资阳沱江二桥深水基础钻孔平台施工

   摘 要  在我国内地江河上的一些桥梁深水基础施工中，施工条件极差：没有浮吊支持；没有大吨位船（有些地方甚至只有载人的交通船）；不允许筑岛围堰；不能断航；不允许污染水源。因此，用最简单最经济的方法施工深水基础，是所有施工单位共同的目标。

    关键词  深水基础 钻孔平台 施工

    1 工程概况
    四川资阳沱江二桥位于资阳城东五公里处，主桥为5×40米简支T梁。桥墩结构为单排3柱式墩，墩中心距离7.2米。桩基础直径2.0米，墩身直径1.8米。大桥主桥8∽11墩位于主河床中，最大水深8号墩处12米，最小水深11号墩处1.3米。由于桥位处开采砂石，水深呈无规律变化。各墩覆盖层厚度为4∽11米，基本为4∽20厘米的卵石堆积，含沙量很少。桥位下游30公里处为一座电站，造成沱江水流速很缓，在发电时最大流速低于0.5米/秒。基岩为较软的页岩。

    2 总体施工方案
    结合本桥河床断面、覆盖层、地质和水深和流速情况，决定采用适应性最强的钢管桩钻平台施工方案。由于基岩较软，钢管桩在400KN振动锤作用下，可以轻松穿过卵石覆盖层，直接进入基岩强风化层。在此特殊情况下，较以往的钢管桩平台，在本桥实施时省去了水面以下的钢管间空间连接，节省钢管约30%。

    3 龙门船和浮桥
    3.1 龙门船
    水上施工需要起重机械，本区域没有浮吊，船支最大吨位为600KN运沙船。我们决定利用运输船拼装成龙门船，作为水上唯一动力机械。龙门船需要转移冲锤（80KN），完成从桩基础到盖梁施工任务（15米高）。龙门船设计参数为：最大吊重100KN，最大吊高18米。

    3.2 龙门船构造
    采用两艘600KN运输船作为承重船，在其上拼装万能杆件门式起重结构。立柱采用万能杆件N1单肢拼装，基本尺寸为2米×2米，底部尺寸为2米×6米，两船间立柱中心距离12米，高度12米。起重横梁采用万能杆件N1双肢拼装，尺寸为2米×2米。与传统龙门船不同的是，本龙门船在桩基钻孔施工前将其横梁顶部一端接高6米，并向外悬拼4米，设计吊重100KN，从而解决了盖梁难题，并将桩基钢筋笼制作由3节段改为2节段制作，不仅节约了时间和成本，还大大降低了跨孔的风险。

    3.3龙门船拼装
    首先在600KN运输船低部焊接20号工字钢基础。用2组 2Ι25b工字钢将两船船头船尾临时连接,用钢尺量距,确定两船中心距离12米。接着拼装万能杆件—即龙门船主体。最后布置吊装系统：在横梁底部安装5吨电动葫芦走道工字钢；在运输船上安装50KN卷扬机和75KW发电机；在横梁中部布置双线滑车组100KN固定吊点和50KN电动葫芦；在桩基础施工阶段，接高并悬拼横梁，布置另一组100KN吊点。

    3.4 浮桥
    浮桥是本桥水中墩施工的行人和砼输送管通道。浮桥用旧汽油桶做主要材料，上铺5厘米木板做桥面，两外侧用小钢管组合成栏杆。油桶每6个一组组合成双排，用脚手架钢管组合成整体，宽度1.6米,纵向间距净距4米。每组油桶设计荷载10KN。墩与墩之间的浮桥相对独立，可以随时移开满足航道要求。

    4 钻孔平台设计
    钻孔平台立柱采用双排φ377×8螺旋焊管,顺河向间距7.2米，每侧4根；顺桥向间距4.5米。顶部用2组2×36工字钢通过20号工字钢横向连接焊接组合成平面框架结构。平台设计荷载200KN。

    5 钻孔平台施工
    5.1施工测量和水中抛锚
    首先由潜水工下水，探测各墩地质和水深情况。在各水中墩上下游30米处抛入15KN重混泥土预制锚。锚上标定φ15.5连接钢绳,通过旧油桶使连接绳浮出水面备用。

    5.2导向架
    根据钻孔平台的设计尺寸加工导向架。导向架高度6米，用2[14b组合成框架，在其每个角点外侧焊接Φ425×10无缝钢管圆筒结点（上下平面各4个），圆筒结点高度50厘米。

    5.3钻孔平台搭设
    5.3.1组装钢管
    龙门船靠近岸边,用其横梁吊点提起导向架,然后用250KN吊车提升冲孔平台立柱钢管,逐根插入导向架结点并用小钢带临时焊接标定。每次组装4根钢管。在导向架底部两侧同时装入需接长的钢管。

    5.3.2导向架定位
    通过龙门船自身动力,将船开到待施工墩。在交通船的帮组下，将水中锚的连接绳和龙门船连接。降低导向架，使其接近覆盖层。在全站仪的控制下，用1吨手链收放连接绳，使导向架精确定位。割开立柱钢管的连接钢带，使其自由下落入河床。

    5.3.3振动锤打入钢管
    振动锤用运输船运到龙门船吊点工作范围内,用横梁吊点提升振动锤。开走运输船，移动龙门船，调整吊点高度使震动锤底部特制套筒将待打入顶部钢管套住。接通电源，使振动锤打入钢管。开始时使用点振，在钢管基本稳定后在连续打入。根据打入进度徐徐放松吊点。打入过程中出现异常情况应立即停止，处理好后再打入钢管。打入深度根据《公路桥涵施工技术规范》有关贯入度公式计算，也可根据经验判断，一般在10秒以内没有明显进尺时，可以终止打入。

    5.3.4钢管接长
    钢管标准长度为12米。钢管过长不方便运输，过短则满足不了打入要求。因此在本桥冲孔平台施工过程中需将钢管在打入前或打入过程中接长。需要接长的备用钢管放在导向架两侧底部。

    5.3.5导向架转移
    在一批4跟钢管全部打入完成后,转移走振动锤。徐徐提升导向架，在导向架即将脱离立柱钢管时，用[14b在水面以上将4立柱根钢管纵横连接。然后将导向架移开运到岸边，装入下一批需打入下一批钢管。导向架放在运输船顶部两根20型工字钢上。导向架与工字钢、工字钢与运输船在移动前必须临时焊接，以保持运输过程中的平衡与稳定。导向架与振动锤同船运输。

    5.3.6钢管调平
    在一个墩8根钢管桩全部打入后，根据施工水位高度将钢管顶部调整到同一高度。钢管顶部以高出施工水位1米为宜。

    5.3.7平台钢梁施工
    在钢管顶部横向(顺桥向)焊接2Ι25b工字钢作为横梁，将每两根钢管连成整体。横梁工字钢两端各悬出1米，用于人行道安装。然后在其上安装两组2×Ι36b工字钢作为钻机和砼浇注设备承重结构，纵梁工字钢净距2.4米。

    6 结束语
    本钻孔平台与过去常见的钻孔平台相比，有以下值得注意的地方： 充分利用地质条件和振动锤优势,省去钻孔平台几乎所有的空间连接，节省钢材30%左右，并减少了大量的潜水作业；龙门船结构轻巧，所有万能杆件总重量仅230KN；功能强大,完成了从桩基到盖梁的吊装任务；本钻孔平台简单实用，稳定性好；一个平台搭设仅用7∽8天。