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大连星海湾跨海大桥水中基础施工技术

王国群

【摘要】以大连星海湾跨海大桥水中基础施工为例,对钻孔桩总体施工方案进行了

介绍,并从参数设计、钢吊箱施工方法两方面入手,对承台的施工工艺进行了分析,可

为同类海上桥梁施工提供参考.

【期刊名称】《山西建筑》

【年(卷),期】2013(039)025

【总页数】3页(P165-167)

【关键词】钻孔桩;钢护筒;承台;圈梁

【作者】王国群

【作者单位】中铁十九局集团第五工程有限公司,辽宁大连116000

【正文语种】中文

【中图分类】U445.55

1概述

大连市星海湾跨海大桥全长6km，位于黄海北部的大连市黑石礁湾，最大水深

21m，年平均高潮位0.964m，年平均低潮位－1.116m，受台风影响时最大海

浪高达8m。正规半日潮每日两涨两落，平均高潮间隙10h12min。潮差大，潮

流较急，施工易受恶劣气象条件的影响。桥位区地质条件复杂，软硬岩层交错分布，

串珠状特大型溶洞极为发育，需跨台风、季风期连续施工，上述诸多因素都给大桥

施工带来巨大困难。

星海湾跨海大桥东段工程由东连接线、东引桥东侧大跨径混凝土引桥三个单位工程

组成，总长2.5km。主线在双层桥部分为单向四车道，在单层桥部分为单向三车

道，匝道为单向两车道(见图1)。

图1星海湾跨海大桥东段整体效果图

2钻孔桩总体施工方案

2.1栈桥设计

为了提高施工效率，减少大型船机设备的投入，控制施工成本，沿线路桥梁方向全

线架设钢栈桥“变海上施工为陆上施工”，栈桥只作为交通道路，在每个墩位处单

独搭设施工作业平台和钻孔平台。栈桥由一个主线栈桥和两个支线栈桥共三部分组

成，全长2400m。

2.2钻孔平台的设计

桩基施工依托钢栈桥于承台位置搭设钻孔平台，通过履带吊起吊振动锤在平台上直

接完成钢护筒的沉放，然后安放钻机进行钻孔施工。

钻孔平台的设计需考虑钢护筒沉放、钻孔机具占位、钢筋笼下放、混凝土灌注等工

序的施工。要求满足50t履带吊起吊30t护筒、混凝土运输车直接开至孔位处灌

注混凝土，要能够抵抗10级风和2m浪高的冲击、确保桩基30m长的钢护筒的

稳定，钻孔平台与施工作业平台和栈桥必须联接成一个整体。

钻孔平台结构:采用φ630×10mm钢管桩基础，2Ⅰ45b工字钢下横梁，以“321”

型贝雷桁架为主梁。桥面设双层分配梁，主梁为Ⅰ25b，次梁为Ⅰ12.6，面层铺

10mm厚钢板，围栏采用工字钢硬防护，在桩位处设置桩位框。为考虑在钻孔桩

施工时有较大的作业空间，根据不同承台大小设置钻孔平台的尺寸，最小12

m×12m、最大18m×15m。

2.3钢护筒加工及沉放

2.3.1钢护筒的加工制作

钢护筒采用Q235b钢板卷制，板厚16mm。为确保钢护筒各节段的焊接质量，

开60°坡口，进行“V”形坡口焊，节段连接处沿周圈满焊4块加劲钢板，最底节

钢护筒进行加厚，贴焊50cm高12mm厚钢板。

2.3.2定位导向架的制作

为了确保钢护筒沉放垂直度和平面位置的精度，制作一个定位导向架。将导向架安

装在提前预留好的桩位孔内，并跟钻孔平台的钢管桩和平联焊接牢固。其结构形式

见图2。

图2钢护筒定位导向架结构图（单位：mm）

2.3.3钢护筒沉放

钢护筒采用DZ-135双夹具振动锤进行沉放施工，50t履带吊配合完成。

根据实际地质情况，钢护筒沉放以底标高和贯入度进行双控确定停锤标准，确保钢

护筒底部贯入在稳定的地层内，确保在钻孔施工中不会出现漏浆或者反穿孔的现象。

2.3.4海水泥浆的配置

施工中采用海水泥浆。海水泥浆必须具有良好的稳定性、适当的比重、良好的流动

性能、泥皮形成性、酸碱度和含砂率。

2.3.5钻孔施工

为了提高施工效率，针对不同地质情况、不同桩径选择了多种形式的钻机进行施工，

分别配备单绳手拉式冲击钻、CZ-80冲击钻、冲击反循环钻进行施工。

冲击反循环钻机主要施工覆盖层较深，溶洞发育不严重的桩基，对斜岩和软硬不均

的地层比较有效。

CZ-80冲击钻机适应性较强，可分别施工裸岩区、浅覆盖层、深覆盖层、溶洞较

发育区的桩基，尤其对浅覆盖层和溶洞塌孔漏浆的桩基施工特别有效。

单绳手拉式冲击钻主要用于施工溶洞较发育和岩石较硬的桩基，冲程灵活可调，无

需较大的钻孔平台，施工成本低，成桩较慢。