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黄冈长江大桥科技创新和技术攻关详解

摘要：根据工程特点及地质、水文资料和总工期的要求，主塔墩基础采用双壁钢吊箱围堰施工方案，吊箱围堰整体制造、下水、浮运到墩位，通过前后定位船+重锚锚锭系统对其进行精确定位，再插打钢护筒形成钻孔平台进行钻孔桩施工，钻孔桩施工完毕后进行围堰内封底，抽水后进行承台施工。

黄冈长江大桥引桥特点及难度

1、墩身高而结构复杂；

长江大桥一般受长江通航净空影响，铁路墩身高度25～32m，公路墩顶至地面高度达40～48m，施工不便对起吊设备要求高；铁路墩和公路墩均为框架结构，门式墩拱上部分达700m3砼，结构自重大，支架庞大，工序繁琐，目前施工一个门式墩需2.5～3个月。

2、承台大而厚；

?公铁合建段11.8×22.4×3.6m，单键铁路11.8×11.2×3.6m；而永久征地宽才17.6m，为节约用地承台均需采用钢板桩围堰支护施工；

3、公路箱梁现浇施工困难

公路箱梁顶距地面高50m，支架拼装、材料上桥均需大型起吊设备。

黄冈长江大桥主塔墩基础概况

2#、3#主塔墩基础为31根φ3.0m的钻孔灌注桩高桩承台基础，按行列式布置：横向7排，纵向5排；其中桩底标高为-40m和-35m，桩顶标高为+2.5m，桩长42.5m和37.5m，

承台截面为51.2×34.2m，厚6.5m，承台顶标高+9.0m，承台底标高+2.5m，塔座顶标高+12.0m，塔座底标高为承台顶标高。

主塔基础施工特点及难点

1、长江水位变化大

长江水位一年涨落13m,去年最高水位达23.3m，枯水期水位仅10.2m。一天最大涨幅达1m。

2、航道繁忙

该航段为武汉～安庆航道，航运繁忙，通航5000吨级海船和4.8万吨级内河船队。

3、河床断面窄，施工流速大

桥址处大堤之间宽约1246m，一般洪水期水面宽约1060m，洪水期施工流速达3.0~4.0m/s。导致围堰定位困难，渡洪安全风险大。

4、覆盖层薄、极易冲刷

河床面覆盖层薄，并且为全新统必威体育精装版沉积的粉、细砂层，当围堰定位后河床面被压缩，该覆盖层基本被全部冲刷，变成裸岩面。导致护筒无法锚固，钻孔困难。

5、岩面倾斜大

根据地质资料可知，岩面由鄂州向黄冈方向倾斜，30m平距范围内倾斜高差为2.5m。但实际情况反映局部岩面倾斜严重，在3.2m护筒范围内倾斜高差达1.1m。

6、岩层交替出现

根据地质资料显示岩层倾斜，砂岩、砾岩交替出现，岩石强度软硬不均。

7、岩层裂隙发育

岩层裂隙发育，岩层破碎。

8、钻岩深度大

虽然桩长只有42.5m，但钻岩深度达32m；

9、桩径大，桩数多，平台相对小

31根φ3m钻孔桩，需要上6台旋转钻机，经过6个循环完成；施工用电负荷大，施工平台小，需要大型浮吊和船机配合。

10、承台截面大，施工水头压力大；承台截面为51.2m×34.2m×6.5m，

承台底标高为+2.5m，施工常水位为+19.5m，水深达17m；围堰设计、制造等施工准备时间长。

黄冈长江大桥主塔墩基础施工总体方案

根据工程特点及地质、水文资料和总工期的要求，主塔墩基础采用双壁钢吊箱围堰施工方案，吊箱围堰整体制造、下水、浮运到墩位，通过前后定位船+重锚锚锭系统对其进行精确定位，再插打钢护筒形成钻孔平台进行钻孔桩施工，钻孔桩施工完毕后进行围堰内封底，抽水后进行承台施工。

施工中出现问题及处理方案

1、岩面倾斜、覆盖层被冲刷，河床成大倾角裸岩面，钢护筒底口部分处于半悬空状态，造成钢护筒内与长江相通，经反复试验研究后采用冲击钻开孔，护筒跟进方案。由于悬空太大，开孔时片石和泥浆大量流失，只好反复抛投，进尺缓慢，2-1#桩就是这类情况的典型代表。

2、为确保护筒内不与长江相通，能维持孔内水头，采取护筒不断跟进方式，但由于钻孔中心和直径与护筒总是存在一定偏差，当护筒跟进到一定程度后就无法再继续跟进，并带来护筒底口卷口问题，同时岩层交错分布，强度软硬不均，屡次造成钻头断裂，这类情况在2-8#桩上尤为突出，出现这类情况除采用抛投片石、红黏土、水泥袋外，还采用塞填棉花和焊接钢板堵漏的办法进行施工。

3、岩层裂隙发育，岩石破碎，钻进过程中常出现塌孔，钢护筒掉入孔内，河床砂层漏入护筒，钻头被埋，串孔现象（在10#-17#-18#-25#桩之间出现）严重，我部针对这些情况除采用抛投片石、红黏土、水泥袋、棉花塞堵焊接钢板外，还采取了孔内回填红黏土（17#孔）和灌注混凝土堵漏（8#孔）后重新对桩基钻进施工。

黄冈长江大桥主塔概况

2#、3#墩主塔采用混凝土结构，为H形，塔高达193m。塔柱按外形从下至上可分为下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、