江岸桥墩基础施工方案

罗建富

摘要：基础施工是整个桥梁施工的控制性工程。根据基础施工是否受水环境影响，可分为陆上基础和深水基础。陆上基础施工简单，无地表水，成本低。深水基础施工无天然作业场地，受汛期威胁及漂流物的撞击，必须施做防水围堰。深水围堰施工技术复杂，成本较高[1]。而处于江岸、河岸桥墩基础属于两者的交界带，丰水期时地表淹没，枯水期时地表裸露。选用江岸基础施工方案时，要充分结合江河水位变化规律控制施工进度。能在陆上施工的保证在枯水期内完成，不受汛期影响安排在丰水期施工，以减少防水设施的投入。

关键词： 江岸基础 水文监测 节约成本

引言

渝黔铁路土建1标新白沙沱长江特大桥位于重庆市大渡口区白沙沱江段。主桥2#主墩基础位于重庆侧江岸，在长江水位变化影响范围以内，具有典型的江岸桥墩基础施工特点。

对现场水文、地形情况勘察发现，本桥所处江段汛期时间较短，经多次论证决定利用既有贝雷片、标准钢管桩等周转性材料搭设独立钻孔平台。钻孔平台顶面标高按20年一遇最高洪水位设计，保证丰水期进行钻孔施工不受汛期影响。承台施工安排在枯水期。承台模板设计不考虑防水功能。模板材料利用既有标准钢模和木模组合，以组拼式贝雷片做模板外支撑。钻孔平台和承台模板所用材料在工程完工后大部分可回收使用。但在施工过程中需建立长江水位变化预报机制，掌握水位变化规律，指导现场施工组织安排，才能达到投入少，风险小的目的。

1.工程简介

1.1、桥墩基础结构形式

渝黔铁路土建1标新白沙沱长江大桥主桥为双塔双索面钢桁梁斜拉桥，索塔结构形式为H型。其重庆侧2#主墩基础采用32根直径3.2m，长64m的群桩基础，承台尺寸为64.4m×31.3m×6m。承台底标高182.172m，塔座顶标高192.172m。

1.2、水文環境

2#主塔所处重庆市白沙沱江段近5年最高枯水位标高178.m。20年一遇最高洪水位标高194.6m。一般1月～5月处于枯水期，长江水位会保持在174.5m以下，基础范围内地表裸露，施工条件好，可陆上作业。6月进入雨季，长江水位会阶段性上涨，7月份预计最高水位达到184.5m以上，整个基础范围内被洪水淹没。8～11月上旬水位有所回落，平均水位176m～178m。11月下旬到12月，三峡大坝开始阶段性泄洪，水位将回至枯水期。

2、施工方案设计

中铁大桥局第八工程有限公司根据现场地质、水文、气候情况，经多次论证，采用如下方案：

2.1.1、施工方案施工流程图

2.1.2、施工方案特点

江岸桥墩基础施工方案最大特点在于充分利用江岸水位变化情况组织基础施工。施工方案设计了与承台底标高等高的重力式混凝土挡水墙围堰，能够起到较长时间的防水功能。利用既有标准钢管桩、贝雷片，H型钢等既有材料施作独立的钻孔平台。利用既有标准钢模和贝雷片组拼承台模板系统。承台施工在长江水位达到承台底标高以前完成，因此不必考虑承台模板系统的防水功能。钻孔平台及承台模板系统拼装采用销接和螺栓连接，拆装方便。施工完成后，材料可回收重复利用，材料损耗少，节约大量措施费。优化方案布置图如图3.2所示。

2.1.3、方案施工步骤

（1） 防护桩施工：2013年1月进场后首先着手既有铁路侧32根1.75m×1.75m防护桩施工。通过与设计院协商，将基岩以下人工挖孔方桩变更为Φ2.5m钻孔灌注桩。选用两台旋挖钻机施做，成孔时间由17天缩短为2天，大大提高了施工进度。

（2） 重力式挡水墙施工：2013年1月～5月下旬期间，长江水位维持在174.5m的较低水位，挡水墙位置基岩裸露。挡水墙围堰的施工控制在5月以前完成，保证其在5月～6月和9月～12月期间具有防水功能。重力式挡水墙内边沿着承台外轮廓布置，兼有防水、找平原地面至承台底，作为片石混凝土和封底混凝土浇筑时的模板三项功能。挡水墙底嵌入基岩30cm以上，上下游墙身嵌入岩壁50cm以上，防止江水经挡墙与基岩间的接缝渗入。墙顶标高与承台底标高（182.172m）齐平，基岩裸露面高于承台底可不做挡水墙。墙顶宽度2.5m，顶面布设地脚螺栓预埋件锚固承台模板外撑贝雷片骨架。

（3） 基坑开挖：根据防护桩成桩情况阶段性的进行基础基坑开挖。首先清除表面覆土层直至基岩表面。高于承台底以下1m的基岩用破碎机破除。

（4） 钢护筒埋设：埋设直径3.4m，厚2cm钢护筒，钢护筒安装高度保证底口安放于基岩表面，顶口高于桩顶标高2m以上，保证2m的混凝土超灌量。钢护筒定位利用全站仪单个放点定位。

（5） 基坑片石混凝土找平：承台范围内地表覆土层为卵石土，粉质黏土成分较多，液限较高，地基承载力不能承受承台混凝土浇筑重量，在基坑开挖时将覆土清除，裸露基岩表面低于承台底标高的用片石混凝土回填至承台底标高一下1m。

（6） 浇筑封底混凝土：封底混凝土浇筑前预埋钻孔平台钢管桩支架预埋件和承台模板系统锚固预埋件。封底混凝土强度不低于C30。混凝土封底至承台底标高，表面平整。沿纵横轴线布置深度10cm，宽度20cm的排水沟，避免承台基坑积水。

（7） 钻孔平台施工：封底混凝土浇筑完成后，安装钻孔平台支架。支架采用Φ1020*6m标准钢桩与封底混凝土上预埋件焊接。钢桩之间采用Φ325mm钢管焊接成桁片式剪力撑以使支架连成稳定整体。上部结构采用700mmH型钢作分配梁，组拼式贝雷片作纵梁，工12.5工字钢做小横梁，上铺8mm花纹钢板。钻孔平台顶面标高按20年一遇洪水位设计（194.6m）。保证钻孔施工不受洪水威胁。如图3.4所示。

（8） 承台模板系统安装：主桥2#墩桩基施工在2014年1月以前完成。2月以前完成钻孔平台拆除，基底清淤以及桩检工作。4月以前完成承台模板系统安装，钢筋绑扎工作，以保证在长江水位达到承台底标高（182.172）以前完成承台施工。因此承台的施工就不必考虑防水问题，只按模板受力体系设计。

由于承台体积巨大，适合采用外撑结构。方案选用3m×1.4m标准贝雷片和0.9m标准支撑架组拼成骨架作为模板外支撑。贝雷片下端通过与挡水墙顶面布设地脚螺栓预埋件连接锚固，利用贝雷片的抗弯力抵抗承台混凝土浇筑时水平侧压力。承台直线面侧模采用已有6.3m×2m标准钢模，上下游曲线面侧模采用6.3m×1m木模组拼。木模背面通过钢管架支撑于外骨架上，如图3.3所示。

结束语

江岸基础的施工应充分结合江河水位变化规律组织施工，严控施工进度。钻孔平台、钢护筒安装、封底混凝土浇筑、承台施工等需在陆上施做的控制在枯水期内完成。钻孔施工在高于最高洪水位的钻孔平台上作业，可以安排在丰水期内。从而减少防水设施的投入。该方案选用既有标准周转材料，又大大减少临时设施材料投入。

参考文献

[1]满洪高，李君君，赵方钢.桥梁施工临时结构工程技术[M].北京：人民交通出版社，2012：175.