“浮动转固定”平台技术在桩基施工作业中的应用

“浮动转固定”平台技术在桩基施工作业中的应用

符,强

（中国葛洲坝集团路桥工程有限公司，湖北 宜昌 443002）

摘要：水中桩基施工需要设置钻孔平台，但在某些特殊地质条件下，固定平台搭设较为困难，浮动平台受水流流速和水位影响较大，锚碇精确定位困难，稳定性差，设计一种简易、有效、经济的桩基施工平台成为行业发展趋势。本文通过泸州长江六桥水上桩基施工先采用浮动平台施工固定桩，再将平台固定再已施工完成的固定桩上，阐述了“浮动转固定”平台施工技术要点。

关键词：桩基施工平台 浮动 固定 施工技术

引言:随着我国基础设施建设蓬勃发展，近90%桥梁工程基础施工都面临水上施工难题，钢护筒嵌岩桩作为覆盖层较浅的跨江桥梁建设中经常采用的深基础型式，在某些特殊地质条件下，实施较为困难[1-2]。浮动平台受水流流速和水位影响较大，锚碇精确定位困难，稳定性差，设计一种简易、有效、经济的桩基施工平台成为行业发展趋势[3]。本文结合泸州长江六桥工程实例，将固定式施工平台与浮动式施工平台有机结合,形成一项新的施工方法，即“浮动转固定”平台施工方法，供类似工程应用借鉴。

1、工程概况

泸州长江六桥MP4 桥墩为长江中心高塔主桥墩，基础为承台接群桩基础形式，平面呈矩形，承台下布置25根直径3.0m嵌岩桩基础，桩长40m。MP4桥墩位于长江主航道，每年洪枯变幅为 223.74～244.4m，最大流速4m/s，桥位处地质处于长江上游卵石层。

2、工艺原理

利用两艘大型平板驳船搭建钢护筒下放空间桁架施工平台，通过移船完成对钢护筒的逐排下放。浮式平台前后设置定位桩通过定位框架与驳船相连实现了对浮式平台的精准定位；钢桁架上下面设置可调节的钢护筒限位框架，实现了钢护筒下放过程中的精准定位。钢护筒采用护筒跟进方式，边冲孔边下振。通过钢护筒之间的平联将钢护筒群连成空间桁架结构，作为平台提升的支撑体系。钢护筒顶部安装吊点扁担梁、穿心式千斤顶、钢绞线、锚固系统，通过4个吊点将钢桁架整体提升至设计位置，坐落在钢护筒牛腿上，完成受力转换。钢护筒提升到位后，连接钢护筒之间剩余平联，增强钢护筒群受力稳定性，搭设作业平台进行桩基正常循环施工，完成工序转换，施工周期短，安全度高，操作简便。

3、施工过程

3.1搭建钢护筒插打浮式施工平台

钢护筒插打临时浮式施工平台由2艘1600t驳船组成受力主体，锚碇后通过松紧锚绳长度来适应长江水位变化。在2艘浮船上组拼钢桁架纵梁构成平台主结构，然后在钢桁架上依次铺设工字钢以及厚花纹板作为平台,平台施工时预留出桩基钢护筒的位置。

3.2“浮式”平台的精准定位

钢护筒插打浮式施工平台进行抛锚初定位后，通过施工定位桩和浮船可靠连接，利用定位框架对浮船进行限位，控制浮式平台的水平位移,考虑到浮式平台在动水中，水位会不停的上涨和下降，保证浮式平台在竖直方向上能够自由移动，水平和前后方向有2-3cm的自由移动空间。

3.3钢护筒精准定位

浮船靠定位桩定位，钢护筒靠150T浮吊就位，7m高空间定位桁架精准定位。钻孔平台顶高程为+10.0m，泥面标高为-6.0m，钢护筒入岩自稳深度取2m，钢护筒顶端高出钻孔平台1.0m（方便钢护筒接高），考虑工程所处河段的短期冲刷较大，一个潮水期冲刷可达5m，为确保护筒现场拼接期间的安全，结合投入的起重设备性能，钢护筒根据实际水位分2-3个段拼接，焊缝厚度不小于10mm。精准定位后，放点，出现10cm偏差以上，再用150T浮吊起吊纠偏，待精准定位。

3.4振动下沉，扰动卵石层

依靠带夹具的振动锤迫使钢护筒振动下沉，由于河床以下为卵石层，振动下沉过程可以迫使钢护筒穿过部分甚至全部卵石层，待振动无法下沉时，说明已经使钢护筒到了强风化岩层顶标高或者已经到了板结较硬的卵石层。采用冲击钻对护筒内的卵石层进行冲击扰动，迫使卵石层不再板结，而变得很松散。

3.5清孔、振动下沉

待冲孔到设计标高，采用泥浆反循环进行清空，保证沉渣厚度不小于5cm。依靠振动锤迫使钢护筒进行第二次振动下沉，直到无法下沉为止。依次完成锚固钢护筒施工

3.6 桩基施工平台提升

在锚固钢护筒顶上设置起吊系统，利用起吊架上的千斤顶将钢护筒插打平台的主体结构垂直提升，为便于后期施工，以及考虑到渡汛要求，将钢平台顶面提升至与栈桥桥面同一高程，具体高度需视现场水位定。垂直提升到位后,在护筒上焊接牛腿，最终使平台的主体结构坐落在牛腿上，然后将驳船移走，形成桩基施工平台，进行桩基施工。

4、应用案例

本施工技术在泸州长江六桥水中桩基施工中得到了成功应用。桩基施工平台主体结构全部利用钢护筒插打临时浮式施工平台的结构,待钢护筒安装到位后,在钢护筒顶上设置起吊系统,利用起吊架上的千斤顶将钢护筒插打平台垂直提升,为便于后期施工,以及考虑到渡汛要求,将钢平台顶面提升至与栈桥桥面同一高程,提升高度约7.21m(具体高度需视现场水位定)。垂直提升到位后,在护筒上焊接牛腿,最终使平台的主体结构坐落在牛腿上(完成受力体系转换),然后将驳船移走,形成桩基施工平台,进行桩基施工。图1为现场施工图。

图1现场施工图

5、结论

从泸州长江六桥正桥工程深水基础施工效果来看，“浮动转固定”平台技术充分利用钢护筒作为基础支撑，减少了大量临时平台支撑桩，施工速度快，整体性好，安全度高，证了施工的安全使用效果突出，经济效果明显。

参考文献

[1]刘自明.桥梁深水基础[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]杨文渊,徐D.桥梁施工工程师手册[K].北京：人民交通出版社,2003.

[3]左明福.公路桥梁深水桩基础若干问题的探讨[J].水运工程,2000,(3):3-6.