杭州下沙大桥主墩钻孔平台施工总结.doc

下沙大桥主墩钻孔平台施工
杭州下沙大桥主墩钻孔平台施工
张世奎 黄朝晖 丁松柏
（中港第二航务工程局）
摘要：简要介绍主墩钻孔平台的施工方法
关键词：钻孔平台、护筒、下沉
一.概述
下沙大桥是国道主干线杭州绕城公路东段工程建设项目中的一座跨越钱塘江的特大型桥梁。全长2902.5m，其中主桥为双幅分离式五跨预应力砼刚构----连续梁组合体系，桥跨布置为127+232×3+127m，联长950m；
主墩基础均为钻孔灌注桩承台结构，其中17#主墩为Φ2.0--2.3m变径钻孔桩，自-38m以上至承台底为Φ2.3m,桩长114.5m；18#主墩为Φ2.0m钻孔桩，桩长105.0m。每个主墩各26根桩，其中18号墩包括2根备用桩，钻孔深度均超过100m。承台为长25.60m，宽13.4m的六边形，封底砼厚4.5m，承台底标高为-9.50m，顶标高为-4.00m,砼厚为5.5m。

主墩基础施工顺序为先搭设钻机平台，进行钻孔灌注桩作业，后下钢围堰进行承台、墩身施工，根据桥址工程地质、水文特征，主墩钻机平台采用水上施沉钢管辅助桩，吊安型钢大梁及万能杆件主桁梁，形成钻机作业平台后进行钻孔灌注桩施工。
二工程施工特点

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四．施工工艺流程
打桩船抛锚、定位
振动下沉辅助桩
钢管桩连接、桩顶钢牛腿焊接
万能杆件桁架运输
万能杆件桁架组拼
下沉钢护筒
钢管桩加工、运输
I56横梁安装
万能杆件桁架安装
导向架拼装
钻机安装就位、调试
钢护筒加工、运输

五．施工方法
5．1 辅助钢管桩施打
钱塘江由于受潮汐影响很大,打桩船的抛锚定位难度大,因此事先根据平台辅助钢管桩位置抛设6个锚, 打桩船到达施工水域后系锚就位。吊辅助钢管桩进导向架,测量定位后,振动锤振动钢管桩下沉到位。辅助钢管桩施沉顺序从下游往上游逐排进行, 辅助钢管桩施打以标高控制。下沉精度要求:
平面位置允许偏差:±5cm
垂直度允许偏差:1%
在实际施工中，由于现场的打桩船无法施打斜桩，因此取消了斜桩，增强辅助钢管桩之间的横向联系，以保证平台的整体稳定性。实践证明，该平台满足施工要求，能抵抗钱塘江涌潮。
5．2辅助钢管桩桩间连接
辅助钢管桩在+3.5 ,+7.5标高处设两道水平连接, 辅助钢管桩施打完毕即用φ600×6mm钢管进行连接,避免单桩承受涌潮压力。
5．3 I56梁安装及桩顶牛腿施工
辅助钢管桩下沉完毕后,测量放出桩顶标高+8.00,在桩顶切割安放I56梁的”U”形槽,然后安装I56梁,安装完毕后,在钢管桩上I56梁底口焊接预先加工好的钢牛腿,要求焊缝牢固可靠,符合规范要求。
I56预先在陆上按不同规格加工好,转运至施工现场,利用浮吊安装到位,I56梁与桩顶牛腿焊接,并尽可能将相邻两根I56梁连在一起。
根据受力要求,未在桩顶受力的万能杆件桁架下面的I56梁需焊接斜撑。 斜撑在陆上按设计要求加工成型, 运至施工现场,按设计位置焊接好。
5．4万能杆件主桁架梁安装
每个主墩钻孔平台共7榀34米长万能杆件主桁。在陆上按设计要求进行万能杆件拼装, 拼装长度根据运输能力分成6—8米拼装,然后运至施工现场组装。由于每榀万能杆件主桁架梁重达23吨,吊车无法将其安装到位。
预先在I56横梁上焊接I25作为轨道, 轨道上铺滑槽,然后利用履带吊将万能杆件主桁架放在滑槽上固定,然后利用5T手拉葫芦拉滑槽依次将7榀桁架移动到位。万能杆件主桁架安装到位后将其固定在I56梁上,并利用型钢进行水平连接。形成钻孔平台。
5．5钢护筒下沉
5.5.1 钢护筒制作:
钢护筒采取在陆上加工车间加工好,通过栈桥运至施工现场。钢护筒加工应符合钢结构加工和钢管桩加工规范要求。
17#墩经过设计修改为φ2.0--2.3m的变径桩,考虑平台距离限制, 钢护筒采用内径φ2400mm,壁厚δ16mm,长49m,护筒底标高至变径位置以下1m,为-39.0m,顶标高为+10.0m,护筒底端设50cm加强套箍一道,每根护筒总重47.31t,共分五节加工,尺寸分别为4×10m+9m,每节护筒重量分别为,10m长(加套箍):10.1t,10m长(不加套箍):9.54t,9m长:8.59t。
18#墩钢护筒内径φ2400mm,壁厚δ12mm,长31m,护筒底标高为-21.0m,进入淤泥质亚粘土5m左右,顶标高为+10.0m, 护筒底端设50cm加强套箍一道,每根护筒总重22.49t,共分三节加工, 尺寸分别为11m+2×10m,每节护筒重量分别为, 11m长(加套箍):8.21t, 10m长:7.14t。
17#、18#墩钢护筒加工时,每节护筒两端均采用φ48mm钢管焊”米”字撑,以防护筒在起吊,运输过程中变形。
5.5.2钢护筒下沉
钢护筒下沉采用两层导向架,底层导向架利用钻孔平台底层φ600×6mm连接钢管上焊接I56型钢井字架形成定位架,顶层采用在平台上焊接一高4m的导向架, 导向架采用型钢加工而成,固定在万能杆件主桁上的工字钢上。
钢护筒下沉利用50T履带吊和65T履带吊以及随后安装好的平台20T桅杆吊作为起重设备。
由于50T履带吊起重能力限制,在钻孔平台中部铺设一宽10m的通道, 50T履带吊上平台起吊护筒下沉。50T履带吊将第一节护筒吊入导向架内定位,然后拼接好第二节护筒,吊放护筒垂直着床,然后吊安振动锤于护筒顶,夹住桩顶,振动下沉、接长钢护筒,直至钢护筒下沉到位。钻孔平台边缘12根钢护筒可利用水上65T履带吊下沉到位。
经过计算钢护筒的激振力，17#墩采用250T振动锤（高频），18#墩采用120T振动锤（高频）振动下沉钢护筒。
钢护筒下沉采用两台经纬仪交会，严格控制平面位置和垂直度，一台水准仪控制标高。
钢护筒下沉精度：
平面位置允许偏差：±5cm
垂直度 ：5‰
实际施工中，钢护筒顶层导向架直接利用钻孔平台的万能杆件桁架辅助I25型钢作为导向架，底层导向架同设计，进行护筒下沉，为防止护筒未着床前被潮水冲斜，必须在大潮来临前将护筒振沉进入河床一定深度，如时间来不及，则需将护筒提住，固定在导向架上。
18#墩钢护筒全部按设计要求下沉到位，17#墩由于土质变化，液化不理想，无法下沉到位，遂更改钻孔施工方案，护筒尽可能下沉深一点，详细记录护筒底口标高，利用变径钻头进行钻孔施工。
钢护筒下沉完毕，通过测量，18#墩钢护筒垂直度均在5%以下，17#墩护筒在2%以下，均高于规范要求，为钻孔施工提供了可靠保证。
六．结语
下沙大桥主墩桩基施工的成功，证明钻孔平台施工方案是合理可行的，也使我们在强涌潮河段内钻孔施工积累了一定的经验，原担心在涌潮作用下平台的横向稳定性问题而设计的斜桩，通过增强辅助钢管桩之间的联系和使平台与钢栈桥连成一片得到了根本解决，辅助钢管桩的冲刷问题通过加长桩长、维护河床和河床自身冲淤平衡得到解决。