永武高速公路深水橋施工技術(shù)

1、永武高速公路深水橋施工技術(shù)一、項(xiàng)目概況 永武高速公路有近60公里北繞柘林湖，多次跨越柘林湖庫叉,全線橋梁總長18.9KM/95座，橋梁比例16.33%;樁基水深超過20米的深水橋梁有5座，其中：南山一橋、巾口大橋、紅巖潭大橋的最大水深近30米，是我國內(nèi)河橋梁建設(shè)基礎(chǔ)施工水深最深的橋梁工程。這三座深水橋均為40米預(yù)應(yīng)力砼T梁，具體簡況如下表:項(xiàng)目南山一橋巾口大橋紅巖潭大橋小計(jì)橋長（m）9697698092547重型鋼棧橋長（m）8605207592139深水平臺(tái)（個(gè)）20141852鋼棧橋用鋼（t）2600190025007000鋼護(hù)筒用鋼（t）1600110016004300鋼平臺(tái)用鋼（t）2

2、900200035008400臨建總用鋼（t）71005000760019700三座深水橋于2009年8月份開工，2010年12月完成了橋梁下部構(gòu)造。深水樁基在施工過程中，大都遇到了斜巖、孤石、裂隙、溶洞、堅(jiān)石等一種或多種情況，穿孔、漏漿、塌孔、平臺(tái)和護(hù)筒下沉、卡鉆等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，需要潛水員全程配合，樁基施工難度之大、工效之低、投入之大，都比預(yù)想的要困難得多。二、工程設(shè)計(jì)和施工方案的確定 在橋位選定和施工方案的確定上，項(xiàng)目辦提前介入、全過程參與,及時(shí)調(diào)整與優(yōu)化。1、橋位的選定南山一橋、巾口大橋設(shè)計(jì)單位提出了二個(gè)方案，其中二方案（即 綠線方案）采用橋梁將兩岸島嶼直接連起來，線形較為順直，專家一

3、致推薦，但有一座長2KM的深水橋梁，基礎(chǔ)水深達(dá)35m; 方案（即 紅線方案）沿山邊布線，平面線形略差，但將特長深水橋梁分成三座 橋梁跨越，且最大水深要淺 5m。鑒于旅游高速公路的特點(diǎn)，綜合考 慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和施工工期、難度等因素，經(jīng)與專家深入溝通，最終 采用了路線一方案，為工程施工爭取有利條件。紅巖潭大橋設(shè)計(jì)單位也提出了二個(gè)方案， 經(jīng)與當(dāng)?shù)卮迕駵贤ǎ?發(fā)現(xiàn)二方案要跨越一個(gè)深水泥潭（紅巖潭因此而得名），故采用了一方案，橋長相近，但湖底條件相對(duì)較好。2、施工方案的確定 在設(shè)計(jì)單位擬定初步設(shè)計(jì)方案后， 項(xiàng)目辦即組織國內(nèi)具有豐富經(jīng)驗(yàn)的 深水橋?qū)＜覍?duì)三座深水橋的施工方案開展技術(shù)論證， 為項(xiàng)目施工招標(biāo)為保

4、證后期施工的順利進(jìn)行，項(xiàng)目辦未雨綢繆，2009 年 3 月，和施工圖設(shè)計(jì)提供咨詢意見;施工單位進(jìn)場后，2009年 8 月 8 日,項(xiàng) 目辦再次組織專家對(duì)深水橋?qū)嵤┓桨高M(jìn)一步論證， 以指導(dǎo)深水橋梁的 實(shí)施，將原承包人擬采用的組合駁 +鉆孔平臺(tái)并周轉(zhuǎn)一次的方案調(diào)整 為通長重型鋼棧橋 +全平臺(tái)的方案;實(shí)施過程中，項(xiàng)目辦成立專門的 工作小組，對(duì)深水橋梁的施工進(jìn)行全程跟蹤，提供全面的技術(shù)、協(xié)調(diào) 和資源的支持，為深水橋的順利施工提供了強(qiáng)有力的保證。三、鋼便橋及鋼平臺(tái)的搭設(shè)柘林湖是由人工筑壩形成的人工湖， 南山一橋橋址處于大傾角半 山腰、紅巖潭大橋處于魯溪河原河道，陡斜坡、孤石、裸巖、溶洞遍 布，水下地形起

5、伏不平、覆蓋層淺甚至無覆蓋層，鋼棧橋、鋼平臺(tái)施工及鋼護(hù)筒沉放難度大、穩(wěn)定性差。經(jīng)過試樁，采用90T振動(dòng)錘插打 720、820鋼管樁，鋼管樁插入深度一般為2.04.0米，最小深度為0 米。為確保穩(wěn)定，棧橋按3mx 3m間距布置2X 2根鋼管樁，高位剪 刀撐固結(jié)，形成穩(wěn)固的小“板凳樁” ；平臺(tái)按順橋向間距 3.55米、 垂直橋向間距9-11.5米不等布置4X 4根鋼管樁，高位剪刀撐固結(jié), 形成穩(wěn)固的大“板凳樁” 。平臺(tái)與棧橋聯(lián)結(jié)，確保整體穩(wěn)定性。鋼管 樁上搭工字鋼墊梁、鋪貝雷片、分配梁、橋面板等構(gòu)成橋面系，棧橋 面寬6米，平臺(tái)為15米X 30米。裸巖及孤石處基礎(chǔ)： 先將鋼管樁垂直下放到位， 潛水員

6、用袋裝砼將樁底堆碼固結(jié)做基座，再剪刀撐加固。紅巖潭大橋4#平臺(tái)有根鋼 管樁正處于一塊較大的孤石（利用潛水員探摸） ，在該預(yù)定樁位旁邊 先插打入一根鋼管樁，然后再施工該鋼管樁，兩根鋼管樁連接，相互 幫扶，以保穩(wěn)定。類似情況，三座深水橋有近二十處之多。斜陡坡巖地段基礎(chǔ)： 在南山一橋和紅巖潭大橋多處墩位于坡度較 大的陡斜坡裸巖地段，坡度 40 50°左右。為此，先下潛水員進(jìn)行 小范圍的水下爆破，鑿平巖面，使鋼管樁有穩(wěn)固的著床位置，再用浮 吊將鋼管樁逐一垂直下放至預(yù)定位置， 履帶吊配合固定， 并逐一互相 聯(lián)結(jié)形成小 “板凳”，進(jìn)而相互聯(lián)結(jié)成大“板凳” ，確保穩(wěn)定。四、鋼護(hù)筒的安設(shè)紅巖潭大橋中

7、段和巾口大橋，地層上部多為透水的圓礫、卵石、 塊石等，采用120T振動(dòng)錘插打鋼護(hù)筒，插入深度一般為2.03.0米, 但往往鋼護(hù)筒底部漏水。故先上沖擊鉆加大沖擊 3 5 米至中風(fēng)化， 然后振動(dòng)錘跟進(jìn)， 二次插打鋼護(hù)筒。插打好的鋼護(hù)筒與施工平臺(tái)焊接， 進(jìn)一步確保穩(wěn)定。鋼護(hù)筒跟進(jìn)之后，仍漏水嚴(yán)重的，就下潛水員，在鋼護(hù)筒內(nèi)外水下灌注砼的方式對(duì)該樁位進(jìn)行密封處理。南山一橋大部分和紅巖潭大橋起終點(diǎn)段位于斜坡裸巖上， 因鋼護(hù) 筒底不在同一水平面上，高差達(dá) 23米，無法下放。首先，安排潛 水員對(duì)所在的位置進(jìn)行水下爆破，炸平位置；如效果不佳，則在樁位 處安排鉆機(jī)空打， 適當(dāng)?shù)募哟筱@機(jī)錘頭直徑， 把高差過大的部分

8、徹底 打平，并繼續(xù)下打 2 米左右，將鋼護(hù)筒象栽樹一下“栽”進(jìn)去，鋼護(hù) 筒內(nèi)外灌注砼密封處理。五、深水巖溶樁基施工因設(shè)計(jì)未逐樁鉆探，進(jìn)場施工后發(fā)現(xiàn)深水橋有大量樁基均有溶 洞、裂隙等不良地質(zhì)，與設(shè)計(jì)文件出入較大。為此，項(xiàng)目辦要求承包 人對(duì)三座深水橋梁進(jìn)行逐樁超前地質(zhì)補(bǔ)鉆，通過鉆探發(fā)現(xiàn)南山一橋、 紅巖潭大橋不良地質(zhì)發(fā)育， 紅巖潭大橋有 50 根樁、南山一橋有 26 根 溶洞較發(fā)育、并有多根樁基有溶洞串，水中最大處溶洞達(dá)到 14.3 米紅巖潭大橋 18#墩右 1 孔），岸上最大處溶洞達(dá)到 17.1米（紅巖潭 大橋 19#右 1 孔）。另外，三座深水橋均地處武寧系礫巖，巖石強(qiáng)度 達(dá)到 60MP 以上，

9、鉆孔工效很低。對(duì)溶洞無填充物的樁基礎(chǔ)采用拋填片石及粘土方法處理。 對(duì)有填 充物溶洞的樁基礎(chǔ)， 視洞內(nèi)填充物和充填情況處理。 當(dāng)溶洞內(nèi)空間較 大時(shí)采用拋填片石及粘土方法處理； 當(dāng)溶洞內(nèi)填充物較密實(shí)、 基本填備足由于滿時(shí)適當(dāng)提高泥漿比重即可。 關(guān)鍵是要根據(jù)超前地質(zhì)鉆探情況， 相應(yīng)的片石和粘土，并密切注意孔內(nèi)水頭變化，及時(shí)造漿和回填， 穩(wěn)住孔內(nèi)水頭。逐樁超前地質(zhì)勘探， 不能以點(diǎn)反映出整個(gè)樁位的真實(shí)情況， 溶洞位置、容量的不確定性，給樁基施工帶來了很大的難度。如紅巖潭大橋 12#左-1、17#左 -0、 17#左-1 樁基施工時(shí)，在地勘報(bào)告無溶洞 處，卻遭遇較大溶洞，瞬間護(hù)筒內(nèi)水位急降十余米，造成孔內(nèi)

10、外的水 壓力差急劇變化、補(bǔ)水不及， 14mm 厚鋼板卷制的鋼護(hù)筒被瞬間擠壓 變形。事后由潛水員下水割除變形鋼護(hù)筒，重新加工護(hù)筒下放，并水 下砼密封。深水橋施工中最困難就是紅巖潭大橋 19#右-1 樁的探頭巖處理， 該樁位于湖岸邊的陡崖上，樁徑 2 米，樁身 1/3于岸上， 2/3于水中， 且經(jīng)過潛水員的水下探摸，確定該樁位正處于山體突出的探頭巖上， 巖石厚 9.3 米，向內(nèi)凹陷 4.5 米，懸空 6.5 米，再下為 45%陡坡，無 法搭設(shè)工作平臺(tái)。經(jīng)研究，在探頭巖上加大面積現(xiàn)澆樁基工作平臺(tái) （平 臺(tái)以嵌巖樁相連），確保鉆機(jī)就位。打穿該突出巖體后，再下鋼護(hù)筒， 在鋼護(hù)筒底澆筑水下砼密封處理，該樁施工前后歷時(shí) 3 個(gè)多月。六、施工環(huán)保措施本項(xiàng)目位于著名的廬山西海風(fēng)景區(qū)，柘林湖水屬國家一級(jí)水質(zhì)、 為南昌市未來備用水源地， 水域中生存有大量的現(xiàn)代桃花水母， 是全 國最大的桃花水母繁衍地， 其中巾口大橋、 紅巖潭大橋區(qū)域均為專供 出口的水產(chǎn)養(yǎng)殖基地，水環(huán)境極為敏感、環(huán)保要求很高。為了確保一 湖清水不受污染，橋梁建設(shè)在環(huán)保文明施工、污染防治上狠下功夫， 在加強(qiáng)宣傳教育的同時(shí)， 采取了多種切實(shí)可行的措施， 取得了明顯的 效果。如沖擊鉆鉆孔施工時(shí)， 對(duì)于淺覆蓋層和裸巖樁位采用清水鉆工 藝，其余樁位采用泥漿循環(huán)工藝，但不摻加任何化學(xué)物質(zhì)