大跨桥梁深水基础施工技术
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一
承力施工平 台 ， 为位 于江 、 海及深水湖泊 中的大跨桥梁 基础 及钻井平 台的施 工与计算提供 重要参考 。 关键词 － 大跨桥梁 ； 深水基础 ； 施工平 台 ； 管桩 ； 护筒 中图分类 号 ：４ ５ ４ Ｕ ４ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：６２７ ３ （０ ０ ０ － ６ －４ １７ － ７ ２ １ ） ２０ ７０ ０ ０
近年 来 ， 水上 构 筑 物 特 别 是 深水 大 跨 桥 梁 的 大量 出 现 使 得 深 水 基 础 施 工 技 术 不 断 发 展 … 。 施 工平 台的施 工技 术 经历 了利 用钢 管桩单 独受 力 建 立施 工平 台 、 用 钢 护 简 单独 受 力 建 立 施 工 平 利 台和利 用钢 管桩 和 钢护 筒共 同承 力建 立施 工平 台 的发 展过 程 。本 文 以一 座公路 大 桥 为工 程 背 景 ， 绍 大跨 桥 梁 深 水 基 础施 工 技 术 及 其计 算 方 介 法 ， 点介 绍 了钢 管 桩 和钢 护 筒 共 同承力 施 工平 重
第２ ７卷第 ２ 期
２１ ０ ０年 ６月
华
中
Hale Waihona Puke Baidu
科
技
大
学
学
报 （ 市科学版 ） 城
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ２ １２ ．
Ｊ ｆ Ｕ Ｔ Ｕ ｂ ｎＳ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ．ｏ Ｓ ．（ ｒ ａ ｃ ｎ ｅ Ｅ ｉｏ ） Ｈ ｅ ｉ
Ｊｎ ２ １ ｕ ．０ ０
大 跨 桥 梁 深 水 基 础 施 工 技 术
直径 ６ ０×１ 钢管 桩支 承 ， 管桩 间用 Ｉ５工 ０ ０ｍｍ 钢 ２ 字钢 和 １４槽 钢 焊接 连 接 成 平 联 和 斜 撑 ， 护 简 １ 钢 与钢 管桩 间通过 １５工字 钢 连接 ， 护 筒 间用 Ｉ５ ２ 钢 ２ 工 字 钢焊 接 连 接 ， 做 泥 浆 循 环 系 统 。施 工 平 台 兼
带 ～
深 水 桩基 础 施工 平 台采 用 固定 平 台形式 ，
以 钢管 桩受 力为 主 ， 护筒 受力 为辅 ， 钢 并依 靠钢 管
桩 间多道 纵 横 向联 结 来 保 证 其 整 体稳 定 ， 墩工 主 作 平 台平 面 尺寸 根据 主墩 承 台的 大小 及施 工作业
基 承 台薄 壁墩 ， 主墩 承 台厚 ４ ０ｉ， 础 采 用 桩 径 ． 基 ｎ
桩 底植 入 微 风 化 绢 云母 石 英 片 岩 ， 承 载 力 其 基 本容 许值 ［ ］＝１０ Ｐ 。桥墩 为高 桩 承 台结 ５０ｋａ
构， 水底 以上桩 基 长达 ３ ． ４ ０ｍ左 右 。桥型 布 置如
图 １所 示 。
孔平 台顶 面 标 高 为 ２ ６ ０ｍ。施 工 平 台 由 １ ５ ． ４根
要： 近年来 ， 水上构筑物特别是深水大跨桥 梁的大量出现使得深水基 础施工技术不 断发展 。深水基 础施工 座公路 大桥 为工程背景 ， 介绍 了大跨桥 梁深水 基础施工技术 及其 计算方法 ， 重点介绍 了钢管桩和钢护筒 共 同
平 台经 历 了 利 用 钢 管 桩 单 独 承 力 、 利用 钢 护 简单 独 承 力 和 利 用 钢 管 桩 和 钢 护 筒 共 同 承 力 的 发 展 过 程 。本 文 以
科 学 合 理 ， 须 结 合 当地 地 质 、 文 条件 、 必 水 施工 机
械 设 备 、 载 情 况 、 期 安 排 等 因 素 进 行 综 合 考 荷 工
Ｉ ｝ ５ ： ［］ Ｅ
＾ ｏ
喜 荔 萎～ 一 ～ 。
～ ｊ …… ｗ＿ 三 三
１ 工 程 概 况
①
台。
孔 、 注水 下 混 凝 土 等施 工 需 要 而 搭设 的 。它是 灌
钻 孔桩施 工 时 钢 护筒 下 沉 、 机 钻 孔 和 水 下 混凝 钻
土灌 注 的水 上 作业 平 台 ， 时也 作 为 承 台施 工 时 同 钢 吊箱 围堰 施 工 的作 业 平 台 。为确 保 安 全 可靠 、
２ 深水 基 础 施 工
２ １ 水上 施 工平 台 ．
水 上施 工 平 台 是 为 钢 护筒 竖 立 埋 设 、 机钻 钻
收 稿 日期 ： ０９ １ ． ２ ０ —２１ ６
起 重 梁 为 贝雷 支 撑 架 联 结 的 单 层 ４排 贝 雷 片 主
作者简介 ：代筠杰 （ ９５ ） 男 ， １ ８ 一 ， 湖北武汉人 ， 博士研究生 ， 研究方 向为桥 梁与隧道工程 ，ｄｉ＠ｈ ｔ ｉ １ｉ。 ｙａ ８ ｏｍａ ．ｏ１ ｌ ３／
代筠杰 ， 李 辉 ， 刘才华 ， 陈明浩４ 林贤光４ ，
（ ．华中科技大学 １ 土木工 程与 力学学 院 ， 湖北 武汉 武汉 ４ ０ ７ ； ．郧西县公路局 ， ３０ ４ ２ 湖北 十堰 武汉 ４ ２０ ； ４ ６ ０ ４０５ ） ３０ ２ ３ ．武汉交科工 程咨询有限公司 ， 湖北 摘 ４ ０ ６ ； ．湖北省路桥集 团有 限公 司 ，湖北 ３０３ ４
一
②
座公 路 大桥 为 ７ ３＋１５＋ ３（ 预应 力 箱 ２ ７ ｍ）
图 １ 桥 型 布 置／ ｅ ｍ
形截 面 连续 刚构 ， 梁 全长 ２ ０ ７ ｍ。设 计 行 车 桥 ８ ． 速度 为 ４ ｍ／ ， 计 荷 载 等级 为 公 路一 桥 面 ０ｋ ｈ 设 Ⅱ， 宽度 ８ ５ｍ， 向两 车道 。本 桥 １ 和 ２ 桥 墩 为 桩 ． 双 ＃ ＃
２ ５ｍ 的钻 孔 灌 注桩 ， 桩按 纵 向 、 向均 为 两 排 ． 基 横
布置 ， 每墩 共 ４根 桩 。
需 要 而定 ， 为钻 孔 桩 本 身 施 工 和 后 续 承 台套 箱 围
堰拼装、 下沉 提供 宽 阔 的作 业 面 。 根 据 孔深 、 径 、 机钻 进 过程 中 的稳定 性要 桩 钻 求 ， 考虑 到 钻孔 施 工过 程 中免 受水 浸 泡等 因素 ， 并 确定 钻 孔 平 台顺 桥 向 １ ． 横 桥 向 ２ ． 钻 ３ ５ ｍ， １６ ｍ，
承力施工平 台 ， 为位 于江 、 海及深水湖泊 中的大跨桥梁 基础 及钻井平 台的施 工与计算提供 重要参考 。 关键词 － 大跨桥梁 ； 深水基础 ； 施工平 台 ； 管桩 ； 护筒 中图分类 号 ：４ ５ ４ Ｕ ４ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：６２７ ３ （０ ０ ０ － ６ －４ １７ － ７ ２ １ ） ２０ ７０ ０ ０
近年 来 ， 水上 构 筑 物 特 别 是 深水 大 跨 桥 梁 的 大量 出 现 使 得 深 水 基 础 施 工 技 术 不 断 发 展 … 。 施 工平 台的施 工技 术 经历 了利 用钢 管桩单 独受 力 建 立施 工平 台 、 用 钢 护 简 单独 受 力 建 立 施 工 平 利 台和利 用钢 管桩 和 钢护 筒共 同承 力建 立施 工平 台 的发 展过 程 。本 文 以一 座公路 大 桥 为工 程 背 景 ， 绍 大跨 桥 梁 深 水 基 础施 工 技 术 及 其计 算 方 介 法 ， 点介 绍 了钢 管 桩 和钢 护 筒 共 同承力 施 工平 重
第２ ７卷第 ２ 期
２１ ０ ０年 ６月
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Hale Waihona Puke Baidu
科
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报 （ 市科学版 ） 城
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Ｊ ｆ Ｕ Ｔ Ｕ ｂ ｎＳ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ．ｏ Ｓ ．（ ｒ ａ ｃ ｎ ｅ Ｅ ｉｏ ） Ｈ ｅ ｉ
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大 跨 桥 梁 深 水 基 础 施 工 技 术
直径 ６ ０×１ 钢管 桩支 承 ， 管桩 间用 Ｉ５工 ０ ０ｍｍ 钢 ２ 字钢 和 １４槽 钢 焊接 连 接 成 平 联 和 斜 撑 ， 护 简 １ 钢 与钢 管桩 间通过 １５工字 钢 连接 ， 护 筒 间用 Ｉ５ ２ 钢 ２ 工 字 钢焊 接 连 接 ， 做 泥 浆 循 环 系 统 。施 工 平 台 兼
带 ～
深 水 桩基 础 施工 平 台采 用 固定 平 台形式 ，
以 钢管 桩受 力为 主 ， 护筒 受力 为辅 ， 钢 并依 靠钢 管
桩 间多道 纵 横 向联 结 来 保 证 其 整 体稳 定 ， 墩工 主 作 平 台平 面 尺寸 根据 主墩 承 台的 大小 及施 工作业
基 承 台薄 壁墩 ， 主墩 承 台厚 ４ ０ｉ， 础 采 用 桩 径 ． 基 ｎ
桩 底植 入 微 风 化 绢 云母 石 英 片 岩 ， 承 载 力 其 基 本容 许值 ［ ］＝１０ Ｐ 。桥墩 为高 桩 承 台结 ５０ｋａ
构， 水底 以上桩 基 长达 ３ ． ４ ０ｍ左 右 。桥型 布 置如
图 １所 示 。
孔平 台顶 面 标 高 为 ２ ６ ０ｍ。施 工 平 台 由 １ ５ ． ４根
要： 近年来 ， 水上构筑物特别是深水大跨桥 梁的大量出现使得深水基 础施工技术不 断发展 。深水基 础施工 座公路 大桥 为工程背景 ， 介绍 了大跨桥 梁深水 基础施工技术 及其 计算方法 ， 重点介绍 了钢管桩和钢护筒 共 同
平 台经 历 了 利 用 钢 管 桩 单 独 承 力 、 利用 钢 护 简单 独 承 力 和 利 用 钢 管 桩 和 钢 护 筒 共 同 承 力 的 发 展 过 程 。本 文 以
科 学 合 理 ， 须 结 合 当地 地 质 、 文 条件 、 必 水 施工 机
械 设 备 、 载 情 况 、 期 安 排 等 因 素 进 行 综 合 考 荷 工
Ｉ ｝ ５ ： ［］ Ｅ
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喜 荔 萎～ 一 ～ 。
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１ 工 程 概 况
①
台。
孔 、 注水 下 混 凝 土 等施 工 需 要 而 搭设 的 。它是 灌
钻 孔桩施 工 时 钢 护筒 下 沉 、 机 钻 孔 和 水 下 混凝 钻
土灌 注 的水 上 作业 平 台 ， 时也 作 为 承 台施 工 时 同 钢 吊箱 围堰 施 工 的作 业 平 台 。为确 保 安 全 可靠 、
２ 深水 基 础 施 工
２ １ 水上 施 工平 台 ．
水 上施 工 平 台 是 为 钢 护筒 竖 立 埋 设 、 机钻 钻
收 稿 日期 ： ０９ １ ． ２ ０ —２１ ６
起 重 梁 为 贝雷 支 撑 架 联 结 的 单 层 ４排 贝 雷 片 主
作者简介 ：代筠杰 （ ９５ ） 男 ， １ ８ 一 ， 湖北武汉人 ， 博士研究生 ， 研究方 向为桥 梁与隧道工程 ，ｄｉ＠ｈ ｔ ｉ １ｉ。 ｙａ ８ ｏｍａ ．ｏ１ ｌ ３／
代筠杰 ， 李 辉 ， 刘才华 ， 陈明浩４ 林贤光４ ，
（ ．华中科技大学 １ 土木工 程与 力学学 院 ， 湖北 武汉 武汉 ４ ０ ７ ； ．郧西县公路局 ， ３０ ４ ２ 湖北 十堰 武汉 ４ ２０ ； ４ ６ ０ ４０５ ） ３０ ２ ３ ．武汉交科工 程咨询有限公司 ， 湖北 摘 ４ ０ ６ ； ．湖北省路桥集 团有 限公 司 ，湖北 ３０３ ４
一
②
座公 路 大桥 为 ７ ３＋１５＋ ３（ 预应 力 箱 ２ ７ ｍ）
图 １ 桥 型 布 置／ ｅ ｍ
形截 面 连续 刚构 ， 梁 全长 ２ ０ ７ ｍ。设 计 行 车 桥 ８ ． 速度 为 ４ ｍ／ ， 计 荷 载 等级 为 公 路一 桥 面 ０ｋ ｈ 设 Ⅱ， 宽度 ８ ５ｍ， 向两 车道 。本 桥 １ 和 ２ 桥 墩 为 桩 ． 双 ＃ ＃
２ ５ｍ 的钻 孔 灌 注桩 ， 桩按 纵 向 、 向均 为 两 排 ． 基 横
布置 ， 每墩 共 ４根 桩 。
需 要 而定 ， 为钻 孔 桩 本 身 施 工 和 后 续 承 台套 箱 围
堰拼装、 下沉 提供 宽 阔 的作 业 面 。 根 据 孔深 、 径 、 机钻 进 过程 中 的稳定 性要 桩 钻 求 ， 考虑 到 钻孔 施 工过 程 中免 受水 浸 泡等 因素 ， 并 确定 钻 孔 平 台顺 桥 向 １ ． 横 桥 向 ２ ． 钻 ３ ５ ｍ， １６ ｍ，