陳 雷，王法志，隋君華，劉英健，李開輝

中交二公局第二工程有限公司，陜西 西安 710119

千黃高速高速公路雙屏線大橋為雙副獨立式剛構(gòu)橋，主跨跨徑為115m，其位于千島湖深水庫區(qū)，施工期最大水深可達38m，其中1#、2#、6#、7#墩位于傾斜裸巖上，施工技術(shù)難度大、要求高、可參考的類似工程較少；不僅如此，由于該工程在施工期間對鉆孔平臺搭設(shè)的穩(wěn)定性要求高，為了確保平臺搭設(shè)在使用過程中的安全性與可靠性，施工單位在大橋樁基實際施工過程中對深水傾斜裸巖區(qū)鉆孔施工平臺搭設(shè)進行了研究分析。

1 工程概況

1.1 設(shè)計概況

雙屏線跨湖大橋主橋設(shè)計為分離式連續(xù)剛構(gòu)，其中左線全長611.01m，右線全長606.04m，主橋跨布置為（67.5+2×115+67.5）m，橋梁上部主橋結(jié)構(gòu)采用掛籃懸澆連續(xù)剛構(gòu)，引橋采用裝配式預(yù)應(yīng)力砼T梁。該橋上跨千島湖雙虹線Ⅴ級航道，共有水中承臺14個，水中樁基共58根，主墩設(shè)置4根?2.8m鉆孔灌注樁，邊墩設(shè)置4根?1.8m鉆孔灌注樁，樁基類型為嵌巖樁，樁長平均約55m，水中樁最大水深為38m，樁底持力層為中風化灰質(zhì)泥巖，巖質(zhì)堅硬但巖體破碎。

1.2 地質(zhì)概況

橋位處水域最大深度約38m，水下岸坡地形陡峭，谷底較緩，河床地勢平坦，場地淺部以沖擊卵石為主，含漂石，局部沉積有淤泥，覆蓋層為2.1～3.5m，部分未裸巖地段，該段底層構(gòu)造發(fā)育，影響強烈，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，較破碎，薄層狀—中厚層狀，層理清晰，變化較大，兩側(cè)岸坡陡，下伏基巖為寒武系楊柳崗組含炭鈣質(zhì)泥巖，中薄層狀，強風化厚度為2～3m，下伏中風化基巖巖質(zhì)較堅硬，巖體較破碎，完整性一般。

2 鉆孔平臺設(shè)計

由于項目采用浮橋方案代替常規(guī)棧橋作為通道，每處墩位鉆孔施工平臺設(shè)計為獨立平臺，未能與浮橋連成整體，且墩位處水深較深，在設(shè)計平臺時，需根據(jù)平臺的穩(wěn)定性及鋼管樁的垂直度進行綜合性考慮。為了確保深水裸巖處平臺穩(wěn)定可靠，項目采用錨樁工藝進行鉆孔平臺施工，確保平臺的穩(wěn)定性滿足要求。

雙屏線大橋共設(shè)計鉆孔平臺7個（均為獨立式平臺），縱向連通通道采用浮橋方案，總長406m，其中2#～7#墩均位于水中，由于路線為分離式，故在鉆孔平臺設(shè)計時采用不同結(jié)構(gòu)尺寸進行設(shè)計。文章以2#墩鉆孔平臺為例進行鉆孔平臺搭設(shè)工藝介紹。2#墩所處位置位置斜面巖地段，且覆蓋層較薄，水深較深，平臺鋼管樁采用錨樁施工工藝錨固，共設(shè)錨樁8根。2#墩為左右分離式橋墩，設(shè)計平臺結(jié)構(gòu)為整體式，最大跨徑布置為9m布置，鋼管樁采用?1000mm×10mm鋼管（考慮自由懸臂較大經(jīng)計算采用Q345材質(zhì)），橫向樁間距為5.0m，樁頂承重梁為2HN500×200型鋼，上鋪321貝雷分配梁，按90cm和45cm間距布置，貝雷間采用90cm花架連接，貝雷上方設(shè)置間距40cm的I25a次分配梁，最上方為δ10mm面板。鋼管樁平聯(lián)采用?273mm×6mm鋼管，剪刀撐采用[20a。

3 鉆孔平臺施工

3.1 施工方案綜述

鉆孔平臺施工采用浮吊打設(shè)鋼管樁的施工工藝，吊裝設(shè)備采用200t浮吊，配合DJZ150型振樁錘進行沉樁。鋼管樁振設(shè)到位后，檢查鋼管樁入土深度、平面位置和傾斜度等，檢查合格后安裝樁間平聯(lián)聯(lián)結(jié)系和樁頂分配梁（首先對斜面巖地段鋼管樁進行鋼管樁穩(wěn)固，臨時連接，形成支撐體系，再進行錨樁平臺搭設(shè)與錨固，以提高其穩(wěn)定性）。根據(jù)200t浮吊吊裝能力，鉆孔平臺貝雷主梁在后場拼裝，一組（2排）貝雷整體起吊安裝。貝雷梁吊裝到位后，依次安裝橫向分配梁、橋面板，最后安裝鉆孔平臺欄桿等附屬結(jié)構(gòu)。

3.2 裸巖區(qū)鉆孔平臺搭設(shè)

（1）浮式平臺設(shè)置。鉆孔定位采用浮式平臺作為鋼管樁施工的臨時平臺，主要為平臺鋼管樁定位及接長。浮式平臺采用60型浮箱組拼，橫向采用型鋼進行連接組成整體。兩組浮箱中間設(shè)置下放鋼管的導向定位架。施工期間可利用浮箱上卷揚設(shè)備與周圍構(gòu)造物進行臨時錨固定位[1-3]。

（2）鋼管樁沉樁施工。雙屏線大橋鉆孔平臺定位樁采用浮吊配合DJZ150振動錘插打施工，雙屏線大橋2#墩為典型的斜面巖施工部位，施工前對水下地形進行掃測，測繪出樁位處實際地形，然后根據(jù)現(xiàn)場實際施工情況對鉆孔平臺進行針對性設(shè)計。在施工過程中首先采用浮式平臺對鋼管樁進行定位，先打設(shè)地勢較為平坦部位的樁基，打設(shè)至設(shè)計位置后，以此根樁為基準，打設(shè)周圍鋼管樁。

打設(shè)前，對底部進行加強處理（部分樁底口采用削竹式），采用浮式平臺上的導向架精確定位其位置，開啟振樁錘進行輕振，使其進入強風化裸巖后提高振幅，當鋼管樁下沉至無法下沉時，停止沉樁，振動過程中要不斷掌握樁位和垂直度的變化，發(fā)現(xiàn)偏差要及時采取措施，以確保樁位和垂直度符合要求。

3.3 錨樁施工

由于此處樁基水深較深，覆蓋層較薄，基本為裸巖，此平臺鋼管樁采用錨樁施工工藝錨固，以增強平臺的穩(wěn)定性。當鋼管樁入土深度達不到設(shè)計長度時，需對鋼管樁進行加固處理。加固處理主要有以下兩種方案，施工工藝如表1所示。

表1 錨樁施工工藝表

（1）方案一。當鋼管樁入土深度在3～6m但未達到設(shè)計深度時，采用樁底錨桿加固，每根樁設(shè)置3組錨桿。①鉆孔施工。斜撐及平聯(lián)安裝好后，對鉆孔位置進行定位，采用跟管工藝進行錨孔鉆孔，下放?194mm套管并嵌入巖體50cm后改用?170鉆頭?？?。采用GK-180型鉆機進行錨固孔鉆孔施工，鉆頭直徑為170mm，鉆孔深入中風化巖層5m后終孔，鉆孔深度允許偏差為±50mm，鉆孔完成后進行清孔，清除孔內(nèi)浮渣，保持孔內(nèi)清潔。②錨固材料。制備砂漿，采用不低于42.5級具有抗水侵蝕的化學穩(wěn)定性的普通硅酸鹽水泥，按施工配合比統(tǒng)一拌和錨桿砂漿。單個錨桿鋼筋籠采用3根?32mm鋼筋加工制作，長度為從孔底起并伸入鋼管樁4m為準。③錨固施工。按設(shè)計要求進行截取，并整直、除銹和除油。單根錨桿設(shè)計長度約為7m（根據(jù)實際情況可加長），穿入中風化巖層5m，鋼管樁內(nèi)錨固高度不小50cm。錨桿孔清孔完成后，安裝錨桿鋼筋籠及注漿通氣孔，然后注入水泥漿，注漿管宜采用DN15焊接管或4分塑料管，與鋼筋綁扎后伸入孔底并引至鉆孔平臺以上1m。注漿時，將注漿管插至距離孔底5～10cm處開始注漿，并隨水泥砂漿的注入緩慢勻速拔出，直到注滿為止，注漿孔口壓力控制在0.2～0.3MPa，水泥漿水灰比為0.5，摻入適量早強劑。④樁內(nèi)混凝澆筑。下放混凝土導管清除沉渣后，在鋼管內(nèi)澆筑3m高的C30水下混凝土，鋼管內(nèi)混凝土澆筑高度以高出錨固鋼筋頂面不小于5cm進行控制，以保證保護層厚度，防止錨固鋼筋銹蝕，最終形成巖層-錨桿-鋼管樁立柱穩(wěn)定系統(tǒng)。

（2）方案二。當鋼管樁入土深度不足3m，鋼管樁無法自穩(wěn)時，采用鉆孔樁對鋼管樁進行加固。當鋼管樁下沉至無法下沉時，停止沉樁。斜撐及平聯(lián)安裝好后，安裝沖擊鉆機，開始鉆孔。鉆孔采用反循環(huán)進行鉆進，鉆至入中風化巖層3m后終孔。鉆孔過程中，應(yīng)每鉆進1～2m，即對樁孔孔徑和偏位進行復(fù)測。鉆頭宜選用較小鉆頭，避免鉆孔時擴孔。若鋼管樁未進入強風化層，鉆進時宜將鋼管樁及時跟進。鉆孔完成后，及時進行清孔。清孔完成后，下放鋼筋籠，灌注水下混凝土，灌注過程應(yīng)連續(xù)，保證成樁質(zhì)量。混凝土灌注完成后，安裝鋼管樁間平聯(lián)、斜撐及樁頂承重梁，最后拆除導向架[4-5]。

3.4 鉆孔平臺的拆除施工

鉆孔平臺拆除順序與搭設(shè)順序相反，首先拆除護欄等附屬設(shè)施，然后解除面板與分配梁約束，拆除面板，再依次解除分配梁、貝雷梁、承重梁的約束并拆卸，鋼管樁采用80t履帶吊+振樁錘進行拔除，錨樁部位需進行水下割除，由平板車運離。個別鋼管樁無法拔除的，使用潛水工在湖床底部位進行割除。鉆孔平臺拆除時按照安裝順序逆向施工，先后拆除順序為橋面系、貝雷梁、承重梁、聯(lián)結(jié)系、鋼管樁。

4 結(jié)束語

綜上所述，千黃高速雙屏線大橋鉆孔平臺為典型的深水庫區(qū)裸巖作業(yè)平臺，項目采用浮橋方案代替常規(guī)棧橋作為通道，施工平臺為獨立平臺，未能與棧橋連成整體，期間對平臺穩(wěn)定性要求較高，對鋼管樁垂直度要求較高。因此，項目采用錨樁施工工藝進行了鉆孔平臺的搭設(shè)，極大地提高了深水區(qū)鉆孔平臺的穩(wěn)定性，為該項目后續(xù)施工提供了技術(shù)保障，可為類似工程的施工提供參考經(jīng)驗。