水中桩基础、承台施工方案

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1、工程概况

三河大桥是宁淮高速公路马坝至武敦段的一座大型桥梁，位于洪泽湖泄洪河三河上。桥梁全长425m。三河大桥主桥为主跨65m的预应力混凝土连续—刚构变截面箱梁，其跨径组合为（40＋4×65＋40）m。引桥为2联跨径20m的钢筋混凝土连续箱梁，下部结构为桩基础，双薄壁墩，肋板式桥台，其中水中桩直径φ1.50m，桩长76m～82m，60根。

2、施工流程

测量放线栈桥及施工平台的搭设测量放线钢护筒打设水中钻孔灌注桩施工水中承台吊箱安装砼封底抽水水中承台钢筋施工水中承台砼浇筑

3、栈桥、钢平台的施工

3.1栈桥结构形式及布置

使用中的施工栈桥

施工栈桥及施工平台的支架由临时墩立柱(钢管桩),横梁、纵梁、面层木板等部分组成。

栈桥总长为340m，跨径组成为16m×21，宽为1.8m。栈桥下部采用直径为φ219mm的钢管桩基础，栈桥上部结构为纵向采用I22＃工字钢，横向采用[12＃槽钢为横梁，上面铺设50mm厚木板。3.2吊箱钢平台的搭设

水中承台尺寸为：10500mm×6500mm×3000mm。距栈桥边10m处的墩位搭设施工钢平台，施工平台的平面尺寸为：13800mm ×8000mm。同时皆做承台施工吊箱的桩基础。

钢平台是由18根φ529mm、壁厚8mm的钢管，贝雷架，I 40＃工字钢等材料组成，下图为搭设完成的施工平台：

搭设完成的施工平台

首先进行初步测量放线将承台桩基底平面位置确定。采用浮吊打桩设备进行施工，为保证桩基承载力，采用φ529mm×8mm的钢管桩，入土深度10m。钢管桩露出水面部分用2[18＃槽钢将钢管桩之间以剪刀撑形式进行加固连接形成一个整体。

3.3单桩承载力的计算

振动锤施工φ529钢管桩承载力计算，打入深度10m左右：

R=μp∑q sui L i/k

=(1.66×45×7.23+1.66×30×5.8+1.66×40×4.2)/2

=553.9KN

=56.5t

设计钢平台荷载单桩承载力＝30.5 t <[56.5 t]

钢平台钢管桩的承载力能满足要求。

3.4钢平台桩基施工：

（1）、钢管桩施工：

①、施工准备：

首先进行测量定位放线，在水中标出桩心位置。钢管桩由运输船运至打桩部位。用浮吊吊到桩位插打。为防止桩头在锤击时损坏，打桩前要在桩头顶部放置特制的桩帽，其上直接受锤击应力的部位，放置硬木制减振土垫。

②、打桩时，先用两台经纬仪，架设在桩架的正面及侧面，校正桩架导线杆及桩的垂直度，并保持锤、桩帽与桩在同一纵轴线，然后空打1～2m，再次校正垂直度后正式打桩。当沉至一定深度并将复核沉桩质量良好时，再继续打击。

钢管桩施工中

③、钢管桩每节长12m，沉桩时需边打入边焊接接长。焊接前，应将下节管顶部变形、损坏部分修整，上节桩管端部锈、泥砂、水或油污清除，并打焊接坡口，将内衬箍放置在下节桩内侧的档块上，紧贴桩管内壁并分段点焊，然后吊节上节管桩，其坡口搁在焊道上，使上下节管桩对口的间隙为2～4mm，再用经纬仪校正垂直度，在下节桩顶端外围安装好铜夹箍，再进行电焊。

④、贯入深度控制：

钢管桩直接开口打入，土体由桩口涌入桩管内，至一定高度后，即闭塞封死，其效用与闭口桩相似。

钢管入土深度为10M，打入持力层深度为桩径的5～10倍。锤击桩顶时对桩产生的锤击应力不超过钢管桩材料允许应力（一般按80％考虑）。停打标准以贯入深度为主，并结合打桩时贯入量最后1m锤击数和每根桩的总锤击数等综合判定。贯入度S≤4mm/击；最后打桩时要作好原始记录，记录桩号，打桩日期，桩锤型号，桩规格，打入深度，焊接质量情况，锤击次数，落锤高度，最后贯入度，回弹量，平面位移，以及打桩过程中出现的问题及处理措施等。

（2）、钢管桩的焊接：

①、钢管桩接头现场焊接时，第一层用低氢电焊条可以得到好的结果。焊条的直径必须适合于母材的钢种、板厚、焊缝根部面积及焊缝根部间隙。使用的焊条直径，一般第一层为3.2mm，第二层以后为4～5mm，不要使用6mm以上的。

对焊的焊缝根部

②、焊缝根部间隙定位焊道要临时装上内衬环，同时完成焊缝根部间隙的定位焊道。

内衬环的厚度

焊缝根部间隙的定位焊道数目和焊道长度

③、焊接前检查焊接部位是否有水分、锈、泥土、油污、灰尘、水垢，如有必须用钢丝刷、砂轮进行清除。桩的接头部位是否因搬运、操作、打入等原因发生变形，必须在焊接前进行校正。焊接前必须对管口进行打坡口处理。接桩焊接必须保证上、下钢管桩的轴线在同一线上。焊缝要求饱满不得有夹渣、气孔、焊瘤等缺陷。

钢管桩接桩、焊缝、外观允许偏差

钢管桩外径<700 2

咬边深度（焊缝）0.5

加强层高度（焊缝）0～＋2

加强层宽度（焊缝）0～＋3

4、护筒施工

4.1钢护筒的作用：

钢护筒的作用是为了固定桩位，有效地引导钻锥方向，保护孔口不坍塌，并保证孔内泥浆高出河面水位1.0m多，形成静水压力，以保护孔壁不坍塌。

4.2钢护筒尺寸的确定：

本工程水下桩径为φ1500，钢护筒内径取1700，为了克服钢护筒起吊和振动时的变形，钢护筒采用壁厚为φ12mm的钢板，钢护筒两端加焊600mm高的加劲箍，加劲箍钢板采用8mm厚钢板。

4.3钢护筒施打：

A:施工机具根据地质资料，考虑到钢护筒的直径和长度，振动锤选择90KW。

B:振动吊机采用25t起吊设备。

C:钢护筒吊放采用25t起吊设备24m扒杆，7m回转半径，起重量为8t。

4.4钢护筒下沉：

A:平面位置控制：

为了保证钢护筒的平面位置和垂直度，设计加工一套导向架。导向架固定在定位桩上。定位桩采用φ320mm钢管，露出水面1m。