浅谈京福客专丰溪河特大桥水中基础施工

张亚凤

摘 要：本文结合京福客专丰溪河特大桥的施工实践，就客运专线特大桥水中基础施工的关键工序和技术控制进行了简要阐述。

关键词：特大桥；水中基础；关键工序；技术控制

京福客运专线途经安徽省中南部、江西省东部、福建省东北部地区，线路全长806.27km，桥隧总长673.285km，桥隧比为83.5%。丰溪河特大桥长7390.78m，为全线最长桥。

由中铁十九局集团第六工程有限公司承建。丰溪河特大桥跨越丰溪河，水中墩施工采用施工栈桥、钻孔平台方案，承台采用钢板桩围堰施工。

丰溪河特大桥桥址处地势起伏不大，主要为跨越丰溪河及皂头镇而设，桥址处多为河流，农田，房屋及纵横交错的道路。合肥台植被茂密，且横坡较陡。福州台植被茂密，山上多为果园。全桥有连续梁5处，其余孔跨采用标准跨预应力混凝土简支箱梁。本桥24、32m简支箱梁在制梁场预制、架桥机架设施工。现就水中基础施工关键工序和技术控制进行介绍。

1.施工栈桥

栈桥分别由丰溪河两岸引出，按要求留出航道。栈桥承载力应满足履带吊在桥面行走及起重和8m3混凝土罐车错车要求。栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工及承台施工，能够满足整个施工期间的要求。

施工时，在栈桥前端安装导向架，起吊钢管桩，顺导向架插入河中，在桩顶安装振动打桩机，锤打下沉钢管桩，直到入土深度和贯入度达到设计要求。安装桩间联结系和桩顶杆件，悬拼栈桥主梁。栈桥用万能杆件拼成，每桩位处有单排三根直径φ60厘米，δ=10毫米的钢管桩，上设分配梁，横向设联结系联结，栈桥顶面设运输通道，栈桥从两端向中间施工。

2.钻孔平台

钻孔平台主要由支撑钢管桩、钢管平联、斜撑、上下分配梁、次梁、木跳板组成，钻孔平台由Φ800mm、10mm厚支撑钢管桩支撑，采用Φ600mm、8mm厚钢管作平联，以提高平台整体稳定，增加钢护筒下沉时导向长度；钻孔平台采用主、次梁结构，从下至上依次为下层分配梁I56a、上层分配梁I32a、I12.6次梁。在次梁上铺设木跳板。为确保施工人员安全，在平台四周设置安全防护栏杆，栏杆高1.2m，采用Φ48mm钢管焊接而成。平台上布置钻机、泥浆泵、配电柜及小型材料、设备堆放处等，

2.1钢管桩在钢结构加工场制作，用汽车运至施工现场

采用WD-50吊机配DZ-90振动锤下沉钢管桩，用两台经纬仪前方交会，控制钢管桩偏位及垂直度，采用一台精密水准仪控制标高，沉桩以标高控制。钢管桩下沉到位后，割去桩头，焊接桩帽，利用WD-50吊机吊安下分配梁、上分配梁、次梁就位、焊接固定，铺设木跳板形成钻孔平台。

钢护筒施工

2.2钢护筒制作、运输

钢护筒采用16mm厚Q235b钢板卷制而成，在其顶、底口增设1m长、16mm厚的加强箍。钢护筒在钢结构加工厂加工，汽车运至施工现场。

2.3导向架结构

导向架设计为点接触式导向架。上层导向架设加强支架，支架与平台间采用螺栓连接，导向架顶、底角部四个方向各设1个10t手拉葫芦，确保架体稳定。下导向架与钻孔平台平联之间采用型钢固定。上、下导向架之间用螺栓连接，以便于装拆。护筒下沉前测量放出导向架的平面位置，然后导向架就位，调整导向架的垂直度。导向架上口用10t手拉葫芦与平台成30°在四个方向固定。

2.4钢护筒下沉

钢护筒利用汽车吊配合接长，导向振动下沉。施工前先根据导向架高度、河床标高计算确定首节钢护筒长度，首节长度必须使钢护筒第一次下沉后有足够的嵌固深度，同时方便护筒对接，再将首节钢护筒在现场对接成型后，整体吊装进入导向架内，上好锁口拉杆，护筒缓慢下滑，直至入泥稳定。之后安放振动锤，测量护筒垂直度，进行点振，再次测量观察护筒垂直度和平面位置，满足要求后，施振至导向架顶口上1m左右的位置。起吊安装下节护筒，对接后进行第二次施振，依此类推直至护筒下沉到位，然后从设计标高处割除多余的钢护筒后，进行钻孔桩施工，钻孔桩施工方法详见“3.2.3.2.钻孔桩”相关部分。

3.钢板桩围堰

钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢，有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。 组成：钢板桩主要包括薄板桩、组合支撑桩和管状支承桩。钢板桩围堰的优点：强度高，容易打入坚硬土层；可在深水中施工，必要时加斜支撑成为一个围笼；防水性能好；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用。对钢板桩围堰所采用的钢板桩要根据地质资料情况、水深、流速等受力情况，结合钢板桩的特性、以及作业条件决定选用钢板桩的类型，通过计算确定其长度，并进行围堰的加固计算。

3.1钢板桩的打入

采用振动打桩机械设备。单桩逐片打入法施打钢板桩。

先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线；

准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位；

单桩逐片连续施打：为保证钢板桩在施工过程中能顺利进尺，并增加钢板桩在使用时防渗性能。在每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干膨润土：干锯沫=5：5：3。打桩时注意桩顶高程不宜相差太大。打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

3.2抽水

待钢板桩施工完毕即可进行抽水，在抽水过程中要及时对围堰支撑加固，同时对钢板桩顶的位移进行观测，发现桩顶向基坑内的偏移量稳定在2cm以内，说明堰体是稳定的。

基坑抽水时，在抽水的同时施行适当的堵漏措施。钢板桩锁口出现漏水现象，可在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝进行封堵。

在水抽干后，即可人工挖泥，或采用高压水枪配合砂石泵吸泥至设计标高，之后回填片石，浇注混凝土硬化基底，凿桩后进行承台施工。承台施工方法参见“3.2.3.3.承台”相关内容。

3.3拔桩

水下基础施工完成后就可拔桩。先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。

3.4钢板桩的施工中遇到的问题及处理

由于河床地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决 ：

一是钢板桩挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下 往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。

二是钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。

三是在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。

4.结语

通过对关键工序进行了严格的技术控制，中铁十九局集团第六工程有限公司施工的京福客运专线丰溪河特大桥的水中基础施工合格率为100%，优良率98%，完全满足了设计要求，并为今后的类似施工积累了丰富经验。