徐朝銳

（中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第五工程有限公司， 湖北 宜昌 443000）

1 工程背景

瀘州市安富第二過江通道（鄰玉長(zhǎng)江六橋） 主橋MP4#墩施工位置處于江中央，緊鄰航道，水流湍急，洪峰過境最大流速超過20000m3/s，水位最大漲幅12.2m。最大鉆探揭示河床卵石覆蓋層達(dá)7.3m。承臺(tái)下共有25 根水下樁基，所有樁基礎(chǔ)均為嵌巖樁基礎(chǔ)，樁基直徑均為3m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)均為40m。水上樁基施工主要采取利用水上船舶搭建鋼桁架施工平臺(tái)，在浮式平臺(tái)上下放25 根鋼護(hù)筒栽設(shè)固定，然后將鋼桁架平臺(tái)提升至鋼護(hù)筒頂固定，完成浮動(dòng)平臺(tái)向固定平臺(tái)的體系轉(zhuǎn)換，最后在平臺(tái)上施工樁基。

難點(diǎn)分析，通常的鋼護(hù)筒定位下放是采用限位裝置，即在平臺(tái)面鋼護(hù)筒的定位位置，調(diào)節(jié)好鋼護(hù)筒的垂直度后，將鋼管通過型鋼框架固定到平臺(tái)的橫梁和縱梁上，然后直接插打護(hù)筒入河床進(jìn)行固定。但此種定位方法適用的鋼護(hù)筒下放長(zhǎng)度短、水流流速慢，地質(zhì)條件多為在長(zhǎng)江下游的平原地區(qū)等地質(zhì)水文條件好的情況，本項(xiàng)目由于其復(fù)雜的地質(zhì)水文條件的特殊性，鋼護(hù)筒的精確定位栽設(shè)存在以上難題需要克服：

1） 長(zhǎng)江上游水流湍急，在急流中下放鋼護(hù)筒，受水流的作用鋼護(hù)筒在水中會(huì)隨水流方向發(fā)生偏移，因此容易發(fā)生偏位；2） 施工區(qū)域水位深，最長(zhǎng)的鋼護(hù)筒下放長(zhǎng)度超40m，單靠浮式平臺(tái)上層的單點(diǎn)鎖定，護(hù)筒在下方自由端很容易發(fā)生傾斜；3） 長(zhǎng)江上游的卵石覆蓋層較厚，本施工區(qū)域最深達(dá)7m 以上，鋼護(hù)筒在卵石層中插打跟進(jìn)的過程中，容易受卵石的影響插打不進(jìn)或發(fā)生傾斜。

2 施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 護(hù)筒定位裝置的改良

現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)的常規(guī)導(dǎo)向定位架一般為鋼桁架結(jié)構(gòu)，其存在的缺點(diǎn)就是定位精度不高，施工效率較低，并且在鋼護(hù)筒振動(dòng)下沉的過程中可能發(fā)生移動(dòng)等問題，MP4 第一批鋼護(hù)筒下放就是采用的工字鋼焊接的矩形框來作為限位固定框架，但其使用效果不是很理想，測(cè)量鋼護(hù)筒定位偏差最大達(dá)到20cm。

通過充分的研究和查閱相關(guān)資料，利用現(xiàn)有的工程材料及施工條件，研究制定了一種新型的限位桁架+頂推調(diào)節(jié)裝置為一體的鋼護(hù)筒下放定位、調(diào)節(jié)裝置，合理利用現(xiàn)有條件，浮式平臺(tái)上下層間距7m，利用現(xiàn)有的浮式平臺(tái)及工字鋼焊接兩個(gè)定位框架，定位框架與平臺(tái)一體，有效的克服單獨(dú)制作定位框架在鋼護(hù)筒下放過程中容易發(fā)生移動(dòng)的問題。利用鋼板制作了8 個(gè)機(jī)械式千斤頂，分別設(shè)置于兩層鋼桁架預(yù)留孔位上下方，此導(dǎo)向裝置優(yōu)點(diǎn)在于鋼護(hù)筒下放過程中可利用8個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的機(jī)械式千斤頂卡住鋼護(hù)筒實(shí)現(xiàn)定位，同時(shí)又可以通過松緊千斤頂實(shí)現(xiàn)微調(diào)糾偏，保證護(hù)筒下放的垂直度。

2.2 超長(zhǎng)護(hù)筒水中下放的傾斜控制

限位桁架圖

限位調(diào)節(jié)裝置工程實(shí)例圖

MP4 護(hù)筒最大下放長(zhǎng)度超40m，雖上部采用了7m 雙層的定位調(diào)節(jié)框架，但相對(duì)于護(hù)筒的下放長(zhǎng)度，下放過程中的護(hù)筒自由活動(dòng)端長(zhǎng)度仍然較大，在長(zhǎng)江上游水流流速湍急的沖擊下，護(hù)筒自由端很容易被水流沖偏，因此在護(hù)筒下放至河床面的過程中，應(yīng)充分考慮水流力的影響。本項(xiàng)目利用已有的卷揚(yáng)機(jī)及固定滑輪，在鋼護(hù)筒下放的過程中，根據(jù)水流的流速預(yù)先算出護(hù)筒下放時(shí)相對(duì)于導(dǎo)向定位框架的預(yù)偏值及預(yù)偏方向，在平臺(tái)上安裝固定滑輪，通過牽引卷揚(yáng)機(jī)來達(dá)到抵消水流力對(duì)鋼護(hù)筒下放的不利作用，做到隨時(shí)糾偏。

2.3 護(hù)筒在卵石層中插打跟進(jìn)的質(zhì)量控制

經(jīng)水下地形勘測(cè)，MP4 處卵石層厚度達(dá)7m 左右，且存在部分大型漂卵石。護(hù)筒在用沖擊鉆沖孔，振動(dòng)跟進(jìn)時(shí)，若未采取有效措施，凸起的大型漂卵石很有可能造成鋼護(hù)筒下沉受阻、護(hù)筒傾斜。為解決沖擊卵石層成孔形成的空隙較多、易留卵石凸起，孔壁較松散易塌孔等問題，現(xiàn)場(chǎng)基于沖擊鉆孔存在一定擴(kuò)孔率的原理，在鋼護(hù)筒著床后，采用先沖擊擴(kuò)孔隨后鋼護(hù)筒插打跟進(jìn)的工藝，先使用與鋼護(hù)筒內(nèi)徑較為接近的沖擊鉆頭進(jìn)行沖孔作業(yè)，一方面可達(dá)到對(duì)孔底較大卵石進(jìn)行破碎的作用，還起到了將鋼護(hù)筒周圍卵石層往外推擠使鋼護(hù)筒順利下潛的作用。

3 結(jié)語

通過對(duì)鋼護(hù)筒的栽設(shè)全過程進(jìn)行難點(diǎn)分析和逐一采取技術(shù)解決措施，MP4 的25 根鋼護(hù)筒下放定位精度明顯提高，基本上控制偏差在5cm 以內(nèi)。本課題成功克服長(zhǎng)江上游地區(qū)深水急流、厚卵石覆蓋地質(zhì)等不良條件對(duì)鋼護(hù)筒栽設(shè)的影響，其對(duì)護(hù)筒的定位調(diào)節(jié)、及水中下放以及穿透卵石層的栽設(shè)技術(shù)可為后續(xù)類似工程提供經(jīng)驗(yàn)參考。