查海峰，金玉華

(1.九江市公路管理局德安分局;2.九江市公路管理局星子分局)

1 橋梁深水基礎(chǔ)施工的發(fā)展現(xiàn)狀概述

我國深水橋梁大多數(shù)分布在長江中、下游及其支流，以及沿海海峽等流域。國內(nèi)的深水橋梁的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式多數(shù)為樁基礎(chǔ)，沉井基礎(chǔ)已很少采用。根據(jù)樁基礎(chǔ)形式按施工方法可分為鉆孔樁基礎(chǔ)和打入樁兩種，樁基礎(chǔ)按承臺的位置又分為低樁承臺樁基礎(chǔ)和高樁承臺樁基礎(chǔ)。

進(jìn)入90年代，由于長江經(jīng)濟(jì)帶和沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國跨長江、海峽的大型橋梁建設(shè)逐漸增多，特別是由于長江中、下游的水文、地質(zhì)特點(diǎn)，其橋梁的建設(shè)基本代表了我國的橋梁建設(shè)的最新水平和發(fā)展趨勢。深水橋梁的發(fā)展趨勢是:由于通航要求、梁部技術(shù)以及樁工機(jī)械的進(jìn)步，使得為減少深水基礎(chǔ)施工的工程量和滿足通航要求而設(shè)計(jì)的大跨度深水橋梁得以不斷發(fā)展。近些年，隨著樁工機(jī)械的不斷研制，鉆孔樁已朝著大直徑、多樣化、變截面、空心樁方向發(fā)展，目前，鉆孔灌注樁的最大直徑已達(dá)500 cm。伴隨著樁基的應(yīng)用，為通航需要和抗沖刷而設(shè)計(jì)的低樁承臺正在普遍應(yīng)用。

2 橋梁深水基礎(chǔ)施工存在的問題

(1)大直徑鉆孔樁施工技術(shù)滯后。由于深水橋梁正向大跨度發(fā)展，大直徑鉆孔樁基礎(chǔ)已普遍應(yīng)用。從近幾年的大跨度橋梁的設(shè)計(jì)來看，其樁徑一般都在3.0 m以上。

(2)水上設(shè)備缺乏。部分鐵路舟橋器材可作為水上施工的設(shè)備，但由于舟橋器材自身的局限性，其抵御高流速、大風(fēng)、大浪以及潮汐的能力都較弱，只適合水較淺的水域，限制了參與深水橋梁建設(shè)的機(jī)會，沒有大型水上設(shè)備，成為在投標(biāo)階段就難以逾越的一大障礙。

(3)水上施工技術(shù)工人嚴(yán)重匱乏。從橋梁的施工技術(shù)來看，水上施工以及基礎(chǔ)施工是技術(shù)含量較高的專業(yè)，對操作及管理人員也提出了更高的要求。

(4)施工設(shè)備的配備及管理存在諸多困難。首先，由于水上設(shè)備購置費(fèi)用巨大，單憑某一單位購置是難以實(shí)現(xiàn)的;其次，由于水上設(shè)備具有維修、使用專業(yè)化高的特點(diǎn)，并且需要在通航的水域存放，以舟橋處的現(xiàn)有器材(適應(yīng)淺水基礎(chǔ)施工)為基礎(chǔ)，根據(jù)深水橋梁建設(shè)的長遠(yuǎn)目標(biāo)，缺少一些必要的大型水上施工設(shè)備，不能形成配套的水上施工設(shè)備;最后，缺少舟橋處的水上設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)，不能對設(shè)備統(tǒng)一調(diào)度。

3 橋梁深水基礎(chǔ)施工的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 鉆孔平臺

在深水基礎(chǔ)鉆孔施工時(shí)，必須在樁位設(shè)置為鉆機(jī)設(shè)置工作平臺。深水基礎(chǔ)鉆孔樁施工工作平臺的形式可分為固定工作平臺和浮動工作平臺兩種。

3.1.1 固定工作平臺

(1)支架工作平臺常見的支架工作平臺是利用已下的鋼護(hù)筒加少量臨時(shí)鋼管樁作為支撐的鉆孔平臺。工藝流程:測量定位→插打支架樁→安裝支架樁的聯(lián)接系→安裝鋼護(hù)筒導(dǎo)向架→安裝支架上鉆機(jī)工作平臺→插打鋼護(hù)筒→安裝鉆機(jī)及配套設(shè)施→鉆孔。

(2)利用圍堰設(shè)置工作平臺在深水基礎(chǔ)施工中圍堰的種類很多，其中鋼套箱圍堰堅(jiān)固，整體性好，剛度較大，抗沖刷、抗撞擊的能力很強(qiáng)，對于抗臺風(fēng)和潮水有利。工藝流程:測量定位鉆孔樁→下沉鋼套箱圍堰→安裝鋼護(hù)筒導(dǎo)向架→插打鋼護(hù)筒→澆注鋼套箱圍堰封底混凝土→安裝鋼套箱圍堰上鉆機(jī)工作平臺→安裝鉆機(jī)及配套設(shè)施→鉆孔。

3.1.2 浮動工作平臺

浮動工作平臺是利用船體、六四式標(biāo)準(zhǔn)舟節(jié)以及浮箱等浮體拼裝而成的平臺，利用錨碇進(jìn)行定位，在平臺上安裝鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔樁的施工。浮體的大小根據(jù)水流和荷載的情況而定。它主要適用于風(fēng)浪、流速小，水位變化不劇烈的深水基礎(chǔ)施工中。工藝流程:拼裝浮動工作平臺→平臺就位錨碇→插打鋼護(hù)筒→安裝鉆機(jī)及配套設(shè)施→鉆孔。

3.2 鉆孔樁施工

隨著深水基礎(chǔ)大直徑鉆孔樁越來越多的采用，由于大直徑鉆孔樁斷樁后補(bǔ)樁相當(dāng)困難，使得深水鉆孔樁施工的難度越來越大。施工中的難點(diǎn)就是鉆機(jī)的選型和鉆孔樁的施工中的關(guān)鍵技術(shù)控制，其中施工關(guān)鍵技術(shù)包括鉆機(jī)的選型、護(hù)筒的埋置深度、成孔工藝、灌注成樁工藝等。

3.2.1 鉆機(jī)選型

根據(jù)不同的河床地質(zhì)情況、鉆孔直徑及深度選擇合適的鉆機(jī)型式是鉆孔樁施工成敗的關(guān)鍵。深水基礎(chǔ)鉆孔樁施工通常所選用的鉆機(jī)型式有多種，不同型式的鉆機(jī)有其不同的特點(diǎn)和適用范圍。施工中，應(yīng)根據(jù)樁徑的大小、地質(zhì)的不同等特點(diǎn)選擇合適的鉆機(jī)。

3.2.2 護(hù)筒

鉆孔樁施工采用護(hù)筒起到固定樁位，引導(dǎo)鉆頭方向，隔離水源免其流入井孔，保持孔口不坍塌，并保證孔內(nèi)水位(泥漿)高出地下水或施工水位一定高度，形成靜水壓力(水頭)，以保護(hù)孔壁免于坍塌等作用。

3.2.3 成孔工藝

成孔工藝流程:測量孔位→下沉(埋設(shè))護(hù)筒→復(fù)測孔位→安裝鉆機(jī)調(diào)平鉆機(jī)底座并對正樁位→鉆進(jìn)→到位后清孔→測量孔深并檢查成孔質(zhì)量→提鉆、鉆機(jī)移位。

3.2.4 灌注成樁工藝

水下混凝土灌注工藝流程:復(fù)測孔深→放置鋼筋籠→搭設(shè)水下混凝土封孔平臺→放置水封導(dǎo)管→砍球、灌注水封混凝土→邊灌注水封混凝土邊拆除導(dǎo)管至灌注完畢→鑿除樁頭浮漿、保持混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

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［1］李維洲.跨海大橋大型深水基礎(chǔ)施工技術(shù)分析［J］.結(jié)構(gòu)工程師，2012，(16):18-23.

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