浅析海上深水裸岩基础灌注桩施工平台搭设及钢护筒植入

柏楠

摘 要：本文以浙江舟山某桥为例，桥梁位于高强度裸岩海床区域。关于深水裸岩基础灌注桩施工，依赖于施工平台的搭设，施工平台的合理设计是整个工程需要研究的重点内容。本文通过海上深水裸岩施工平台的结构设计，详细的阐述了桥梁灌注桩施工和钢护筒植入工艺。希望能为今后类似海上深水裸岩基础工程提供部分参考。

关键词：海上;深水裸岩;灌注桩基础;施工平台;钢护筒

引言

近年灌注桩在我国桥梁建设中得到广泛应用，其主要优势能够适应较恶劣地质环境和水文条件，桩体承载力较大。但地质情况的复杂性让灌注桩施工工艺面临很多困境，如海上深水裸岩、斜面岩上进行钻孔桩钢护筒埋设时，常常导致护筒卷边、护筒滑动现象，无法保证泥浆质量，甚至导致钻孔施工无法顺利进行。因此，为了解决以上现状，本文对灌注桩施工平台搭设及钢护筒植入工艺作全面分析，提高工程效率和加快施工进度，目前已呈现出显著效果。

一、工程简介

该桥位于浙江舟山，跨越200m宽海域，桥长268m，宽12m。桥跨布置为：3*20+3*20+3*20+4*20，共4联。桥梁上部结构采用20m现浇箱梁，下部结构桥台采用U型台、扩大基础，桥墩采用柱式墩（直径2m）、钻孔灌注桩基础（直径2.2m）。工程常年属亚热带海洋性季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，每年的夏天和秋天都是台风盛行的阶级，超过五级风的时间约为148天左右，每年7-9月台风较多。海底主要为裸岩地质。

二、灌注桩施工工艺

根据本桥所处地理环境和水文条件综合分析和考虑，桥梁下部结构需在施工平台搭建结束后进行。为了保障材料、人员以及设备的正常通行，需要在桥梁左侧搭建钢栈桥。首先，桩基础施工先搭设钻孔施工平台，再植入钢护筒，最后采用冲击钻机成孔的工艺。其次，由于施工位置处于高强度裸露岩层，表面的砂土又较少，钻孔施工需要解决钢护筒如何植入裸岩，并确保泥浆不外漏，钻孔平台需有抵抗较大平面荷载以及竖向荷载的整体式结构。关于钻孔施工平台的搭建，主要是将钻孔平台结构中的钢管桩与钢栈桥结构中的钢管桩用平联及斜撑临时连接成整体，用履带吊进行临时平台的铺设，冲击钻在临时平台上进行锚桩施工（钻孔平台上的钢管桩作为钢护筒），最后对整个钻孔平台结构进行加固。主桥钻孔灌注桩采用冲击钻机成孔，冲击钻先将裸岩砸平，继续冲击至岩面以下1-2m，将钢护筒植入孔中，浇筑3-4米的水下混凝土，待水下混凝土形成一定的强度后，用冲击钻重新钻孔。通过上述方法起到封住护筒与裸岩之间的间隙，解决钻孔中出现漏浆问题。

三、钻孔平台结构设计分析

结合施工现场的实际情况和需求，钻孔平台上供停放冲击钻及通行起重设备和混凝土罐车。其主要结构形式由钢管桩基础、钢管平联、斜撑、主横梁、贝雷梁及面板组成，这样能够提高平台的稳定性和各种施工荷载。施工平台结构图如下：

平台钢管桩基础通过∮219mm钢管平联、2Ⅰ22a型钢及2HM588主横梁焊接，其上铺设321型贝雷桁架组，组间用剪刀撑连接整体，然后放置间距75cmⅠ22a型钢横向主分配梁，最后安装间距25cmⅠ12.6型钢纵向次分配梁和8mm厚花纹钢板组拼的面板。施工平台与钢栈桥采用∮219mm钢管平联焊接，这样可以提升栈桥和平台之间的稳固性。平台设计除了满足吊装作业外，还要保证施工人员和设备的运输。并在主线桥墩位区开孔，满足桥梁桩基钢护筒下放需要。

四、钢护筒植入工艺分析和平台全动态管理

结合现场地质资料以及实际现场勘察情况可以看出，桥梁区域海床为裸岩。如果使用高性能的柴油锤锤击灌注桩护筒，容易产生护筒卷边和偏移的现象，从而降低灌注桩工艺质量。经过多种方案对比后，最终选择钢护筒植入工艺。首先，采用冲击钻机冲击海床裸岩至岩面平整，继续冲孔至岩面以下1-2m，在施工平台上布设上下间隔2-3m两层型钢作导向架（以提高钢护筒定位精准性），利用吊机将钢护筒放入导向架。最后采用冲击锤锤击钢护筒使护筒和岩石之间没有缝隙，达到严实紧密的效果;如护筒和岩石之间出现局部缝隙，可按（二、灌注桩施工工艺）施工。此外，护筒的长度和直径一般情况下都很大，为了保证护筒不会变形，应该选用足够强度和刚度的护筒。护筒安放偏差：平面位置偏差小于5cm，倾斜度不大于1%。

由于裸岩基础覆盖层较薄，加上施工现场台风和浪潮大，平台钢管桩施工过程中难度相当大，易产生较大的偏差，故平台在搭建过程中，应结合实际桩位，进行调整和分析，以利于提高平台的结构稳定性和質量。最后再通过施工区域、吊装起重区域及车辆人员通行区域分类，不断加强现场施工每个阶段的管理，进而保证平台结构施工的安全性。

结束语

总而言之，本文以浙江舟山某桥为例实施海上平台建设，有效的利用材料的截面特征，不仅降低了钢管桩长度，还减轻平台结构本身的重量，加快了平台的搭建速度，同时将钻孔平台施工区域和设备人员通道进行分开设计，发挥出各自的功能和实际效果，有利于现场施工管理，并在保障现场安全的同时，提升了施工进度和质量。此外，实践结果表明，以上施工方案和技术可行性程度较高，为今后类似工程的施工提供了部分参考和借鉴。

参考文献

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