平臺。鑒于常規水上基礎施工受海上潮汐影響較大，安全沒有保證，因此沙埕灣跨海大橋7#主墩基礎施工采用筑島法，將水上施工轉化成陸上施工，從而極大地壓縮了施工工期，減少了施工成本，提高了施工的安全性，值得推廣。

參考文獻：

[1] 張文龍，馬允棟.海洋潮間帶、裸露傾斜基巖鉆孔樁施工技術探討[J].中國科技投資，2018（ 11） .