01-深基础施工技术(一).doc

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01-深基础施工技术(一)

桥梁施工新技术现场经验交流会 深海基础施工技术 桥梁施工新技术现场经验交流会 深海基础施工技术  PAGE \* MERGEFORMAT 18 中铁十三局集团有限公司 中铁十三局集团有限公司  PAGE \* MERGEFORMAT 17 深海基础施工技术 第一工程有限公司 王金权 内容提要:象山县三门口跨海大桥南门桥位于东海近海海域,其水中墩基础采用钻孔灌注桩,最大水深达42m。本文介绍了水中墩基础施工时施工栈桥、钻孔桩施工平台的方案选择、设计及施工方法,超长大直径钻孔桩施工,深水承台施工等。 关 键 词:钻孔桩 平台 栈桥施工 深水承台施工 工程概况 三门口跨海大桥工程位于浙江省象山县石浦镇西南约15公里处的三门口地区,连接象山县石浦镇和高塘岛,是石浦港的西门口。其南门桥桥??区水深最大达42m,河床高程-1.5~-42m,潮差最大6.63m,为北边相对较陡,南边较缓的不对称“V”型谷。该桥最长桩基础102.5 m(平台高+5m,桩底为-97.5m),是国内少有的深水桩基础桥梁。主桥为60 m +2×110 m +60m预应力混凝土连续刚构,引桥采用5孔30m简支T梁,桥面连续,桥面宽度12.5m。三个主墩共计16根桩(19#、20#、21#),其中19#墩4根桩,采用1.8m桩径,位于大于45度陡坡裸岩地段;20#、21#墩各6根桩,桩径2.5m,20号墩水深42m,覆盖层不到10m,主要为粘土夹砾石层;21号墩覆盖层厚度30m,最长桩长为102.5m,是国内少有的深水桩基础。 桥址海域属于热带季风区,气候温暖湿润,雨量集中在4~9月份,本海域四季分明,全年冬季多西北风,夏季多东南风,台风季节最大风力达12级以上。由于本工程位于海中,风、浪、流等自然条件十分复杂,平台搭设、海上大直径深水钻孔灌注桩和深水承台的施工经验很少,给海上的施工带来较多困难。 海上施工平台及栈桥总体布置图见图1。 图1 海上施工平台及栈桥总体布置图 工程水文、气象情况 本桥位于东海近海海域,桥址区均为海水,对混凝土和钢材具有较强的腐蚀性,不可直接用于生产,施工用水从岛上的水库中引用。本海域为半日潮,潮差6.63m,涨潮潮水流速达2m以上,平时浪高可达1m。桥址海域属于热带季风区,气候温暖湿润,多年平均最高气温35.3℃,平均最低气温-4.7℃,雨季集中在4~9月份,以春雨、梅雨、台风雨为主, 7~10月为台风期, 最大风力达17级。 本区全年海水盐度一般在10.0‰~32 ‰之间变化,不宜用来拌制混凝土。 地质情况 地质情况见表1 表1 地质情况一览表 工程难点 施工条件恶劣 由于本工程在海中施工,施工条件相当恶劣。不利气象因素主要有大风(台风影响最为严重,2004年以来超过十二级的大风有4次)、雾、雨、及高温(2005、2006年最高气温达41℃)、寒流等气象条件。不利的水文条件主要为浪和潮汐,影响到钻孔桩施工作业的天数为168天,相应作业天数为197天,给工程的施工和管理带来了较大的难度。 施工场地狭小,海边只够做钢筋加工场地,混凝土拌合站距海边400m,混凝土泵送距离过长,增大了施工难度和风险。 施工技术难度大 平台搭设 19号墩位于大于45度的斜坡裸岩地段,平台搭设、成孔十分困难;20号墩水深42m,覆盖层不足10m,主要为粘土夹砾石,平台钢管桩入泥不超过6m,平台和便桥搭设是最大难点。 4.2.2桩基施工 21号墩水深38m,覆盖层厚度在30m以上,在风、浪、流的作用下护筒底脚产生扰动,造成塌孔,成孔极其困难;单桩钢筋笼重量达90t,总长95m左右,分4节对接,单节接头168根,这给吊装和连接带来极大困难;本墩成桩长度84~94.5m,单桩混凝土数量最大达550m3,灌注时间超过24h,在30℃以上温度下灌注混凝土风险极大。 4.2.3承台施工 本桥有8个墩在水中,承台施工需要做吊箱,如何做好套箱定位、固定以及如何解决水浮力问题,是本工序一大难点。 5.主要施工方案 5.1平台搭设工艺流程图 平台搭设工艺流程见图2。 图2 平台搭设工艺流程图 5.2钻孔灌注桩工艺流程图 钻孔灌注桩工艺流程见图3。 图3 钻孔灌注桩工艺流程图 5.3承台施工工艺流程图 承台施工工艺流程见图4。 图4 承台施工工艺流程图 5.4施工工艺选择 本工程采用正循环泥浆护壁,冲击钻进成孔,分节制作钢筋笼,钢筋笼在平台孔口处采用单面帮条焊连接后吊装入

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