浅谈钻孔平台设计与施工

浅谈钻孔平台设计与施工

杨兴荣

杨兴荣(重庆路桥一化工程有限公司)

摘要：水中填土筑岛围堰平台是将桥梁桩基及下部结构由水中施工转变为陆地施工的一种方法，但水位太深或河床底部淤泥层过后均无法进行填土筑岛围堰施工。本文结合广州新化快速路官洲河特大桥G21#墩筑岛围堰平台施工，对浅水区填土筑岛围堰钻孔平台施工进行探讨，重点对施工方案及施工过程进行总结。

关键词：浅水区，筑岛围堰平台，钻孔平台，设计，施工1概述1.1桥位地理情况广州新华快速路官洲河大桥桥区的官洲河水道河面宽400～530m，桥位处河道顺直，河槽、堤岸稳定。桥位处为珠江三角洲平原地貌，东临狮子洋，地处台地和三角洲冲积平原交界地带。

官洲河大桥引桥21＃墩位于广州市珠江官洲河水道中，墩位处河床平均顶标高为＋4.0m，河水最高潮位7.5m，最低潮位为4.0m，低潮水位时，河床露出水面，为典型浅水区施工部位，G21＃左幅墩承台底标高为＋1.3m，承台顶标高为＋3.8m，右幅承台底标高为＋1.5m，顶标高为＋4.0m。墩位具体位置见下图，

图一G21＃墩平面位置图（单位：cm）1.2工程地质该处地质变化平缓，主要由淤泥和砂层以及下面的风化岩组成，墩位处具体地质情况从上到下为：淤积层深灰色，饱和（厚度约10.2m），粗砂（厚度1.5m），全风化混合岩（红褐色，风化剧烈），强风化混合岩（黄褐色、红褐色，风化强烈）等。

1.3水文气象桥区地处亚热带季风气候区，冬夏的风向季节变化显著，冬季受北方冷空气影响，盛行偏北风格夏季受热带副高压控制，多东南风。

夏季炎热多雨，冬季温和，雨量充足，春夏季多雷暴，以5～8月最多。雨量年变幅较大，各月分配不均匀，多集中在4～9月，占全年降水量的81.8%。7～9月常有热带气旋侵袭。每年的雾日数多集中在1～4月。

1.4水流条件官洲河大桥桥位处水域宽阔，水流畅顺，潮流基本依航道方向流动，为往复流，落潮流速大于涨潮流速，落潮流流向27°～94°，主流向71.8°；涨潮流流向219°～268°，主流向250.4°，与桥位法向方向夹角6.1°，按照1/100频率设计流速为0.39m/s。

2筑岛围堰平台设计方案2.1筑岛围堰平台结构设计筑岛围堰平台设计为长方形结构，考虑墩身及承台施工用车通道，围堰施工时直接与岸侧钢栈桥连通。围堰采用土工编织袋吹砂以及部分回填土填心回填的方式进行填筑，布置在墩位承台四周形成；内侧钻孔平台位置采用粘土填实，其护坡采用粘土袋进行填实，防止河水冲刷及垮塌。围堰具体细部尺寸见下图。

图二G21#墩筑岛围堰平台平面布置图根据河道高水位要求确定围堰顶面标高定为＋7.5m，顶部与栈桥连接部位回填粘土，粘土内埋置踏板，以满足行车需要。筑岛围堰平台施工完成后，需进行静置观测，若在连续一段时间内围堰平台观测数据稳定，确定围堰平台整体不在下沉后，才能开始桥梁桩基施工。

2.2基本参数的确定围堰顶标高为+7.5m，围堰底标高为河床标高，围堰主要尺寸为：围堰外围底面尺寸34.4m×16.5m，顶面尺寸32.4m×14.5m，砂袋围堰断面尺寸上底宽1.5m，下底宽3.5m，高度4.0m，围堰底边内边缘线离承台边缘2.0m，围堰顶面内边缘线距承台3m，土袋围堰内、外坡度1：0.25。

3浅水区筑岛围堰平台施工3.1施工准备筑岛围堰施工前先对围堰平台位置河床底部情况进行勘察，并对砂袋围堰底部基础位置进行表面腐殖土清理，清理深度为＋3.5m，腐殖土较深位置现场视情况进行清理，在围堰基底表面清理同时组织吹砂作业班组进场，施工时，可以从陆上运输将吹砂材料运输至施工墩位靠岸一侧，也可采用运输船从水上运至墩位附近，吹砂机具采用吹砂船停靠在墩位附近进行吹砂填筑。

3.2砂袋围堰施工施工机具进场后，组织测量人员及时就围堰平面尺寸位置进行放样，并在围堰外围均匀布设直径约为10cm的木桩用于固定底层砂袋位置，木桩平面布置间距为3.0～4.0m，木桩插入淤泥深度不小于2.0m，木桩长度不小于3.0m，施工前先进行围堰处表面基底清理及找平，对围堰基底较深凹处进行吹砂找平。围堰基底宽度考虑增大50cm，以防止基底被河水冲刷影响至围堰基底尺寸。基底找平后，在低潮水位时及时铺设第一层土工编织袋并进行吹砂回填，砂袋吹砂回填尽量在退潮时河床露出水面进行施工，并在第二次涨潮时完成第一层砂袋吹砂并进行封口等工作。

编织袋由人工进行铺设，并固定在其两侧的木桩上。铺设时严格按照测量放样线铺设，在铺设好编织袋后及时进行吹砂作业，其排水方式为自密排水，袋内吹满后用尼龙绳进行封口。在完成一层后及时进行其上一层的施工，上、下两层之间编织袋的接头应尽量错开，其间距应保持在5米以上。如此循环直到设计标高。

3.3围堰内回填土施工围堰内回填土从上游侧往下游侧分层进行回填施工，回填时与栈桥接触处考虑砂加粘土进行回填，或采用碎石土进行回填。21＃墩基桩护筒埋深4.0m，在护筒埋设前，再次进行测量放样，准确放出桩基的中心位置和钢护筒的位置，并洒石灰粉将钢护筒位置进行标识。桩位处采用粘土进行分层回填和夯实，以预防护筒下沉和桩基钻孔施工时护筒漏浆；回填土施工完成后，使用推土机进行压实，静置至围堰整体稳定后，进行钻孔施工。

3.4筑岛围堰施工技术要求由于围堰平台整体位于水中，且需承受桥梁桩基钻孔机具施工荷载，故施工时筑岛围堰平台施工质量要严格控制，其主要施工技术要求如下：①砂袋铺设时应尽量保持顺直，不得使砂袋向内侧或外侧偏移过大。

②拐角处砂袋必须重叠放置，且要求吹填进行薄层压实，不得采用砂袋对齐放置，或砂袋重叠较少。

3.5筑岛围堰平台的维护和保养砂袋筑岛围堰平台施工完成后由相关部门进行一次全面检查，发现质量或安全问题及时组织人员进行补强或其它可靠的纠正措施。每月由生产安全部门派专人对围堰平台的上、下部结构进行安全检查，质检部门配合检查质量问题。每天安排专人对砂袋进行维护和保养，并检查各部位的质量安全情况。

筑岛围堰平台在使用过程中，测量观测部门要进行定期检查，检查围堰顶标高有没有变化、围堰顶面有没有不均匀沉降、变形及渗漏等，发现问题及时处理。

4筑岛围堰平台施工过程中遇到的问题及处理措施4.1受施工时间较长因素影响，围堰平台所用砂袋局部破损严重针对局部砂袋破损处，及时进行修补，另外，在施工材料时，尽量选择材质较好的蛇皮袋，并在露出水面的砂袋部分使用麻袋进行覆盖，防止因太阳暴晒造成砂袋破损。

4.2砂袋围堰施工完成后，受填土侧压力影响，以及涨潮、退潮的影响，砂袋围堰出现局部向外移位的现象，造成局部围堰土体垮塌。

针对此现象，在筑岛围堰平台完成后，回填土过程中，在围堰四周使用φ273×6.5mm钢管做为固定桩进行支挡处理，固定桩长度为6.0m，固定桩间距6～8m，固定桩打入河床下不小于4.0m。采取此办法后，较好的防止了围堰变形及局部垮塌的现象。

5结束语浅水区使用筑岛围堰平台进行桥梁施工是将水中桥梁桩基及下部结构施工变为陆上施工的一种方法。筑岛围堰施工平台大大降低了桥梁水上施工难度和水上施工安全风险，且大大降低了施工成本，是一种较好的浅水区桥梁桩基及下部结构施工平台，但使用筑岛围堰平台作为桥梁桩基及下部结构施工平台时，需考虑施工区域河床情况及水深条件，当河床底部淤泥层厚度过大或水深大于3.0m时，均不宜采用筑岛围堰平台施工。

参考文献[1].JTG/TF50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2011[2].周水兴何兆益邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2001[3].江正荣.建筑施工计算手册.北京:中国建筑工业出版社,2001.07