高桩承台施工

浅谈高桩承台施工

[摘要]：本文着重描述了高桩承台在浅水施工中方案的选择，针对南京江宁科学园建设大桥的施工情况，介绍了套箱在浅水基础中高桩承台的运用及注意事项。

[关键词] 高桩；承台；方案；套箱；吊箱；施工

[正文]：南京江宁区科学园建设大桥是跨越南京古老的秦淮河上的一座三跨系杆拱桥，是连接江宁科学园及江宁开发区的交通纽带，对促进江宁经济的发展、加大周边基础建设及招商引资举足轻重。由于施工工期要求紧迫，如何在确保安全、质量的前提下，如果合理的选择施工方案就显得尤为重要。

一、工程概况

江宁科学园建设大桥为三跨下承式系杆拱桥，跨径组合为

52+84+52。主墩基础由6根φ1.2米钻孔灌注桩组成，桩长56米，设计为摩擦桩承载。承台底标高为6.3米，高2.2米，平面尺寸为5.7×8.9米，河床标高在2.0-4米左右，建设时期水深在1-3米左右，属于典型的高桩承台。

二、地质及水文情况

秦淮河在4、5月的常水位在+6.3米左右，6月份在+7.0-8.0米左右，设计通航水位为9.5米。水位在7月份达到峰顶，最高水位可以达到11.5米。

根据钻探资料显示，在承台处地质依次为淤泥质土厚1-2米，亚粘土层厚1.2-3.5米、亚粘土夹薄砂层层厚8.9-19米等等。

承台处河床为+2.5-+5米不等，承台底距离河床0.5-2米不等。

三、钻孔桩施工

1#、2#水中墩均采用水上插打定位桩，安装施工平台法施工。定位桩采用每墩8根，在承台平面外侧对称布置，桩径φ0.6m。

水中固定平台安装之后，采用dz-90型振动打桩机插打钢护筒，1#、2#墩护筒内径采用φ1.60m，壁厚10mm，护筒插打要确保平面位置正确并控制垂直度，使其进入土层一定稳定深度。

1#、2#墩钻孔桩施工钻机选择gps-15型回转型反循环钻机成孔。成孔后下钢筋笼，灌注水下混凝土。具体施工要求及技术措施本文不再予以叙说。

四、承台施工

4.1施工方案的选择

在四月底建设大桥进入水中承台施工，当时水位为6.3米左右，考虑水位的不确定性，首先考虑的为吊箱施工方案。

吊箱围堰主要由底板、侧板、内支撑桁架组成。其施工的具体步骤为：桩基施工完毕，拆除施工平台，在护筒顶分块拼装吊箱围堰，检查验收合格后，利用35t吊船整体吊放。

吊箱围堰下放到位后，进行围堰喇叭口堵漏和吊箱封底。喇叭口堵漏采取潜水工下水，用装有干拌速凝砼的布袋围堵。吊箱封底混凝土采用垂直导管法施工。吊箱堵漏、封底完成，抽去围堰内的水，在吊箱喇叭口处焊接护筒与吊箱围堰连接板，进行吊箱围堰的受力体系转换，切割多余钢护筒，破除桩头，进行桩基检测。然后

在围堰内绑扎钢筋、浇筑承台混凝土。

但上述方案适用在深水基础高桩承台的施工中，而本桥承台底距河床仅4米左右，部分承台底甚至离河床不足50厘米高，用吊箱围堰甚至要挖除承台底淤泥层，此外吊箱围堰施工周期长，吊箱底板又无法取出，浪费材料，故首先放弃了此种方案。

第二套方案考虑为草袋围堰及回填土方案，但牵涉到航道清理及要面对后期高水位的影响，故此种方法也不适用。

第三套方案为插打钢板桩围堰，此方法施工最为便捷，但调研了周边市场，并无钢板桩可售可租用，故不得不放弃此方法。

针对上述情况，经过反复比较，最后决定采用套箱施工，而如何保证套箱的整体强度及刚度以及防止流砂现象就显得尤为重要。

4.2套箱的操作

为保证成套施工时操作面的要求，套箱平面尺寸为10.4×7.2米，平均高为6米，此外河床表面高程极不规则，测量人员对河床进行了认真的量测。之作前将套箱底部刃脚设计为考虑河床表面标高，保证套箱入土后上口水平并受力明确。另底模支撑考虑在钢护筒伤焊接牛腿并以此放置钢结构平台、铺设胶合板底模。为了防止翻砂现象发生，考虑套箱内抽水不宜太高，仅需确保底模铺设及底部操作面要求，前期仅需抽水2米左右，套箱所受水的净水压力仅为2吨/平方米，故采用单笔套箱即可满足要求。套箱面板采用δ=6mm钢板，内设横向水平环，水平环采用14，50厘米一道，通长布置。上下水平环之间设竖向加筋肋，采用∠75×75×6角钢，50

厘米间距。按双向面板计算，根据计算环、肋均能满足设计要求。套箱内相对承台外缘每边留有75厘米的作业面，实际表明作业面留的还是偏小，1米为宜。为保证套箱在吊装时受力均匀且不因吊装而发生变形，在套箱的顶部设置横向、纵向水平支撑，确保了结构安全。套箱的制作场地要求平整整洁，整体拼装时搭设临时支架，辅助施工。

4.3套箱吊装

套箱整体拼装好后，由专人对套箱各部件焊缝进行检查，经验收合格后方可投入使用。吊装时在水平支撑上焊接吊点，在四个角设置揽风绳，起吊至承台上方，缓缓下放，并进行精确定位。其平面沿轴线方向偏差不得大于10厘米。

4.4套箱下沉

套箱精确好位置后，即进行入土，由于整个套箱重量仅15吨左右，自重仅能克服部分摩擦力后便无法下沉。施工时在6个护筒上焊接10个吊点，利用10台10吨倒链进行反拉。使套箱均匀下沉至河床，要求入土至少1.5米，但由于土质不均匀，套箱实际入土深度不能满足要求。

后期采用dz-90振动打桩锤，以加大套箱入土深度，实际表明此法虽能有效的加大套箱的入土深度，但对套箱本身的前度影响太大，直接造成了局部焊缝因疲劳而发生脆裂的现象，给施工带来一定的负面影响。因此在用过振动锤后应派专人对焊缝进行检查，并及时予以补焊。

4.5套箱抽水

由于河床较高，当满足承台底模桁架时水基本上已被抽干，而套箱的实际入土深度又极不均匀，水位差大、渗透路程又短，当动水压力大于砂的浮容重时便会产生流砂现象。为此经过充分的理论验算，为防止流砂现象，决定在套箱抽水之前进行填土，从而避免了流砂现象的发生。

五、底模的铺设

承台累计需浇筑111立方混凝土，底模需要承受近300吨荷载，设计时在6个护筒上焊接牛腿，在上设置纵向及横向分配梁，根据计算确定分配梁的型号。上面再设置方木及面板，之后进行钢筋绑扎、立侧模浇筑砼。本文不做重点予以叙说。

六、套箱的拔除

在混凝土强度达到要求后，拆除侧、底模后即着手安排套箱的取出。实际操作时在套箱顶部设置2道水平分配梁，在承台上设置4台千斤顶，均有顶升，在出土后利用浮吊将其吊离，投入到下一个承台施工中。

七、套箱施工中的注意事项

该桥利用套箱取得了较好的社会及经济效益，套箱的设计还是要根据结构本身的要求及桥涵水文情况定，本文仅针对该桥予以说明。在套箱施工中应注意以下几点：

1、套箱制作前应详细的探明河床地质情况及是否有废旧钢材，如有应及时打捞。