摘要：本文针对水中墩桩基及承台施工，重点介绍主要施工方法，技术参数和体会。 关键词：水中墩桩基承台 墩 施工技术 Abstract: in this paper the water piers of pile foundation and bearing platform construction, the paper focuses on the main construction method, the technical parameters and experience.
Key words: the water piers of pile caps pier construction technology
中图分类号： TU473.1 文献标识码：A文章编号：
1 工程概况
过军渡涪江特大桥位于四川省绵阳至遂宁高速公路遂宁境内，设计为主跨73+130+73米的预应力混凝土连续刚构，引桥为11×30米预应力混凝土简支T梁和20×20预应力混凝土简支小箱梁，桥梁总长1015m。设计为分幅式墩， 32#墩位于涪江中部，承台设计尺寸26m×12.8×4m，基础采用三排桩基础，每幅桥主墩下各设8根桩，桩径2m。
枯水期，涪江水面标高保持在262.70m,主墩承台底设计标高为259.00m，32#墩位置水深约为6.00m，承台底高出河床面2.3m。
2 主要施工方案
32#墩采用从31#墩侧岸边搭设70m钢管栈桥作为机械设备通道，搭设钢管钻机平台施工桩基，采用单壁无底钢套箱作为支护进行承台施工，墩身施工采用翻模法施工，配置一台80m塔吊，每次灌注高度6m。
⑴水中钻孔桩采用水中等搭设钻机作业平台，每根桩位打设一根φ2200×10mm的钢护筒，冲击钻机钻孔施工；桩身钢筋笼在两岸分两节预制，用50t履带吊机上平台吊放入桩孔内，水下灌注桩身混凝土。
⑵32＃墩用无底单壁钢套箱围水施工，钢套箱在加工场分块制作，汽车运到钻机平台上，用25t汽车吊机在平台上拼装成型，吊架提升整体吊放沉入水中坐落在河床上，灌注封底混凝土后抽干水施工承台。
承台钢筋在两岸钢筋加工场内加工，用汽车运输到钻机平台上，吊车吊放到工作面绑扎成型。混凝土采用设在两岸的拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车到现场，通过混凝土输送泵泵送或梭槽进行灌注。
⑶墩身
墩身采用翻模法施工，主桥墩处配置一台80m塔吊，每次灌注高度6m。
墩身钢筋在两岸钢筋加工场内加工，用汽车运输到钻机平台上，吊车或塔吊吊放到工作面绑扎成型。混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车到施工现场，通过吊车配合料斗或混凝土输送泵泵送到灌注工作面。
3 桩基施工
3.1 栈桥和钻孔平台
3.1.1栈桥
先对第1跨用吊车配合振动锤插打壁厚8mm的φ529mm钢管桩，直至入土深度大于2m或支撑在岩石上；其中31#墩位置的第二排钢管桩必须打入承台下2m以上，以保证开挖承台时栈桥安全。然后焊接纵横向剪刀撑［18b槽钢和安装下横梁I32c工字钢，贝雷桁架事先在施工现场将每组整体拼装成型，用吊车整体吊装贝雷桁架，安装限位角钢固定，横向剪刀撑采用支撑架螺栓连接，在桁架顶面用U型螺栓安装上横梁I20b工字钢，上横梁、纵梁I10工字钢和桥面板之间采用间断焊连接。最后施工桥面围栏和护轮木。
施工完第1跨后，接着施工第2跨，循环下去，直至6跨全部施工完成。
桥面板铺设结束需进行车辆满负荷试验，试验合格后便桥才可交付使用。
3.1.2钻孔平台
先对第1跨用吊车配合振动锤插打壁厚8mm的φ529mm钢管桩，直至入土深度大于2m或支撑在岩石上；然后焊接纵横向剪刀撑［18b槽钢和安装横梁2I45a工字钢；安装纵梁I28b工字钢和桥面板，纵梁I28b工字钢和桥面板之间采用间断焊连接。最后施工桥面围栏和护轮木。
施工完第1跨后，接着施工第2跨，循环下去，直至平台全部施工完成。
桥面板铺设结束需进行车辆满负荷试验，试验合格后平台才可交付使用。
3.2 桩基础施工
⑴施工准备
搭设钻机平台，桩基采用冲击钻机成孔，在墩周围适当位置设置泥浆沉淀箱，采用导管法连续灌注水下砼。须跳孔施工；如离已钻孔位小于5m时，则须待砼终凝后进行。
⑵护筒埋设
护筒钢板厚10mm，用卷板机制作加工。在搭设钻机平台时一起打入钢护筒到河床基岩上内，直到不能下沉为止。其埋设位置准确、竖直，倾斜度不大于1%；护筒顶高出钻机平台顶0.3m；四周增加限位固定型钢，使其不发生平面位移。钻进过程中经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时处理。
⑶钻孔
钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修。钻孔顺序根据地质情况而定，必须错位钻孔，先钻边孔，后钻中孔，钻进过程中应注意土层变化，判断土层，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。操作人员填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需要注意的事项。
在钻进过程中，钻孔作业必须连续进行，不得中断，因故必须停钻时，必须将钻头提起，距离孔底4m以上，防止埋钻。护筒内必须保持一定水头高度。随时做好钻孔记录及取样记录，并保留样品,经常检查泥浆质量。
⑷终孔、清孔
桩孔钻至设计标高后，对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，采用检孔器检查孔径，检孔器直径比桩径小2cm，长度6米的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。满足设计要求后约请监理工程师进行终孔检验，并填写终孔检验记录。
(5)钢筋笼和声测管
钻孔作业结束后，对孔位、孔径、孔深进行检查，合格后，即吊放钢筋笼。小于20m的钢筋笼事先在钢筋平台上焊好，整体吊装入孔；大于20m的钢筋笼采用分段吊装，孔口焊接。根据设计需要埋设检测管，钢筋笼入孔后，按设计标高及时固定钢筋笼顶，以确保砼灌筑过程中，钢筋笼不上浮或下沉。
布置4根φ57×3检测管，成正方形布置，钢管固定在钢筋笼上，检测管采用钢板封端，连接处采用焊接。
(6)灌注水下砼
采用冲孔换浆的方法进行清碴，沉碴厚度不得大于5cm。清孔后的沉碴要满足设计要求，经监理工程师签认后灌注水下砼。用导管法灌注水下砼，导管直径φ250～300mm。导管在地面上拼接好，作水密试验后方能使用。水下砼开灌后就连续灌注。导管在砼中埋深控制在2～6m。桩身砼灌注至设计桩顶标高以上0.5～1.0m时停止灌注，缓慢抽出导管。
4 承台施工
4.1钢套箱
单壁无底钢套箱结构尺寸为26.2m（长）×13.0m（宽）×7.5m（高），钢套箱设计为1节，节高7.5m,标准节宽度3m，转角处设计为圆弧模板。钢套箱采用δ=4mm钢板作面板，外横肋板采用6×70mm扁钢,和竖向大肋采用[28a槽钢和Ⅰ28、Ⅰ30工字钢，为防止吊运变形背肋采用[18a槽钢布置3根，钢套箱内部采用I32a工字钢作为围囹，在套箱长边中部设置I32a工字钢过荷支撑,并焊接加强斜撑。在每块模板竖向大肋两边钻Φ20螺栓孔，孔距20cm。在板与板接缝之间设置橡胶止水带。
4.1.1钢套箱拼装
① 套箱拼装平台横梁采用I20a工字钢，焊接在钢管桩和钢护筒上，然后在
横梁上铺装[40槽钢纵梁，作为套箱拼装平台，平台标高为263.30。
②钻孔桩施工完毕后，采用焊接方式将φ220钢护筒接长，高出钻孔桩平台3米，作为拼装及下放套箱的主要受力体。在钢护筒上安装12副10吨、8副20t链条葫芦及套箱下放吊耳。套箱吊耳设置在套箱顶以下2.5m内壁上，吊耳焊接时套箱壁板内侧加焊10mm厚贴板，外壁位于竖肋上。在钢护筒靠近套箱侧焊2层型钢套箱定位架，防止下放时套箱偏位。
③吊车将钢套箱模板吊装至平台上，人工辅助配合套箱就位，每节接缝处安装橡胶止水带，最后进行螺栓连接。拼装前，必须依据设计图纸在平台上画出拼装线，将直板和转角模板的位置准确标识在[40槽钢上，核查无误后进行模板的拼装，以免拼装误差累积，造成合拢困难。侧板之间橡胶止水带必须严格安装，仔细检查，确保后续施工中不渗水和漏水。
4.1.2钢套箱吊放就位
套箱侧板拼装好后，仔细检查拼接缝密封止水情况、套箱整体尺寸以及大面顺直度和竖直度，满足要求后方可下放。下放前利用钢护筒上链条葫芦及吊耳承受套箱重量提离拼装平台，将拼装平台的横梁I20a工字钢和槽钢拆除，然后采用人工缓慢匀速下放套箱。下放时,设专人指挥，确保所有链条葫芦同时下放受力均匀，通过定位架控制套箱位置。下放到位前，潜水员对套箱位置河床基底进行检查清理,垫平，保证套箱底部尽量平整。下放过程中，用全站仪、水准仪检查套箱四角高差和轴线偏位情况，出现偏差时采用链条葫芦反复调整、纠偏，直至满足要求。套箱下放到位后，对其水平位置和竖直度再次进行检查，合格后立即焊接定位型钢和内撑，将其位置固定。
4.1.3无底钢套箱内封底混凝土施工
钢套箱下到位后。潜水员在套箱外侧采用堆码沙袋进行封堵，然后在套箱顶平台上布置10根Φ250导管灌注C30封底混凝土，厚度1.5m。封底混凝土采用从四周向中央的顺序进行施工浇注，直到浇注厚度达到设计要求，上表面平整后，停止浇注。当封底混凝土强度达到设计强度90％以上时，采用抽水机排出套箱围堰中水，如发现有少量渗水，采用堵漏王进行封堵，清理箱底淤泥等清理，凿除桩头,检测合格后进行承台施工。
4.2 大体积承台施工
4.2.1承台钢筋施工
钢筋采用加工场加工，运至工地现场绑扎。
4.2.2承台混凝土施工
32#主墩承台混凝土数量为1331.2m3，为大体积混凝土，一次性浇筑成型，采用1台混凝土输送泵泵送和梭槽入模，并按设计图要求设置四层循环散热冷却水管降低混凝土水化热，层间距1.0m，以避免混凝土产生温度裂缝。
① 待封底混凝土达到设计强度后，割除多余桩基钢护筒，凿除桩顶浮浆至设计标高位置，然后进行桩基检测，合格后，将加工场内加工好的承台钢筋运至现场进行绑扎，并按照设计图纸固定好墩柱埋入承台的主筋。
② 承台混凝土配合比及品质要求：混凝土供应速度不小于60m3/h。应严格控制其水灰比，坍落度控制在10～14cm之间，初凝时间控制在6～8h内，和易性必须达到施工工艺要求。
③ 承台混凝土施工工艺
由于承台面积大，因此在承台顶面设置了钢桁架施工平台，在施工平台上设置集料斗，采用1台混凝土输送泵泵送和梭槽入模。人工插入式捣固，自该层混凝土浇筑开始向埋入的冷却管开放冷水进行循环冷却,连续通水7天,每个出水口流量10～20升/分。
④ 承台为大体积混凝土，一次性浇筑成型，施工时除采取设冷却管扩散水化热的措施外，在砼配合比的设计中采用低热矿渣水泥，同时掺入适量的粉煤灰、减水剂并加强养护，以免混凝土在凝固过程温度过高而产生裂纹。
5 墩身施工
本桥主桥主墩32#为实心薄壁墩身，左右幅各为2；主桥最高墩身28.85m，墩身材料采用塔吊提升，模型施工采用翻模，主墩各投入1套塔吊，考虑后期挂蓝施工需要，塔吊采用80型。
5.1搭设脚手架
脚手架仅作为钢筋绑扎、模型安装、混凝土灌注的工作平台和临时固定，人员上下的设施，不考虑受力支撑。
①脚手架采用φ42钢管，立杆双排间距100?，水平步距120?。于分段浇筑顶和墩顶设置平台，并挂好安全网。
②边搭设支架，边设置剪刀撑。剪刀撑倾角为45º～60º，并用活动扣件扣于与立杆交点之外，并设置扫地杆。
③根据现场情况于支架的一侧设置人行梯。
5.2塔吊布置
如下图所示：在左右幅墩身之间的承台中心顶面上安装塔吊。
5.3钢筋制安
钢筋在钢筋加工场加工成半成品，人工配合机械运输到现场，由塔吊提升钢筋，现场机械连接、焊接和绑扎墩身钢筋。
5.4模型
采用厂制大块定型钢模，翻模法施工工艺。具体施工工艺同引桥墩身。
5.5砼浇筑
砼由过军渡拌和站和鸡脚湾拌和站集中拌制，罐车运送，采用地泵直接输送入模。浇筑时，在灌注平台顶安设活动串筒，以防止倾落高度大于2m而造成砼离析。采用插入式振捣棒捣固，按要求控制振捣时间及方法，确保砼振捣质量。
5.6拆模及养护
混凝土强度达到75%时方可拆除模型。
采用表面包裹塑料布的方式或覆盖土工织物洒水进行养生。
6 经验教训
6.1 2009年7月12日栈桥和钻孔平台被洪水冲毁,主要原因是桥面标高未考虑到河道改移后遭到30年一遇的洪水。以后遇到类似情况,可以考虑将桥面标高提高。
6.2套箱在下放过程中遇到了由于河床清理不彻底，无法到位的情况，后采用潜水工和冲击等方式才到位，以后施工现场管理人员应加强检查。确认清理到位后才能下放。
6．3采用贝雷梁栈桥可以加大桥的设计荷载，可以保证大量的重型机械上桥，加快施工进度。
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