桥梁桩基钻孔施工钢平台搭设技术

张晓阳

（中铁二十二局集团第二工程有限公司，北京 100041）

1 工程概况

剑河至黎平高速公路项目TJ-7 标段平信特大桥，左、右幅桥均采用30 m、40 m 预应力混凝土T 梁及（90+160+90）m预应力混凝土连续刚构，跨径组合为6×30 m+3×40 m+(90+160+90)m+3×40 m+3×30 m，T 梁采用先简支后结构连续（刚构）。桥梁全长857 m，中心桩号为K55+855，起点桩号K55+426.5，终点桩号YK56+283.5。10#～11#墩间连续刚构梁跨越乌下江，桥址处线位较高，桥梁最大高度达126 m，桥址区最宽水域约为100 m，最高水位为475 m。

2 方案确定

根据当地现有的水文地质资料和施工地勘资料，初步了解乌下江施工期间水位以及桩基位置地质状况。进场施工前，针对平信特大桥10#、11#主墩每天观测乌下江水位状况，并做好详细记录。后期详细分析采集的数据，为钢平台搭设提供充分的数据支撑。经过对乌下江水位数据进行长达1 a 的采集与分析得知，施工期间乌下江最高水位高程为475.00 m。施工期间水位变化幅度较大，变化频率过大，水流流速过大。经过对施工技术、安全、质量、进度、成本等因素综合研判，决定采用搭设桩基钻孔钢平台，冲击钻打桩机在钢平台上就位施工的施工方案。针对桩基施工钢平台搭设制订专项方案，并组织专家论证，审批通过后方可施工。

3 钢平台位置、高程的控制

根据乌下江实际水位观测资料和当地水文部门资料确定钢平台的最终高程为476.00 m。根据设计图中桩基的位置确定钢平台平面位置（见图1）。项目部安排专业测量工程师放样桩基以及钢平台位置，施工过程中及时检校钢平台位置与高程。

图1 钢平台以及桩基平面位置布置图

4 钢平台基础施工

钢平台基础采用底部钢筋混凝土扩大基础直径为529 mm、厚8 mm 钢管桩，钢管内部填充C30 膨胀混凝土的施工方式。根据测量放线位置，利用挖掘机将钢管桩基础位置开挖平整，开挖基础平台要开挖至坚石位置，确保钢平台基础的稳定性。钢管桩基础开挖完成后及时施作钢管桩钢筋混凝土扩大基础，本项目原设计为每根钢管桩底部施作1 个2.5 m×2.5 m 钢筋混凝土扩大基础（见图2），为了确保钢平台基础的稳定性，经相关技术人员研究决定将单个扩大基础改为连续条形扩大基础，将一整排钢管桩钢筋混凝土扩大基础连成一个条形整体增加钢平台基础的整体性，提高钢平台的稳定性。对钢筋混凝土扩大基础绑扎钢筋时，按照测量放样位置准确安装连接钢筒的预埋件。钢筋混凝土扩大基础施工完毕后，及时安装钢管桩钢筒，人工配合吊车，将钢筒与扩大基础预埋件之间以焊接的方式进行安装。钢筒安装完毕后，在钢筒间及时焊接斜撑和横撑将钢筒连接成一个整体，增强整个钢平台的整体稳定性，钢管桩斜撑与横撑布置形式如图3 所示。钢筒安装完毕后，及时浇筑C30 膨胀混凝土，浇筑过程中及时振捣确保混凝土密实度，增强钢管桩强度。

图2 钢管桩条形基础

图3 钢管桩斜撑与横撑布置

5 主梁、横梁、小分配梁的搭设安装

桩基钻孔施工钢平台钢管桩混凝土达到设计强度后，及时搭设主梁、横梁、小分配梁。在混凝土扩大基础上确定主梁位置并做好标记，采用人工配合吊车的方式将主梁吊装到位。吊装完成后，及时检查主梁位置是否符合设计，如有不符合设计的情况应及时调整。主梁安装完毕后，将横梁位置按照设计要求标记到主梁上，按照标记位置采用人工配合吊车的方式吊装横梁。横梁摆放到位后，及时安排有焊工资质的焊工将横梁焊接到主梁上，横梁与主梁接触部位要全面焊接，焊接完成后及时检查焊缝，避免漏焊、夹渣等情况。横梁焊接安装完毕后，按照设计要求将小分配梁安装位置按照设计要求标记到横梁上，按照标记位置采用人工配合吊车的方式吊装小分配梁。小分配梁摆放到位后，及时安排有焊工资质的焊工将小分配梁焊接到横梁上，小分配梁与横梁接触部位要全面焊接，焊接完成后及时检查焊缝，避免漏焊、夹渣等情况。小分配梁安装完毕后，钢平台表面铺设4 mm 厚钢板，采用人工配合吊车方式铺设，钢板摆放到位后将钢板与小分配梁焊接为整体，防止后期施工过程中钢板出现移位、翘边、翘角产生安全隐患。主梁、横梁、小分配梁安装布置形式如图4 所示。

图4 主梁、横梁、小分配梁安装布置形式

6 桩基钢护筒的吊装

钢平台搭设完成后，测量工程师及时放样桩基位置，现场调查钢护筒处的地质情况，如果现场地质为土质地层，钢护筒必须深入地层1 m 以上，防止后期进行冲击钻钻孔施工时发生漏浆情况。如果遇到倾斜的坚硬岩石导致钢护筒无法平稳着地时，需要将岩石面破除一部分形成一个平台，使钢护筒能够平稳着地。根据桩基位置吊装钢护筒，钢护筒吊放就位后及时焊接钢护筒牛腿，牛腿与桩基钢护筒布置图如图5 所示（N2、N4、N5 为牛腿的不同部位），护筒牛腿将钢平台与桩基钢护筒焊接为一个整体，防止后期因冲击钻打桩施工产生的震动导致桩基钢护筒偏位而影响施工质量。桩基钢护筒安装就位后，及时检查钢护筒底部是否与地面接触严密，如果钢护筒与地面有空隙，必须将空隙封堵，防止后期桩基施工时出现漏浆情况。本项目采用在钢护筒与地面接触部位沿钢护筒四周施作宽1 m 高1 m 的C20 混凝土结构对钢护筒与地面之间的空隙进行封堵。

图5 牛腿与桩基钢护筒布置图

7 钢平台沉降、位移检测

钢平台搭设完成后钢平台及时安装沉降、位移观测桩，沉降、位移观测桩布置形式为：沿钢平台纵向每间隔6 m 设置1 个，横向每间隔4.8 m 设置1 个，共计16 个。沉降、位移观测桩安装完成后立即进行首次观测，测量各个观测桩的平面坐标以及高程作为钢平台平面位置以及高程的原始数据。从钢平台搭设完成至施工完成，每天观测1 次，并做好数据收集与分析工作，如果遇到沉降与位移变化过大情况时要及时向有关部门汇报，并增加观测频次及时掌握钢平台沉降、位移变化动态数据。

8 结语

临近河流，特别是临近河岸边的桥梁桩基施工，受河流水位起伏变化、河流冲刷等因素影响，传统围堰平台施工安全风险过大，不可控因素过多，势必增加施工难度与施工成本。而搭设钻孔桩钻孔钢平台施工方法，特别是针对施工周期过长的项目，受到河流水位起伏以及水流冲刷的影响很小，可以做到一年四季全天候施工，使施工过程更加安全可靠。