閆化堂

摘要：通明海特大橋為跨海橋梁，總長5.6km，其樁基設(shè)計均為摩擦樁基，樁基數(shù)量眾多且深度大，樁基基礎(chǔ)歷來都是橋梁工程的一大重點，選擇適合的樁基施工工藝對該工程是否順利進(jìn)行起著關(guān)鍵作用。文章闡述了施工環(huán)境，對幾種樁基施工工藝的可行性研究進(jìn)行討論，然后對施工效率和施工成本進(jìn)行分析對比，有效節(jié)省了施工成本，提高了施工效率。

關(guān)鍵詞：硬塑性粘土;超長樁基;施工效率

通明海特大橋主橋采用主跨338m雙塔雙索面疊合梁斜拉橋方案，A型塔，橋跨布置為146+338+146。引橋采用50m跨徑現(xiàn)澆箱梁+25m預(yù)制小箱梁。文章主要根據(jù)該項目現(xiàn)場的情況及需求，從工藝難度、施工效率、成本等方向進(jìn)行比選分析，最終確定合適的施工工藝。

1.樁基情況介紹

通明海特大橋海上樁基類型眾多，主墩為φ3.1～2.8m變截面樁基，樁長137.5m，共30根。過渡墩為Φ2.5～2.2m，變截面樁基，樁長87.5m，共12根。海上引橋樁基為1.8m及2m樁基，長度在78～97m之間，共660根。如圖1所示為主墩樁基布置圖，如圖2所示為引橋墩樁基布置圖。

2.施工環(huán)境

本標(biāo)段海上部分總長3.7km，深水區(qū)0.7km，船只可正常施工作業(yè)，淺灘區(qū)3km，船只無法進(jìn)入，只能依靠棧橋到達(dá)每個施工墩位。

橋位區(qū)地處濱海灘涂，地勢平坦;主要地質(zhì)為沙層、淤泥層及黏土層，其中黏土層硬塑性黏土，在施工過程中鉆進(jìn)困難。通明海特大橋西引橋海上部分共72個墩位，660根樁基，總體計劃要求需在14個月內(nèi)完成樁基施工，平均每個月要至少完成47根樁基。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的施工方法要求只能分兩個施工段進(jìn)行施工，單個施工段每月要完成24根樁基。施工進(jìn)度壓力大，樁基施工要求快速周轉(zhuǎn)。

3.工藝可行性研究

引橋樁基長度在80～100m之間，一般的沖機(jī)在超長樁基施工難度較大，回旋鉆機(jī)及旋挖鉆機(jī)在施工超長摩擦樁工藝已非常成熟，適合施工。

本地區(qū)地質(zhì)為硬塑性黏土，本地區(qū)地質(zhì)與湛江海灣橋相近，根據(jù)湛江海灣橋施工經(jīng)驗，沖機(jī)無法在此類土層進(jìn)行施工，會發(fā)生粘錘現(xiàn)象，當(dāng)時湛江海灣橋采用回旋鉆機(jī)進(jìn)行施工，經(jīng)常發(fā)生糊鉆現(xiàn)象，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度;旋挖鉆機(jī)鉆機(jī)采用鉆斗自取土形式施工，糊鉆的幾率較小，適合在硬朔性粘土施工。

先排除采用沖機(jī)施工的可能性，在施工效率與成本對回旋鉆機(jī)及旋挖鉆機(jī)進(jìn)行比選。

4.施工效率分析對比

根據(jù)地質(zhì)及經(jīng)驗分析，單條樁基按100m進(jìn)行估算，回旋鉆機(jī)成孔時間為7d。旋挖鉆機(jī)成孔時間為1d。

旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)施工效率遠(yuǎn)超回旋鉆機(jī)。為滿足單個月單個施工段施工24根樁基要求，回旋鉆機(jī)要求配置6臺，旋挖鉆機(jī)配置1臺。

5.施工成本分析對比

樁基施工成本主要分成平臺周轉(zhuǎn)材料費、設(shè)備費、動力費及造漿成本。根據(jù)施工效率，同樣施工進(jìn)度，旋挖鉆機(jī)與回旋鉆機(jī)比例1：6，根據(jù)鉆機(jī)數(shù)量進(jìn)行進(jìn)行成本對比。

（1）平臺材料費。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的荷載比回旋鉆鉆機(jī)的大，單個旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)引橋施工平臺使用鋼材約150t，按6000元/t計算，約90萬元，回旋鉆機(jī)則是120t，約72萬元。單個平臺周轉(zhuǎn)4次，共施工32根樁基。平攤到單根樁基旋挖鉆機(jī)28125元，回旋鉆機(jī)22500元。

（2）設(shè)備費。旋挖鉆機(jī)可自行行走，僅進(jìn)場時拼裝需吊車配合，施工過程中無需設(shè)備配合?；匦D(zhuǎn)在進(jìn)場及轉(zhuǎn)換樁位時均需吊車及平板車配合，按1臺25t汽車吊及12m平板車進(jìn)行計算，回旋鉆機(jī)每月成本多3萬元。按一個月完成24根樁基計算，單根樁基約增加1250元成本。

（3）動力費。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)使用柴油作為動力，根據(jù)測算單根樁基施工耗油60L，合計390元。單臺回旋鉆機(jī)額定功率為245kW，按6d計算，共消耗電量35280kW，一度電以0.6元計算，21168元。按兩個施工段計算，12臺回旋鉆機(jī)增加4臺630kW變壓器，變壓器安裝費用為1000元/kVA，252萬元，變壓器為一次性投入，無法回收，平均到單根樁基為3818元。總功率增加電纜鋪設(shè)費用相應(yīng)增加，電纜可回收或采用舊電纜，故此項費用未進(jìn)行估算?；匦@施工單根樁基動力費為24986元。

（4）造漿。回旋鉆機(jī)可自行造漿，省去此項費用。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)無法自行造漿，需采用膨潤土進(jìn)行造漿，根據(jù)配比一方泥漿成本為120元，引橋單根樁基為300方，共36000元，泥漿可循環(huán)利用約4次，平均單根樁基造漿費用為9000元。

（5）合計。如表1所示為單根樁基成本對比。

6.結(jié)束語

綜上所述，文章主要以通明海特大橋樁基施工為例，對常規(guī)的幾種樁基施工工藝從多個角度進(jìn)行比選分析，重點是確保施工進(jìn)度前提下進(jìn)行成本控制，根據(jù)成本計算，旋挖鉆機(jī)成本明顯優(yōu)于回旋鉆機(jī)，節(jié)約約700萬元，對于類似的硬朔性粘土超長樁基施工，采用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工有明顯優(yōu)勢。

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