深水桩基施工工法

深水桩基施工工法

天元建设集团有限公司

高丰裴兆波周先鹤吕凤勇陈国欣

1、前言

随着我国经济的快速发展，城市间的距离不断缩短，跨江跨河的公路桥梁越来越多，在这些工程中，水深一般比较大，通常的筑岛围堰已经不能满足施工的需要，且工程量大，费用高，于是钢管桩水中平台加钢板桩围堰的方案越来越受到业主及施工单位的青睐。我公司施工的连云港市赣榆县青口河大桥水面宽度有600多米，平均水深达15米，在施工过程中，通过不断的总结提炼，形成了深水桩基施工工法。

本工法先后在东海县南辰大桥、204国道龙王河大桥、连云港市新沭河特大桥的桩基础施工中应用，加快了施工进度，降低了工程成本，保证了施工质量与安全，取得了非常好的效果。

2、工法特点

2.1、施工过程中平台与陆地之间的联系非常方便，顺利地解决了各种材料的水中运输问题，并且安全可靠。

2.2、钢板桩围堰封闭性比较好，打入、拔除操作简单、快捷。有利于加快施工进度。

3、适用范围

本工法适用于水深在30米范围内跨越水库、河流、海湾的铁路、公路桥梁的深水基础施工。

4、工艺原理

将浮箱、工字钢、桁架、卷扬机、卷扬机带动的旋转底座和起重机大臂等拼装组成浮吊，利用浮吊将浮箱和工字钢组成的导向船固定，作为导向框架，使用浮吊依靠导向船打入钢管桩，搭设水中平台，以水中作业平台为依托，下设钢护筒、钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土，然后拔除施工平台，进行钢板桩围堰，钢板桩内边抽水边用工字钢作内支撑，抽干水后用混凝土封底，施工系梁及承台。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

钢板桩及钢护筒制作----浮箱拼装----浮吊拼装----搭设水中平台----埋设钢护筒----钻孔桩施工----清孔----混凝土灌注----平台拆除----打入钢板桩围堰----抽水清淤----凿除桩头----浇注混凝土封底----细梁或承台施工----拔除钢板桩围堰

5.2操作要点

5.2.1、钢管桩及钢护筒的制作

钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒，均现场卷制。选用10mm～14mm厚的钢板，卷成小节后，将小节焊接成大节。每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。

5.2.2、浮箱拼装

浮箱是浮吊的基础，由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体，底部周边为圆角，顶部为长方形，钢箱钢板厚度3mm，内部有钢制中隔板，顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板，小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接，顶部预留有锚栓孔，以连接固定锚机或其他需要固定的设备。

在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。

5.2.3、浮吊拼装

浮吊是水上作业的起吊设备，由浮箱及CWQ20型拆装式桅杆起重机组成，起重机结构由臂杆、立柱、斜撑、转盘底座及驾驶室组成。转盘底座基础基本呈正三角形，三台卷扬机在浮吊的尾部正中位置。

5.2.4、搭设水中平台

1.浮吊抛锚：首先使用浮吊将锚碇在距设计桩位60m～100m处进行抛锚，并用浮筒做为标识。

2.导向船固定：导向船定位

时，用机动船将导向船推至设计桩

位处加以锚定，然后利用导向船上

的四台卷扬机，在测量指挥下，通

过伸缩锚机将导向船定位，在导向

船上根据每根钢管桩的布设位置准确放出每根钢管桩的桩位，并依次安装定位框架。

3.钢管桩打入：导向船定位后，机动舟将焊接好的钢管桩钢管通过运输船运至墩位处，并将浮吊

浮吊

导向船

锚定锚定

水位

河底

砂层

岩层

钢管桩

振动锤

定位框架

已打入钢管桩

傍靠。见图1 图1 钢管桩施工示意图起吊钢管桩钢管，在钢管上做好长度标记，从定位框架中插入，依靠自重缓缓下沉，根据钢管上的长度标记确认入河床后再检查垂直度，作纠偏处理，起吊电动振动锤，放在钢管顶，卡在钢板上，开动振动锤对钢管桩进行振动下锤，直至钢管反弹，方可认为已进入风化岩，可停止振动。在打入过程中随时观测垂直度。

4.施工平台的搭建完成：钢管桩打设完毕，采用36cm工字钢安设内支撑，按照平台设计进行搭建。

5.2.5、埋设钢护筒

在平台上精确定出桩位，放置导向架。入河床的一节护筒在顶部外侧对称焊接卡板，浮吊提扁担梁起吊，护筒穿过导向架，靠自重缓缓下沉，卡板卡在导向架上，同样办法起吊下一节护筒，并与上一节护筒对接焊。护筒足够长以后，将会因自重下沉，待不再继续下沉，在护筒顶部加振动锤振动下沉，护筒反弹明显时持续5min后停止。

5.2.6、钻孔桩施工

护筒埋设好后，吊装钻机就位进行钻孔施工。从护筒至泥浆池之间采用泥浆槽连接，放置在平台上。

5.2.7、混凝土灌注

钻孔桩所用混凝土在拌和场集中拌制，由混凝土罐车运到临时码头旁。在临时码头处设置滑槽，混凝土由滑槽滑至运输船上的料斗内，由运输船将料斗拖至墩旁，浮吊吊灌。导管一般埋深为2～6米，以确保混凝土的密实度。必须保证每趟运输时间不能超过40分钟，保证混凝土坍落度。

5.2.8、平台拆除

桩基础施工完毕，由上至下拆除平台。纵横梁、斜撑拆除后进行管桩拔除。浮吊起吊振动锤直接夹住管壁，启动振动锤，边振动边缓缓起钩，可将管桩拔除。

5.2.9、钢板桩围堰

１.钢板桩围堰几何尺寸

围堰外形尺寸是根据系梁或承台的水平几何尺寸，各边再加上不小于0.5m的操作宽度，高度依据水深，并考虑0.5ｍ的超高加入土深度来确定其几何尺寸。

２.钢板桩围堰的安装

钢板桩围堰在场外加工结束后，需进行现场吊装就位，就位之前要清除水下的建筑垃圾及其他杂物，整平地基槽，以利于围堰平稳均衡下沉，使承台四周的施工空间达到均衡。插打顺序是先从上游开始，在下游合拢，每边由一角插至另一角，快合拢的几块板桩插打前，