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深水裸岩条件下大直径钻孔灌注桩施工技术

摘要：结合泰和赣江特大桥1#、2#主墩高桩承台工程实例，阐

述了在深水裸岩条件下直径3.0m桩基成孔施工技术。针对深水裸

岩大直径桩基施工，采用双壁钢围堰、大直径护筒、泥浆、钻进等

关键工艺对策，确保施工顺利进行，保证桩基工程质量。

关键词：深水裸岩大直径高桩承台双壁钢围堰施工技术

1工程概况

1.1设计概况

泰和赣江特大桥是泉州至南宁高速公路江西石城至吉安段跨越

赣江的一座特大桥，全长1150m，其中主桥为100+155+100m的左右

双幅变截面单箱单室三向预应力混凝土连续刚构。主桥0#～4#墩共

有32根钻孔桩，其中0#、4#过渡墩桩基直径分别为2m、1.8m；墩

身采用柱式墩，直径1.8m。1#、2#主墩桩基直径为3.0m，桩长32m，

最小嵌岩深度7m；墩身采用壁厚1.5m的双薄壁墩。主墩承台尺寸

为12m×12m×4.5m，单个承台混凝土方量为644m3。

1.2地质水文情况

赣江特大桥桥区地层从上至下依次为细砂、全风化泥质粉砂岩、

强风化泥质粉砂岩、弱风化泥质粉砂岩、泥质粉砂岩软弱夹层、弱

风化砂岩（见图1）。其中覆盖层为较厚的粗砂及全风化基岩，强度

低，承载力小，覆盖层以下弱风化基岩强度高低不一。

赣江为iii-（3）级航道，赣江主河床在东南靠近山体处，河流

常年流水，冲刷严重；西北岸地貌由河漫滩过渡为河流低阶地，地

表开阔。赣江特大桥1#主墩枯水期水深6m，汛期水位16m，汛期时

间为每年的4～5月份。特大桥下部结构施工时间抢在枯水期，施

工时考虑水深为9m。

2钻孔平台方案比选

全桥设置水中栈桥150m，2#墩水位较浅，在3m左右，钻孔平台

采用筑岛围堰施工方案；1#墩水深较深，在9m左右，对桩基钻施

工孔平台的方案进行以下比选。

2.1钢吊箱方案

由于河床无淤泥覆盖层，钢管桩无法插打，必须先进行钻孔施

工，然后安装钢管，浇筑混凝土定位。这种方法不仅需要较长的时

间，且施工较困难。钢套箱施工工艺比较复杂，下沉及水下封底要

求很高，很难达到较理想的状态，费用高，工期长。

2.2竹笼土围堰

由于河水水流较快，且水深较深，难以达到围堰稳定不透水的

目的。且工作量巨大，附近的土资源较紧张，工期长。

2.3双壁钢围堰

双壁钢围堰是由双薄壁钢壳及主龙骨组成，可分为多块在岸上

加工，岸边拼装，浮运到指定位置。在钢围堰上搭设平台作为钻孔

平台，后期作为承台施工的围护结构。双壁钢围堰结构稳定性高、

速度较快，较经济。

经比选，双壁钢围堰作为钻孔平台及承台施工围护结构适合施

工要求，既能保障施工安全性，又能保证施工进度，节约了成本。

3钢围堰及钻孔平台设计

3.1钢围堰的设计

由于主桥左右双幅中心间距7.6m，承台间净间距为2m，为方便

钢围堰的下沉，采用左右双幅承台一个围堰施工。选用矩形围堰，

钢围堰外围尺寸为30m×15m，内围尺寸为28m×13m，围堰外壁采

用6mm厚钢板，内壁采用4mm厚钢板，内外壁间距100cm，横向加

劲肋间距为90cm，采用厚10mm、宽10cm的钢板，竖向加劲肋间距

100cm，采用∠75×6角钢。水平每间隔90cm设一道环形桁架，竖

向每间隔100cm设一道桁架，桁架采用∠75×6角钢焊接而成。桁

架斜撑间隔布置，即水平每180cm设带斜撑环形桁架，竖向每200cm

设一道带斜撑桁架。钢围堰30m长边之间中部设一道支撑，支撑采

用两道φ529×8mm钢管，钢管间距270cm，钢管之间采用[10槽钢

连接形成桁架。钢围堰封底混凝土厚度为100cm。

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图2钢围堰平台平面布置图

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图3钢围堰平台立面布置图

3.2钻孔平台的设计

平台主梁采用贝雷片，围堰面与贝雷梁的接触点要用10mm厚的

钢板进行补强，并且内外壁之间要适当增加角钢斜撑，以增加围堰

的承载能力。在贝雷梁上横桥向均布i22a工字钢，工字钢顶上满

铺20×20cm方木，作为平台面层。为了增加平台的承载能力及稳

定性，在护筒上焊接牛腿，增加贝雷梁的支撑点，减小贝雷梁的跨

径。在布设面层方木时预留出钻孔桩位置（3.5×3.5m空档）并在

已成桩或暂不钻孔的空档上