1、山区湍急河流深水无覆盖层倾斜坚硬裸岩高位栈桥施工 林云中国中铁上海工程局有限公司二公司 中图分类号：U617.4 文献标识码： A 文章编号：1.前言 前言 前言 前言栈桥是确 保水中墩施工的 施工平台及运输 通道。 在河床无 覆盖层的地质条件下，一般采用浮桥和大型浮吊的方法进行水中墩施工 ，这种施工方法会受到通航 、 大气降水 、 水流速度 、 水深等限制 。 为减少在上述限制因素对施工的影响 ， 确保施工安全 。 本文 将根据广西来宾市武宣县黔江特大桥高位栈桥的工程 实践 ， 阐述 山区湍急河流深水无覆盖层倾斜坚硬裸岩高位栈桥施工。2.工程概况 工程概况 工程概况 工程概况 黔江特大 桥位
2、于广西来宾 市武宣县城南， 全长 749.682米。主桥 为 106+200+106米 三跨 一联 的预 应 力砼 连续 刚构 ， 全长 412m。 上部箱梁采用整幅式，主墩为双薄壁墩，主墩基础为承台接群桩基础 。主桥处地质及水文条件 ： 河床无覆盖层 ， 基岩为中风化白云岩 ，灰色 ， 隐晶质结构 ， 中厚层状构造 ， 岩质较硬 ， 岩体较完整 、 局部较破碎 ； 裂隙较发育 ， 部分裂隙充填方解石脉 ， 岩溶较发育 ， 其形态为溶洞 、 溶孔和溶隙 ， 以垂向发育为主 ， 多呈串珠状分布 ， 有一定的连通性 。 桥位区地表水体为黔江 ， 于场区呈西北 东南流向 ， 属广西区主要水系之一 。
3、 该河主要接受大气降水 、 周边岩溶裂隙水及各支流补给，流量大，流速较急，水深 18 50m。2# 3# 4# 5#13.08 37.00(施工水位)61.57(洪水位)25中风化白云岩frk=80MPa黔 江特 大桥 河床 断 面图 （单 位： 黔 江特 大桥 河床 断 面图 （单 位： 黔 江特 大桥 河床 断 面图 （单 位： 黔 江特 大桥 河床 断 面图 （单 位： m） ） ） ）3.栈桥结构 栈桥结构 栈桥结构 栈桥结构栈桥分两岸布置 ， 跨 径 9 15m， 桥面 宽 6m。 栈桥设计荷 载 800KN,设计 时速 5km/h。栈 桥采 用钢 管桩 +贝雷 桁架 栈桥 ，由陆
4、地向 水中 推进 ， 形成水中主墩施工通道 ， 再以钢管桩 +型钢 +贝雷桁架设置主墩施工 平台的 方案 。栈 桥、平 台设 防水 位定为 +45.00m， 本桥栈 桥 3#、 4#墩结构形式类同文中主要以 4#墩栈桥为例进行阐述 。 具体平面布置如下图所示：28302100 41801# 2# 3#210032209001200 1200 1200 1500 150041800#1#2#3#4#5#6#3#4#5#6#1200 1200 1200 15003070 2620 21811765 1255750043.0035.0019.484#墩侧 栈桥平 台平面 布置图 （单位 ： 墩侧 栈
5、桥平 台平面 布置图 （单位 ： 墩侧 栈桥平 台平面 布置图 （单位 ： 墩侧 栈桥平 台平面 布置图 （单位 ： cm） ） ） ）9000#1.5m4m frk4#墩侧 栈桥纵 、横立 面布置 图 墩侧 栈桥纵 、横立 面布置 图 墩侧 栈桥纵 、横立 面布置 图 墩侧 栈桥纵 、横立 面布置 图4#栈桥长 75m， 孔跨布置为 9+2 15+3 12m， 在桩顶横梁上布置单层 7排标准贝雷梁 ， 梁高 1.5m， 0.9m等间距布置 ， 横向间采用 90型标准支撑架连接。在每个栈桥墩顶设卡扣防止贝雷梁的纵向偏移 。桥 面横 梁采 用 I20a， 间距 1.5m。 桥面 纵梁 I10，
6、间距 0.35m布 置。桥面钢板厚 8mm。栈 桥墩采 用钢 管桩 基础， 800 8mm钢 管桩 3根 布置， 桩中 心距 2.5m， 桩底设 4根 B28螺 纹钢筋 束锚 杆， 通过钻 孔注 浆方 式嵌入河床中风化白云岩内 3m以上，钢管桩内水下灌注 C30混凝土，高度不小于 3m。钢管桩顶设横向分配梁，桩间联接系采用 16a。4.施工准备 施工准备 施工准备 施工准备 为便于向 水中推进栈桥， 在岸上施工一跨 栈桥，为栈桥向 水中悬拼推进做好准备 。 贝雷梁端头安装导向架 ， 为防止在安装钢管桩的过程中 ， 贝雷梁在桥台支座翘尾 ， 桥台施工时在限位挡块顶面预埋钢板 ， 焊接型钢限制贝雷
7、梁向上移动 。 以后各跨墩顶均需设置型钢限制贝雷梁上移。5.钢管桩安装 钢管桩安装 钢管桩安装 钢管桩安装栈桥施工由陆地向水中逐孔推进 。 一般的栈桥搭设采用振动锤将钢管桩插打至一定深度的覆盖层中 ， 达到固定钢管桩的的作用 ， 由于本项目河床为无覆盖层陡峭坚硬裸岩 ， 无法进行插打作业 ， 钢管桩的安装与固定便成了首先要克服的难题。栈 桥 施 工前 经 过 反 复 分 析研 究 后 决 定 采 取如 下 措 施 进 行 水中 钢管桩的安装与固定： 栈桥 贝雷梁 悬拼至墩 位处后 ，安装导 向架， 便于钢管 桩在水 中定 位； 为保 证钢管 桩接头的 焊接质 量，采取 在陆上 将钢管桩 整根接
8、 长， 起重机接长吊臂后，整根安装； 采用 测深仪 在导向架 位置准 确测得河 床底标 高，将钢 管桩底 口修 整成与河床倾斜岩面大致吻合形状； 选择在水流速度低、平稳的时候进行钢管桩的安装； 钢管 桩安装 到位后， 调整垂 直度，利 用水下 探测仪检 查钢管 桩底口着床情况； 潜水员沿钢管桩周边 50cm堆码干拌混凝土袋 ， 形成简易水下小围堰， 采用 垂直 导管法 在钢 管桩 内浇筑 水下 C30混凝 土， 对河 床底陡峭 岩面进 行找平， 防止钻 孔时出现 偏孔、 斜孔。混 凝土浇 筑高度超过河床底不小于 3m； 水下混凝土强度达到 70%后 ， 利用钻机在钢管桩内钻孔 ， 孔深不小于
9、6m，入岩不小于 3m。 安装锚杆束，进行锚孔压浆。6.锚杆锚固施工 锚杆锚固施工 锚杆锚固施工 锚杆锚固施工 岩面找平为保证钻进作业可以顺利进行 ， 垂直度符合要求 ， 利用 50t吊车配合 ， 采用垂直导管法 ， 在钢管桩内灌注强度等级为水下 C30混凝土 ,潜水员沿钢管桩边 50cm堆码一圈袋装干拌混凝土，高度 50 80cm。在钢管桩内安装导管，导管底口距岩面 30cm左右，灌注水下 C30混凝土 ，高 度距 岩面不 小于 3m。因 钢管 桩与 岩面之 间存 在缝 隙，混 凝土浇筑过程中 ， 随着混凝土在钢管桩内上升 ， 混凝土在内外压差作用下 ， 顺着缝隙向外流出 ， 填充于干拌混凝
10、土袋之间 ， 形成了一个水下小围堰 。 水下小围堰增大了钢管桩与基岩的接触面积 ， 增强了钢管桩的抗滑稳定性。 灌注水下 C30混凝土时 ， 利用水下探测仪监控水下混凝土浇筑情况 ， 混凝土灌注完毕后 ， 潜水员对桩底周边情况进行确认检查 。 根据锚杆锚固长度 ， 混凝土一次性浇筑至岩面以上 3m高 ， 找平倾斜岩面 ，为钻进作业创造了条件。 锚孔钻进在钢管桩内水下混凝土强度达到 70%后，将钻机移至导向架处 ，在 钢管桩 内钻 孔， 钻头直 径 168mm， 成孔直 径在 180mm左 右，深度从 河床 面往 下不小 于 3m。钻 孔到 位后 ，取出 岩芯 ，观 察岩芯 的完整情况，若有松散
11、、破碎、裂隙等情况，需加大钻孔深度。 锚杆安装 通过钻机钻杆将 6米长钢筋束锚杆 （ 由 4根 B28mm螺纹钢焊接而成 ） 安放至孔内 ， 同时在锚杆束上捆绑 1寸耐压塑料压浆管 ， 压浆管底端距锚杆束底端 100mm，以防钻孔回淤埋管，顶端留在栈桥顶 。 见锚杆安装图：100 200单 位 mm100河 床 岩 面钢 管 桩锚 杆水 下 C30混 凝 土袋 装 干 拌混 凝 土3m3m中 风 化 白 云 岩frk=80MPa压 浆 管 900181301#墩0#台其 余 均 用 cm计图 图 图 图 3.2.5-3 锚杆 安装示 意图 锚杆 安装示 意图 锚杆 安装示 意图 锚杆 安装示
12、意图 钻孔内压浆钻孔内压浆采用立方体抗压强度为 35Mpa水泥浆 ， 水泥浆搅拌均匀后 ， 用压浆机从塑料管中向孔底压浆 。 项目使用的水泥浆配合比为 ：水 泥 (42.5)： 水：膨 胀剂 (HEA混 凝土膨 胀剂 )： 速凝剂 （ 8880-C） ：减水剂（能博） =10kg:4.5kg:0.8kg:0.6kg:0.18kg。压浆前检查压浆机 、 拌浆机等机械设备 ， 保证设备完好 ， 做好充分的准备工作 ， 保证压浆一次成功 ， 压浆开始时 ， 拌制并储备好水泥浆 ， 保证压浆过程的连续性 。 为使水泥浆充分渗入孔壁裂隙 ， 又要注满锚杆锚固端，注入流量按泵的最低流量灌注。由于水泥浆密度
13、大 ，水泥浆将钻孔中的水排除并渗入孔壁裂隙 。 为满足钻孔锚固段裂隙水泥 浆 的渗 漏 和防 止 顶 部水 泥 浆的 水 侵 ，灌 注 量的 大 小 由现 场 试验 确定 。 压浆过程中利用水下探测仪观察压浆情况 ， 水泥浆压至混凝土面即可。7.抱箍、联结系、分配梁、贝雷梁、桥面系安装 抱箍、联结系、分配梁、贝雷梁、桥面系安装 抱箍、联结系、分配梁、贝雷梁、桥面系安装 抱箍、联结系、分配梁、贝雷梁、桥面系安装水泥浆强度达到 70%以后 ， 拆除导向架 ， 利用起重机安装桩间联结系 、 桩顶分配梁 、 4#贝雷片 。 继续安装桥面 I20a横向分配梁 、 I10纵向分配梁、防滑钢板、桥面栏杆。完
14、成 4#墩侧栈桥的第二跨搭设。利用上述同样的方法继续向水中推进下一跨，完成整个栈桥施工。8.结束语 结束语 结束语 结束语 黔江特大桥项目使用 高位栈桥 的方式 ， 构成水中墩施工材料运输通道及作业平台，降低了主墩施工难度，节省了 运输 船、 浮吊 、 临时 码 头 等 费 用 投入 ， 可 以 更 好 地 服 务 水 中 墩 施 工 ， 取 得 了 最大的 经济 社会 效益。 参考文献：参考中铁 四局集团有限公 司技术中心胡永 深水裸岩钻孔 灌注桩施工技术山区湍急河流深水无覆盖层倾斜坚硬裸岩高位栈桥施工作者： 林云作者单位： 中国中铁上海工程局有限公司二公司刊名： 城市建设理论研究（电子版）英文刊名： ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu年，卷(期)： 2012(33)引用本文格式：林云 山区湍急河流深水无覆盖层倾斜坚硬裸岩高位栈桥施工期刊论文-城市建设理论研究（电子版） 2012(33)
