沙埕湾跨海大桥筑岛施工潮间带钻孔桩技术探讨

摘 要：本文以沙埕湾跨海大桥7#主墩施工为例，介绍了沙埕湾跨海大桥如何在海上潮间带筑岛施工钻孔桩的方法。沙埕湾跨海大桥在施工7#主墩钻孔桩时放弃了常规的搭设水上钢栈桥、沉放水上钢护筒的施工方法，而是针对现场状况，因地制宜，采取了半填半挖的筑岛技术，既保证了钻孔桩的成功施工，又降低了施工成本，提高了施工的可靠性。

关键词：筑岛;开挖;挡墙;海上潮间带;钻孔桩

中图分类号：U445.551          文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2022）02-0126-03

沙埕湾跨海大桥7#主墩位于临海山坡近坡脚，山坡平均坡度26-31°，植被发育。7#主墩部约一半处于陆地，一半处于潮间带，潮间带基岩完全裸露。坡面以碎石为主，残积粘性土，潮间带滩涂碎石状强风化砂岩和中表面风化砂岩裸露。根据钻探结果，塔区附近的断层构造发育，大致为近东西向、远南北向的蚀变破碎带，局部泥化严重，断裂构造数量较多，但单条构造宽度总体较小，宽度多介于0.3-2m间，局部大于3m，倾角较陡。

1施工现场平面布置

青屿岛环岛便道施工完成后，同步进行承台区域与边坡区域开挖回填施工，开挖产生的土石方，作为筑岛填料由山坡向海侧填筑，顺桥向海侧填筑超过承台位置15m，右幅超出承台25m。

承台开挖至设计标高后，浇筑封底混凝土50cm，在封底混凝土上安装钢护筒、进行钻孔平台搭设。钻孔平台由45t门吊进行搭设作业。为满足后期施工需求，承台周围设置“回”形通道，满足泵车、罐车同行。

2 围堰筑岛、承台开挖

7#主墩承台顶标高+8.000m，结构高度6m，底标高+2.000m，设计封底厚度1m。7#承台外的平台设计标高为+6.0m，在填好的场地上布置龙门吊轨道。7#墩承台有一半低于+6.0m，根据7#墩承台的地理位置，从工程建设的可行性、安全性等各方面分析，最终确认场地范围为在纵桥向承台边线外15m，横桥向承台右幅边线外25m。

填筑方法：在退潮时利用承台开挖产生的块石填筑临海侧，填筑时采用放坡填筑，坡度控制在1：2，块石填筑完成后用速凝混凝土填缝，使迎水面块石形成整体，提高回填块石的整体稳定性和抗冲刷稳定性。

2.1 区域平整及通道开挖

主栈桥和环岛路贯通后，组织挖机和推土机进入青屿岛7#主墩施工区域，先在区域D修筑施工平台，以便设备进入和挖机掘进。施工平台D修筑完成后，为后续施工提供了工作面，由挖机沿区域C向前掘进，形成由C到D的运输通道。挖机掘进时严格按照设计标高放坡开挖。

利用已经挖好的由C到D的通道对区域E进行开挖。由于区域E为靠山侧，开挖过程中产生大量块石，块石临时存放区域E处，再C通道运出。挖掘机配合推土机对区域E开挖严格按照由高处向低处分层分块开挖，公分8块6层进行施工。挖掘机开挖后由推土机推出，由渣土车外运。区域E开挖完成后进行区域A（承台区域）开挖。

2.2 砂袋筑岛

2.3 承台及龙门吊轨道、挡墙基础开挖

7#墩承台尺寸为37.1m*18.1m，高度6m。承台开挖要分层分段开挖，开挖过程中，要和三级边坡同步开挖。承台开挖前由测量放样，严格按照测量放样的平面位置开挖，同时兼顾龙门吊基础位置，做到承台完成开挖的同时，龙门吊轨道同步完成。

区域D是承台所在位置，通道开挖完成后进行承台开挖，承台所在位置地质良好，能够产生大量的块石。承台开挖产生的块石在高潮位堆积在区域F，根据潮位变化，退潮时将高潮时备用的石块向海侧回填。由于退潮时间短，所以现场配备4台挖机，2台装载机用于块石回填。

从陆地向海侧回填块石时，应根据级配进行填筑，大块石头填筑完成后用碎石和石屑进行填缝，填缝完成后用速凝砂浆封闭处理。回填块石和碎石填缝应分层填筑，填筑完一层压实一层，处理一层，做到回填密实，封闭及时。根据测量标高计算平台顶标高为+6.5m，块石填筑标高控制在+6.0m。块石填筑完成后，碾压成形，铺筑30cm碎石，浇筑平台混凝土路面为20cm。地坪混凝土浇筑完成后由测量部做好沉降观测点，并定期观测。

2.4 车辆通道区域填筑

平台填筑完成后，在已经填筑好的平台外侧迎水面抛筑片石，在抛筑完成的片石外侧挂设钢筋网。让测量部对后期抛筑的片石标高进行观测，标高沉降稳定后，在钢筋网外侧浇筑砼，使片石和钢琴网形成整体，进一步增强筑岛的稳定性和抗冲刷性能

筑岛注意要点：

（1）筑岛整体标高统一规划，筑岛时严格按照既定标高执行，确保整个筑岛的平整度。

（2）填筑过程中和填筑完成后选取有代表性的点作为观测点，严格观测沉降指标。

（3）填筑过程中严格控制填筑质量，控制填筑级配和密实度，避免后期被海水侵蚀。

（4）合理规划功能区域，根据填筑情况计算承载重量，严禁超载使用。

3钻孔平台施工

3.1平台排水系统

承台开挖完成后，对承台进行封底施工，施工时严格控制封底标高，封底完成后使得封底混凝土形成中间高四周低的四面横坡。在封底混凝土周围布置环形排水沟，用于基坑内的排水，排水沟尺寸为35cm*25cm。

在承台封底混凝土四个角沿排水沟位置设置集水井，集水井靠海侧埋设直径35cm的排水管。排水管靠近承台端设置阀门，既可以排出基坑内的水，也能保证海水不会进入基坑内。封底混凝土浇筑完成以后進行钻孔平台搭设。

3.2平台搭设

封底混凝土浇筑完成后搭设钻孔桩浇筑平台，根据封底标高用管桩调整平面高度，在调平管桩上搭设贝雷片，在贝雷片上铺设25工字钢作为分配梁，分配梁上铺设厚度为8mm的花纹板作为面板。钻孔平面布置图如下：

4 钻进成孔

7#主墩钻孔桩全部为端承桩，桩基直径全部为2.8m，桩基设计长度为60m，主墩钻孔桩最长为58m，桩基设计全部为嵌岩桩，岩体为抗压强度为89.36的微风化凝灰熔岩。7#墩合计18根桩孔桩，布置6台CK3500的冲击钻机，3轮钻进完成。

开钻前测量复核护筒位置，尼龙绳拉好十字丝，使冲锤和十字丝重合。钻孔过程中应经常检查钻机平整度，钻机人员每班至少检查2次，技术人员每班至少抽检1次，若出现斜孔应及时回填进行修孔。钻机开始钻进时，开孔造浆，小冲程施工，通过施工和泥浆护壁使孔口坚硬、顺直，起到良好的导向作用，防止后期出现斜孔。待钻机钻进一定深度后正常施工，加大冲程。

钻进至岩层后适当降低泥浆指标，加快泥浆循环和掏渣。进入岩层后应预防卡钻和斜孔等事故发生，钻机冲程控制在3-4m，更换冲锤底部直径大于高度的冲锤。钻孔过程中一旦发现钢丝绳落锤时倾斜及时停止，回填块石调平后继续钻进，避免斜孔或者卡钻。

在桩基接近终孔50cm时，加大泥浆比重至1.4左右，加快泥浆循环除渣，精确测定孔深后，一次钻进至设计标高，避免沉渣堆积造成欠钻和超钻。钻进到位后第一时间由现场技术员测量孔深，并做好记录，作为成孔和清孔的依据。第一次清孔采用黑旋风泥沙分离器配合气举反循环清孔，待泥浆指标达到设计指标时报监理下放钢筋笼。

5 结语

国内外跨海大桥基础施工多为水上施工，水上基础施工一般搭设临时钢栈桥和水上钻孔平台。鉴于常规水上基础施工受海上潮汐影响较大，安全没有保证，因此沙埕湾跨海大桥7#主墩基础施工采用筑岛法，将水上施工转化成陆上施工，从而极大地压缩了施工工期，减少了施工成本，提高了施工的安全性，值得推广。

参考文献：

[1] 张文龙，马允栋.海洋潮间带、裸露倾斜基岩钻孔桩施工技术探讨[J].中国科技投资，2018（ 11） .