深水无覆盖层超倾斜岩面河床桥塔基础施工技术

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1、深水无覆盖层超倾斜岩面河床桥塔基础施工技术魏胜新，江俊波深水无覆盖层超倾斜岩面河床桥塔基础施工技术魏胜新，江俊波。(1．中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉430052；2．中交路桥建设华南公司，广东中山528400)摘要：安徽省望东长江公路大桥主桥为(78+228+638+228+78)m的组合梁斜拉桥，南桥塔基础范围无覆盖层，河床岩面倾斜高差达1O．22m。综合考虑南塔处地质水文情况，基础采用先施工钢围堰，后搭设钻孔钢平台的施工方案。根据河床基岩面变化，钢围堰底口设置成高低刃脚。在工厂进行钢围堰卧式拼装，在围堰顶口和底口焊接临时

2、挡水板，使围堰形式类似船体结构，卧式浮运到桥塔附近水域，对围堰进行竖向转体并定位下沉，安装桩基钢护筒，钢围堰封底并锚固钢护筒，利用钢护筒搭设钻孔平台进行桩基施工，钢围堰抽水后进行承台施工。关键词：斜拉桥；桥塔；基础；钢围堰；竖向转体；封底；水上钻孔平台中图分类号：U448．27；U445．556文献标志码：A文章编号：i671—7767(20l3)06—0011一O51工程概况化灰岩及厚21m以上的中风化夹泥层灰岩。安徽省望东长江公路大桥主桥为(78+228+638+228十78)m组合梁斜拉桥，桥型总体布置如2南桥塔基础施工特点和难点图1

3、所示。主梁采用PK型分离双箱组合梁，梁宽(1)枯水季节时桥塔基础位置平均水深10m35．2m，梁高3．5m。南桥塔为钻石形结构，塔高以上，属深水基础[1]。216m；桥塔基础采用高桩承台结构形式，承台平面(2)河床表面无覆盖层，为裸露中风化灰岩，单为切除四角的矩形，平面尺寸为47m×25m，高8轴饱和抗压强度为56MPa，桩基钢护筒无法直接打m；承台下设32根43．0m钻孔灌注桩，桩长26m，入埋设，水上钻孔施工平台按常规搭设非常困难。呈梅花形布置，按嵌岩桩设计。南桥塔基础结构布(3)河床岩面起伏变化大，总体从岸侧向江心置如图2所示。侧倾斜

4、，最大坡度约26。，桥塔承台范围内岩面实测桥址河段历年出现的最高水位为16．8m，最高差最大约10．22m，高低刃脚异形钢围堰的设计、低水位为1．62m，常水位为8．5m。南桥塔基础位加工、浮运、下放着床、定位及封底难度较大。置水深12～22．2m，其河床从岸侧向江心侧倾斜，(4)高低刃脚异形钢围堰封底混凝土施工过程基岩裸露，无覆盖层，桥塔附近河床表面起伏雷达扫中对围堰产生较大的不平衡侧压力，围堰整体存在描三维图如图3所示。塔位处河床地质状况从上至向江侧滑移的风险。下依次为9．4m厚中风化夹泥层灰岩、30m厚中风(5)桥塔基础施工于当年10

5、月中旬开始，工期望江东至78．228638．22878～一Il／、、／21．65018．970通航净空：575×2420．611且图I望东长江公路大桥主桥桥型布置收稿日期：2013～07—1I作者简介：魏胜新(1965一)，男，高级工程师，I988年毕业于长沙铁道学院铁道工程专业(E—mail：wsxhly@I26．com)。l2世界桥梁2013，41(6)一00岫一47001十1上J』32000O-12．31一4．95(a)横桥向图3桥塔附近河床表面起伏雷达扫描三维图2500．(测点间距2．5mX2．5m)I675l1920l1675I底

6、固定设置于河床面上的桩基钢护筒，以桩基钢护盯一●00一筒作为钻孔平台的承力结构，变“水上施工”为“陆域施工”E’。桥根据河床地形条件，在倾斜河床岩面直接进行塔中钢围堰施工。根据河床基岩面实际变化情况，钢围心堰底口设置成高低刃脚，虽施工难度相对较高，但钢线’’．．．．围堰可直接在基岩面上进行水下封底，能有效解决桩基钢护筒底口锚固的问题，通过已锚固的钢护筒承载受力，最终形成水上钻孔平台。<)～()一C()、-，()一、C，、0，一0、0、、<异形钢围堰高、低刃脚高差达10．22ITI，如采用常规的工厂制造，竖向总体拼装、气囊下水、浮运至(b)顺

7、桥向现场的方法就位，需在高刃脚上设置浮箱进行气囊皇!QQ．下水，由于受浮面积较小，吃水深度达7m以上，枯3800．450水期钢围堰制造地(江西湖口)至桥位(安徽东至)处70km长江航道吃水深度(4．5m)不足，加之高、低刃脚高差太大，重心和浮心严重偏斜，即使采取临时调整重心和浮心的措施，也存在较大的浮运安全风险。如采用卧式拼装后浮运，在钢围堰顶口和底口焊接临时挡水板，使卧式钢围堰内呈密闭的排水空间，形成类似“船舶”的结构，不仅、大大增加了受浮面积，而且当钢围堰倾斜时其浮心位置能迅速调整防标高单位：m止围堰倾覆，可确保围堰浮运过程中的安全，同

8、时也(c)平面尺寸单位：om能保证长江航道枯水期浮运的吃水深度(围堰卧式图2南桥塔基础结构布置自浮吃水深度为1．84m)。经过以上比选研究，最紧张，如第二年高水位时未完成一定数量