海上滩涂区钻孔灌注桩低位承台施工技术

钟方红

（江西省地质局赣东北大队，江西上饶334000）

承台施工一般包括基坑开挖、安置模板（套箱）、布置钢筋、浇筑混凝土等主要工序[1-2]。在海上滩涂区承台施工中，受工作区域条件影响，对于利用钻孔灌注桩钢护筒、基坑开挖方法、套箱模板结构设计及重量、实现可回收周转使用等方面，是需要考虑的重要因素，以下是针对这些因素所采取的处理方法，为海上滩涂区钻孔灌注桩低位承台施工提供工程参考[1，3]。

1 基坑处理

利用滩涂区每日两次，每次退潮4~5h左右的时间，采用抽砂法进行基坑开挖[1，3]。具体做法：利用深水区水源（或外部水源）设置高压水源系统，用两台QSPF10-10-0.55潜水泵，接上消防水带，前置消防水枪，引入基坑进行高压冲砂，形成泥砂混合液，再由一台3PL立式泥浆泵抽出承台基坑，泥浆泵立于200kg浮力双排聚丙烯梭子浮中间，保障涨潮时电机不被水淹及便于移动，形成的承台基坑应基本满足承台模板外形尺寸及承台底60cm封底混凝土深度要求，可余留10cm作为套箱模板到位后清底时清除，工期较紧可适量增加冲、抽砂泵数量。有条件也可以使用小型吸泥船在涨潮有水时先行吸泥作业，再冲、抽砂形成较规则的承台基坑见图1。

图1 基坑冲抽砂示意图

2 台外套箱设计

外套箱设计：采用分片组合单壁钢套箱，可回收周转使用。具体做法：假设承台尺寸为Ø10m×3m，外套箱直径采用Ø11.2m，套箱内周边预留60cm安置内套箱模板，净50cm左右作为拆卸内模板工作空间。外套箱每节水平连接采用厚δ15mm钢板法兰式连接，单节套箱采用分片组合，由均等6片组成，纵向选用75×75角钢采用锲块锥合连接，横向加劲箍选用8#A槽钢圆弧弯曲，间距60cm设置一道，纵向加劲选用40×40角钢，间距45cm，面板选用δ6mm钢板，以满足施工套箱刚性要求。分片组合，便于施工结束后减轻回收起拔模板重量及现场堆放。底节套箱高3.5~4m，加长节3m，高潮位备用节1.5m，节长可根据施工实际情况选定合理节长。承台外套箱俯视平面示意图见图2。

图2 承台外套箱俯视平面示意图

3 套箱组合吊装

套箱导正：利用钻孔灌注桩钢护筒安装导正架，确保套箱定位准确，满足垂直度要求（见图3）。

图3 承台外套箱吊装下沉示意图

套箱组合安装及拆除：在施工平台上首先组合分片底节套箱，套箱连接处选用10mm×20mm遇水膨胀橡胶条粘与连接筋板内边缘，用于密封止水（可回收利用）。底套箱上口标高应考虑高于低潮水位50cm，套箱上部40cm间距用2个Ø18mm螺杆固定连接，下部用拆销杆中的V形锲块锥紧连接（见图4）。工作原理：底套箱上口采用两道螺杆连接，以保证套箱整体刚性，退潮时可进行手工拆卸，下部入水土部分每间隔60cm左右设置一道锲块，V形锲块角度与75×75角钢斜面保持一致，保证足够锥合力。安装时先用6个螺杆预紧模板，用磅锤把V形锲块锥紧后，解除下部4个螺杆，最后把拆销杆用螺栓紧固于模板上，完成安装工作。施工结束后，模板拆除时首先拆除上部两个连接螺杆及拆销杆螺栓，起拔拆销杆，锥片上行翻转，切槽空隙渐大，转出锥合筋板，实现模板分离，达到分片回收目的。为减少起拔力，在拆销杆上设置锲块滑槽，利用滑槽长度差，实现锲块逐块拔出（见图5）。

图4 拆销杆示意图

图5 V型锲块锥合连接示意图

套箱吊装：选用25#B工字钢双拼焊接加工十字吊架，确保吊装中套箱不变形，下放便利（见图3）。套箱及吊杆总重量约15t，吊装力矩7~8m，QUY50A履带吊便可以满足吊装要求。

4 套箱底部封底

套箱下沉到位后，清理平整套箱内基底面，可选用细宕渣或砂卵石料补平，冲抽砂基坑时应严控基底标高，避免回填量过大及浪费混凝土，基底必须满足封底混凝土60cm厚度方案要求。低位退潮期，迅速抽干套箱内水，采用泵送C25#混泥土封底，结束抹平时在套箱边缘处预埋直径30cm×30cm×20cm钢桶一个，作为承台施工集水坑排水使用。封底完成后应注意海水涨潮时内外压力平衡，避免出现压穿封底混凝土，可在离外地面高度附近开一个10cm×10cm水位平衡窗，以平衡涨、退潮时套箱内外水头压力。封底混凝土初凝后或涨潮前应及时向套箱内注水，至与外水平面基本平衡。为加快混泥土早期强度，可添加混凝土早强济，用三乙醇胺和氯化钙一定比例配制，按水泥用量的千分之五左右添加，由实验室试配结果选定。根据混凝土试验，普通混泥土在养生72h后，混泥土强度达到75%左右，便可安装上节模板（同样采用整体吊装的方法），进行抽水作业，开展下道工序。

5 安装内模板

解除套箱内导正架及破除钢护筒，凿除桩头，可采用剥离桩头钢筋，打眼锲断的方法，建筑垃圾必须满足环保处置要求，不得随意弃留于滩涂地。清理干净承台封底表面，标记内膜位置进行定位，便可安装内膜。为便于安拆及现场堆放，内膜板同样采用6片组合，整体吊装于基坑内，再安置钢筋、浇筑混凝土，完成承台施工。在保证套箱刚性、定位尺寸和垂直度要求的前提下，也可以直接使用外套箱作为承台套箱一次性完成，不用安装内套箱。

6 方案效果分析

单壁分片组合套箱和传统的双壁钢围堰相比，具有以下显著有点：一是投入设备简单，50t履带吊就可满足现场施工要求，避免了大型龙门吊的投入，操作移动便捷；二是套箱投入费用大大减少，套箱轻巧可回收，无预留建筑垃圾，周转套箱数量主要考虑底套箱的数量，上部套箱可随需互换使用；三是有效缩短施工工期，工艺简单，如遇赶工要求，少量投入，就可实现多点同时施工，工期控制有保障；四是施工承台质量高，由于采用了内置承台套箱，可有效保证承台外形尺寸及垂直度要求，作业面清理除湿方便。

分片组合套箱的工作思路不仅局限于海上滩涂区施工，也不局限于套箱外形。承台施工应充分利用钻孔灌注桩，实现套箱有效下沉，比如采用套箱内抽砂加压下沉，就可利用钻孔灌注桩对套箱施加下沉外力，钻孔灌注桩也能对套箱定位及垂直度进行有效控制。

东海大桥、杭州湾大桥工程针对海上桥梁施工特点运用了耐久性设计、海上施工平台、预制套箱承台、陆上预制墩梁—海上整体吊装等技术，对未来跨海桥梁的建设具有很好的借鉴意义[3]。通过对海上滩涂区钻孔灌注桩低位承台施工技术分析和研究，分析和评价其技术意义，归纳总结其设计与施工方法，在此基础上对低位承台施工技术进行总结和评价，并提出可行性建议。

海上滩涂区钻孔灌注桩低位承台施工技术分析和研究，此项施工方案优化正是针对节约资源、便捷高效、清洁环保这一永恒话题的积极探索，是弘扬“工匠”精神的表现。