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1、中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部株洲湘江四桥水上基础施工方案汇报中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部说明：一、概述二、钢管桩试打三、搭设钻孔钢平台进行钻孔桩施工方案(方案1）四、先下钢围堰、后下钢护筒、封底、钻孔桩施工方案（方案2）五、方案比较中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部说明：株洲湘江四大桥基础施工原设计方案是考虑在枯水期施工，而按照目前的开工时间和工期安排，必须确保基础在汛期正常施工。为了确保工期，安全、可靠、经济地 修建大桥，“一桥五方”于2005年3月9日召开了“株洲湘江四大桥基础渡洪施工方案
2、研讨会”，会议否定了“筑岛施工方案”。现我部对“钢管桩施工平台方案”和“钢围堰施工方案”进行了比较和阐述 。 中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部一、概述 1、工程概述株洲芦淞大桥桥型为三塔部分斜拉桥。主桥为 75m+2140m+75m四跨三塔单索面部分斜拉桥，桥宽29m，承台顺桥向宽810cm，横桥向长2336cm，高400cm。基础采用10根220cm群桩嵌岩桩基础，桩底奠基于微风化泥质粉砂岩中。主、引桥过渡墩（19、23号）墩基础为3根300cm嵌岩桩，桩底奠基于弱风化泥质粉砂岩中，桩顶设系梁（高为250cm）。1922号墩为水上墩，23号墩在堤面上，泥面标高
3、在43.5m左右。 中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部墩号桩号(m)桩底 标 高 (m )承台底 标 高 (m)泥面 标 高 (m)从承台 底到 桩底 距离 (m)钻孔桩 直 径 (cm )钻孔桩 数 量桩长 汇 总 ( m )分类 钻 孔 桩 数 量分类桩 长 汇 总 (m)19K0+812.082823.52030036036020K0+884.8 K0+889.2-7.526.5223422010340 3096021K1+024.8 K1+029.2-5.526.520.4322201032022K1+164.8 K1+169.2-3.526.525.53
4、02201030023K1+241.961440.543.526.5300379.5 379.5中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部2、工程地质条件根据湖南省地质工程勘察院提供的工程地质勘 察报告显示，本桥位未发现有不良地质存在， 其区域地质稳定性与地基稳定性较好，桥位地基 工程地质条件好，地质构造简单，河床与两岸第 四系覆盖层厚度不大，下伏基岩风化层较薄，奠 基持力层埋深适中，河槽基岩埋深浅，起伏小， 有利于桥基施工。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部强风化带岩石结构部分被破坏，大部分岩石矿 物成分风化变质，岩质变软，风化裂隙密集发
5、育，呈碎石状或碎石夹土状。 由于河床江水较深，不利于筑岛施工，因此河 床主桥桩基础适宜于水中搭平台进行钻孔灌注 桩施工。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部地层 分类地层标高（ m）层高 （m）地基土容许承 载力o（kPa ）桩周土的极限摩阻力 i（kPa）中砂21.020.01.015040 强风 化泥 质粉 砂岩20.017.12.9400100弱风 化泥 质粉 砂岩17.10.216.91200微风 化泥 质粉 砂岩0.2-17.417.61500中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部3、水文湘江自南向北贯穿株洲市，较大支流的枫溪港、
6、白石港迂回曲折于河东汇入湘江，水情较为复杂。在市区内有 株洲水文站，水文系列较长，湘江干流最高水位一般出 现在47月，主要受洪水径流控制。根据株洲水位站质 料统计，多年平均水位30.61m（85黄海系统），历年最 高水位实测最高值为42.59m（1994年6月18日，56黄海系统），实测最大流量20200m3/s（1964年6月）；实测 最低水位27.51m（1998年11月13日），实测最小流量 101m3/s（1966年9月）。正常水位为29.4431.96m。 年最高水位一般出现47月，年最低水位出现在122月。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部二、钢管桩试
7、打中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部株洲湘江四桥工程地质勘察报告河床主桥桩基础建议采取水中搭平台进行钻孔灌注桩施工。水中搭设平台首先需进行钢管桩试打，以验证建议方案与实际情况是 否有出入。 钢管桩下沉采用35t全旋转浮吊配合DZ160VM4- 10000A振动锤振动下沉。 DZ160VM4-10000A振动锤性能表偏心力矩 (kN.m)最大激振 力(kN)最大上拔力 (kN)重量 (kg)液压夹头重量 (kg)6001281.2889.66545700中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部按其激振力P土的 动摩阻力R对 DZ160VM4-
8、 10000A振动锤进 行复核。 从实际打设情况看 ，钢管桩在穿过很 浅的覆盖层后，在 岩层中无进尺，浮 吊松钩后在水中难 以站稳，实际情况 与资料、计算有出 入。 中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部三、搭设钻孔钢平台进行钻孔桩施工（方案1）中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部1、施工流程测量控制钻孔平台上部结构安装活动平台加工河床内抛填钢管桩施振活动平台抛锚就位就位钢管桩内钻孔钢管桩内钢筋笼下放钢筋笼加工钢管桩内混凝土浇注循环 施工 钻机就位中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部钢护筒下沉或埋设钻机就位钻孔钻
9、孔桩施工钢护筒跟进循 环 施 工中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部钢吊箱下沉、定位拉压杆与护筒连接钢吊箱混凝土封底首节钢吊箱分块加工首节钢吊箱拼装、拉压杆安装钢吊箱拼装平台搭设就位首节钢吊箱下放钢吊箱拼装钢吊箱节段加工中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部2、施工方法2.1、钻孔平台施工根据2004年株洲船闸处高程统计数据，洪水期施工，最大水位+39.0m；枯水位施工（9月下年2月），最大水位：+32.8m， 2004年株洲船闸处平均水位（黄海高程）统计，见下页 中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部月份1月2月
10、3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均水位 (m)29.830.2131.0332.5234.332.4132.1631.7131.2429.9430.5630.1最高水位 (m)30.2230.533.5534.3839.037.735.0834.9332.8130.1732.1230.78出现最高 水位日期21日10日29日14日19日29日23日17日2日16日15日29日最底水位 (m)29.5929.6829.7131.0731.3830.6130.6130.7630.0929.6729.629.71出现最底 水位日期13日1日17日7日31日15日16日13日29日24
11、日2日12日中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部（1）钻孔平台设计三主墩钻孔桩均为10根桩，桩间距4.4m，采用布设两台钻机，根据施工荷载要求对平台进行结构 设计。平台采用80010钢管桩、5001000钢箱梁、贝雷架、I22工字钢、钢板组成。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部（2）钢平台搭设钢平台搭设首先进行钢管桩下沉，通过钢管桩试 打，钢管桩需采取特殊的手段，钢管桩方能在水 中稳定，以便钢管桩间能架设水平联
12、，构成平台 刚架结构。 在枯水期，钢管桩采取先抛填袋装砂，后栽桩的 方式进行钢管桩稳定。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部在洪水期，钢管桩在水中自由高度太大，钢管桩 采取先抛填袋装砂，后栽桩的方式进行钢管桩稳 定，则抛护的工程量较大。同时需考虑洪水对河 床的冲刷。湘江水系株洲段具有山区河流特点，2 月15日2月17日，三天水位由+30.0m涨至 +36.2m。后每天回落，回落开始几天每天回落1m，后缓慢回落。洪水期的抛护对河床的通航、排 洪有较大影响。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部河床 泥 面 标 高 (m)最大 水 位 (m)桩
13、的自 由 高 度 (m)桩的稳 固 高 度 (m)河床冲 刷高 度 (m)抛护后 顶标 高 (m)单个平 台抛 填工 程量 (m3)洪水 期 施 工2139.0186.0 3.0 27.0 15387.3 枯水 期 施 工2132.811.83.9 0.5 24.95064.2中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部如洪水期采取单根钢管桩锚桩的方式处理，则单根钢管桩处理的工程量较大，同时锚桩过程中洪水有可能来临，施工过程中有安全隐患。锚桩处理占用较长工期。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部2.2 钢护筒施工锚桩处理后方能搭设施工平台，进行钢
14、护筒沉放。为确保 钢护筒的稳定及平台安全，护筒需采取跟进的方式入岩5米左右。护筒下放的速度相比常规下放方式，每护筒下放 时间增加2天左右。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部2.3 钢吊箱施工考虑到施工时间和水位的问题，吊箱基本在水位不高的条 件下施工，按32.5m的设计施工水位，进行吊箱设计，如水位发生变化，在吊箱顶部临时加高2m的挡水结构。在钻孔桩施工完成后，需进行平台的转换，即拆除钻孔平台，安装钢吊箱拼装平台，相比钢围堰，钢吊箱的安装工序要复杂得多。因钢吊箱采取拉压杆的方式将钢吊箱的荷载施加于钢护筒上。在混凝土封底过程中，杆件受拉，在封底施工完成后承台内抽水过
15、程中及抽水后杆件受压。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部钢吊箱首节重量约在100吨左右，在钻孔平台拆除后搭设首节拼装平台和下放平台，首节钢吊箱拼装及两平台搭设也占用一定工期。钢吊箱底板工程量较大，同时无法拆除，钢吊箱的壁板在拆除后用途也较小。中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部五、先下钢围堰、后下钢护筒、封底、钻孔桩施工（ 方案2） 1、施工流程 测量控制钢围堰浮运初就位钢护筒下沉、就位钢护筒加工钢围堰加工钢围堰内清淤导向船就位抛定位锚钢围堰检验钢围堰下水钢围堰接高下沉钢围堰调平就位中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥
16、项目经理部钢围堰封底、回填钻机就位钻孔泥浆系统布置清孔并检测循环 施工抽水、承台底混凝土找平承台施工钢筋笼吊安钢筋笼加工水下砼灌注 钻机移位桩身质量检测中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部2、施工方法2.1、钢围堰设计按以下设计条件，对株洲市湘江四大桥主墩钢围堰进行施工图设计： 2.1.1、钢围堰混凝土封底及钻孔施工工况（抗倾覆控制）最大水位：+39.0m；最大水流速：3.0m/s；河床覆盖层标高：21.0m；河床岩面标高：20.5m；中中港二航局株洲湘江四桥项目经理部港二航局株洲湘江四桥项目经理部考虑钢围堰需度过洪水期，双壁钢围堰顶标高：+38.0m，刃脚底标高取为+20.5m；底口设有挡土和便于下沉的刃脚；钢围堰采取先下沉就位、后下钢护筒、清淤、混凝土封底、砂石回填、后钻孔桩、钢围堰内抽水、桩头凿除、混凝土找平、承台干施工； 钢围堰分三层设计，第一层采取整体加工、浮运、导向船就位，第二层、第三层采取拼装，单块重量不超过 10吨。第一层高度满足在第二层钢围堰重量加上
