朱國強(qiáng)

中鐵大橋局集團(tuán)第二工程有限公司（210015）

大型橋梁主墩承臺(tái)施工方案經(jīng)濟(jì)比選

朱國強(qiáng)

中鐵大橋局集團(tuán)第二工程有限公司（210015）

目前市場競爭激烈的形勢(shì)下，施工單位在保證工程質(zhì)量、安全、工期的前提下，施工方案優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)比選是降低施工成本有效的途徑。以某橋梁工程為對(duì)象，對(duì)兩種不同的承臺(tái)施工方案進(jìn)行了成本比較分析，為最終方案確認(rèn)提供了必要依據(jù)。

承臺(tái)；施工，經(jīng)濟(jì)

0 概述

0.1 工程概況

某工程為新XX路建設(shè)工程的重要組成部分，橋梁全長664 m。主橋主跨為雙塔自錨式懸索橋,跨度布置為(94+188+94)m。主橋橋型布置見圖1。

圖1 主橋橋型布置圖（單位:mm）

0.2 水文地質(zhì)

本項(xiàng)目跨越XX溝。XX溝為淮水入江水道的一段。XX溝河底寬300～600 m，河底高程-5～-22.5 m上匯XX河、X河、XX河和XX河4條河來水，南入夾江，現(xiàn)排泄流量9 704 m3/s，約占?xì)w江總流量的80%。XX溝百年一遇水位為7.0 m，常水位5～5.5 m，常年水位均較高。

0.3 工期情況

項(xiàng)目總工期630 d，還涉及到后期橋頭堡仿古建筑工程施工，施工工期極為緊張，必須在開工次年洪水來臨前完成基礎(chǔ)施工。節(jié)點(diǎn)工期：2013年9月,開工建設(shè)；2014年2月10日,完成主墩樁基施工；2014年6月30日，完成主橋承臺(tái)施工。

0.4 主墩承臺(tái)形式

主塔墩承臺(tái)樁基采用68根Φ220 cm鉆孔灌注樁，樁長85 m,樁中心距5.5 m，持力層為全風(fēng)化砂巖。

主塔墩承臺(tái)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚度5.0 m，承臺(tái)頂標(biāo)高-3.321 m，底標(biāo)高為-8.321 m。承臺(tái)平面尺寸為49.3(順橋向)×65.5 m(橫橋向)，啞鈴型布置，見圖2。

圖2 承臺(tái)平面布置

1 承臺(tái)施工方案比選

1.1 比選方案

主墩承臺(tái)位于河道中，枯水期施工水位+5.5 m，河床標(biāo)高約為-2.0 m，承臺(tái)底標(biāo)高-8.321 m，承臺(tái)底至水面高度為13.821 m，承臺(tái)底距河床面高度為6.321 m，對(duì)于此類承臺(tái)施工一般采用雙壁鋼套箱圍堰或鋼板樁圍堰進(jìn)行施工。

1.2 雙壁鋼圍堰施工方案

1.2.1 主要方案及工期

雙壁鋼套箱圍堰設(shè)計(jì)輪廓尺寸與承臺(tái)相同，封底采用C30水下混凝土封底，封底厚度5 m，封底混凝土底標(biāo)高-13.321,鋼圍堰底標(biāo)高確定為-14 m，刃腳底面與封底混凝土底面標(biāo)高基本相同。鋼圍堰采用鋼結(jié)構(gòu)加工廠分塊制作，墩位處采用吊機(jī)分塊拼裝，拼裝完成后利用多臺(tái)千斤頂整體下放圍堰，圍堰內(nèi)吸泥取土下沉，下沉到位后進(jìn)行圍堰封底施工。雙壁圍堰需在墩位處臨時(shí)平臺(tái)組拼成整體后下放入水，鋼圍堰的墩位組拼需要在鉆孔樁施工完成后進(jìn)行。根據(jù)施工方案，施工工期安排見圖3。

鋼圍堰方案承臺(tái)施工用時(shí)139 d。

圖3 承臺(tái)施工工期安排

1.2.2施工成本測(cè)算

采用雙壁鋼圍堰施工,準(zhǔn)確控制圍堰拼裝精度，便可用圍堰作為后續(xù)承臺(tái)施工的外模板，圍堰取土也可相應(yīng)減少。成本測(cè)算見表1。

表1 施工成本測(cè)算

1.3 鋼板樁圍堰施工方案

1.3.1 主要方案及工期

鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)輪廓尺寸比承臺(tái)尺寸大1.5 m，便于安裝模板，封底采用C30水下混凝土封底，封底厚度5 m，封底混凝土底標(biāo)高-13.321，鋼圍堰底標(biāo)高為-21 m。根據(jù)施工水位+5.5 m，圍堰頂標(biāo)高設(shè)計(jì)為+6 m，圍堰高度27 m，圍堰主要由鋼板樁及內(nèi)支撐組成。

根據(jù)承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸，考慮鋼板樁圍堰內(nèi)支撐設(shè)置、施工方便、施工進(jìn)度等情況，主墩鋼板樁圍堰按主承臺(tái)、系梁分塊設(shè)置鋼板樁圍堰，各分塊圍堰又連接形成整體，互相支撐。鋼板樁采用國內(nèi)先進(jìn)、剛度大的超長拉森Ⅵ型鋼板樁，鋼板樁樁長27 m。圍堰采用三層內(nèi)支撐，頂層內(nèi)支撐+3.5 m，圈梁采用2HM588，內(nèi)支撐采用Φ800鋼管。第二層內(nèi)支撐-1.0 m，第三層內(nèi)支撐-4.5 m，圈梁均采用2HN900，內(nèi)支撐采用Φ1 000鋼管。

鋼板樁插打在鉆孔樁施工過程中進(jìn)行，設(shè)計(jì)施工平臺(tái)時(shí)預(yù)先考慮鋼板樁插打位置，進(jìn)行預(yù)留，打樁設(shè)備在完成平臺(tái)樁及鋼護(hù)筒插打后，鉆機(jī)鉆孔的過程中進(jìn)行承臺(tái)部分鋼板樁的插打，考慮在鉆孔樁完成前同步完成60%的鋼板樁插打，鉆孔樁施工完成后繼續(xù)完成剩余鋼板樁插打并安裝圍堰內(nèi)支撐。施工工期見圖4。

鋼板樁圍堰方案承臺(tái)施工用時(shí)為72 d。

圖4 承臺(tái)施工工期安排

1.3.2 施工成本測(cè)算

承臺(tái)施工需要在圍堰內(nèi)安裝承臺(tái)鋼模板。成本測(cè)算見表2。

表2 施工成本測(cè)算

1.4 方案比選

雙壁鋼圍堰施工，在大型橋梁基礎(chǔ)施工中較為常見。超長鋼板樁圍堰施工在實(shí)際施工中案例較為罕見，該工藝在我公司施工的XX鐵路XXX大橋121號(hào)主墩及XX城際鐵路XXXX大橋主橋7號(hào)墩得到成功應(yīng)用。掌握該施工技術(shù)，大膽采用新工藝，可以縮短施工工期并可以節(jié)約成本480萬元左右，所以推薦采用鋼板樁圍堰施工。

方案對(duì)比件見表3。

2 結(jié)語

在項(xiàng)目的投標(biāo)及施工管理過程中，工程造價(jià)人員對(duì)大型方案的經(jīng)濟(jì)比選是一項(xiàng)極其重要的工作。目前市場競爭激烈的形勢(shì)下，施工單位在保證工程質(zhì)量、安全、工期的前提下，施工方案優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)比選是降低施工成本的有效途徑，造價(jià)人員應(yīng)做好經(jīng)濟(jì)參謀,保證項(xiàng)目管理目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。