跨海大桥大型深水基础施工技术

跨海大桥大型深水基础

施工技术介绍中交二航局

李维洲2009年10月14日内容简介2.大型深基础施工技术信息1.绪论

5.大体积承台基础施工3.大型深水基础施工平台设计4.钻孔桩基础施工技术6.结论与建议一、绪论1.前言

2.国外桥梁大型深基础的发展3.国内桥梁大型深基础的发展4.跨海大桥大型深基础结构的发展趋势5.主要研究内容及意义1.前言

随着国家经济发展和桥梁设计和施工方法的日趋成熟,本世纪初期开始修建的东海大桥和杭州湾跨海大桥正式拉开了我国跨海长桥建设的序幕，目前中国已建或在建的跨海大桥共有15座。正在建设的有上海崇明通道工程、山东青岛湾跨海大桥、广东南澳跨海大桥、浙江象山港跨海大桥、以及福建厦漳跨海大桥和平潭海峡大桥等。中国跨海长桥正处于蓬勃发展的阶段，大量的海湾、江河入海口、岛屿、海峡将需要架设“人间彩虹”，即将建设的特大型跨海通道如：渤海湾大桥、港珠澳大桥、琼州海峡大桥、跨台湾海峡大桥等。

渤海湾大桥

厦彰大桥

珠港澳大桥

杭州湾大桥

台湾海峡大桥

琼州海峡大桥

东海大桥

金塘大桥

上海长江大桥

1.前言

跨海大桥的建设面临多变的气象环境、复杂的海底地质与水文条件的影响和混凝土设计基准期年限长等众多不利因素。跨海大桥的共同特点都要面临大型深水基础施工的难题，本人先后参与了荆州、安庆、润扬长江大桥和杭州湾、舟山金塘、平潭3座跨海大桥项目施工。下面重点结合在建的平潭海峡大桥对深水基础施工做简要介绍。从所处的自然环境以及基础施工的技术难度来讲，跨海大桥基础施工主要从以下几方面采取措施：

1．最大程度的掌握大桥所处海域的气象、水文资料，详查工程地质情况。

2．选择最恰当的技术方案，对施工方案要反复比对，不仅要考虑材料的造价，还要求综合考虑施工与将来运营的成本。3．选用合理施工工艺，要求其工艺尽量简单，选用先进的大型专业的施工设备。

4．做好特殊的海工混凝土的研制和现场配比工作；对钢结构构件采取有效的防腐蚀措施，以达到年设计基准期的要求。

5．做好施工组织设计，对施工材料和设备的协作和调配进行优化。2.国外桥梁大型深基础的发展

早期国外跨海大桥的基础主要都是采用气压沉箱基础，到了二十世纪三十年代，沉井基础的应用，成为优先考虑的基础类型。二十世纪七十年代后，随着科学技术的发展，各国在修建跨海大桥时都有各自偏爱的基础类型，形成了独特的技术风格。美国纽约布鲁克林大桥

国外桥梁大型深基础的发展

基于沉箱基础固有的缺点，工程人员在其基础上加以改进，发明了沉井基础。1936年建成的著名的美国旧金山--奥克兰大桥在水深32m、覆盖层厚54.7的条件下，采用60m×28m浮运沉井，射水、吸泥下沉，入土深度达73.28m。

国外桥梁大型深基础的发展

二战之后，美国所建桥梁的基础形式日益多样：

1955年，查蒙德•圣•莱弗尔在18m水深条件下先打H型钢桩，然后整体安装钟形套箱，最后灌注水下混凝上，首创钟形基础。

1957年，美国新奥尔良的庞加川湖桥水中基础采用了φ1.37m的预应力管柱。1966年的美国班尼西亚马丁尼兹桥采用了钢筋混凝土沉井内继续施打钢管桩的组合基础。1994年切萨比克--特拉华运河大桥和休斯顿航道桥分别采用预制的预应力混凝土方桩和混凝土方桩做为桥梁基础。国外桥梁大型深基础的发展

欧洲的桥梁大国丹麦，建桥历史悠久，很有代表性：1935年小海带桥在水深达30m的条件下采用43.5m×22m的钢筋混凝土沉箱，

1998年建成的大海带桥主桥主塔基础采用了重32000t的设置基础。

2000年建成的厄勒海峡大桥，全长16km，其51个引桥全部采用设置基础，其主塔墩设置基础长37m、宽35m、高22.5m，自重20000t。

国外桥梁大型深基础的发展

在1970年至2000年间，日本所建的众多桥梁中很大比例采用了沉箱基础，如浦户大桥、日本港大桥、神户的波特彼河大桥等。还有一部分采用了沉井基础，如广岛大桥、早漱大桥等。日本所建的世界第一大跨度的明石海峡大桥采用了圆形的设置沉井基础，其尺寸直径达φ80m，高79m，是前所未有的庞然大物。

国外桥梁大型深基础的发展

日本明石海峡大桥3.国内桥梁大型深基础的发展我国真正开展桥梁建设直到解放后才开始，其整个桥梁基础形式大致经历了从管柱基础、沉井基础到大力发展钻孔灌注桩基础的过程。

我国发展跨海大桥是从上世纪80年代开始的，1987年动工并于1991年5月建成通车的厦门大桥，它也是我国首次采用海上大直径嵌岩钻孔灌注桩。1997年的广东虎门大桥，其主通航跨的跨度达到了当时我国桥梁跨度最大的888m，所用的基础形式也是钻孔灌注桩基础。国内桥梁大型深基础的发展下面列举几个国内近几年施工的代表性桥梁工程大型深水基础运用情况：

1)．浙江杭州湾跨海大桥

通航孔南航道桥主塔基础采用38根直径2.8m钻孔灌注桩，桩长125m，创国内跨海大桥超长钻孔灌注桩桩基础施工新纪录（2005年中国企业新纪录）；基础承台为哑铃型结构，长81.4m，宽23.7m，厚6.0m，采用海工高性能混凝土，单个承台方量11000m3。引桥主要采用打入钢管桩基础。国内桥梁大型深基础的发展2)．浙江舟山金塘跨海大桥

主塔基础采用42根Φ2.85m变径至Φ2.5m的变径钻孔灌注桩，桩长为115m，基础承台结构尺寸为56.78×34.02×6.5m，单个承台方量10960m3。

国内桥梁大型深基础的发展

3)．江苏泰州长江大桥(世界上最大的三塔两跨2X1080m悬索桥)

中塔采用沉井基础，沉井长58m，宽44m，总高度为76m，相当于半个足球场大、25层楼高，其下部38m为双壁钢壳混凝土沉井，上部38m为钢筋混凝土沉井。沉井沉入19m深水和55m河床覆盖层，为世界上入土最深的水中沉井基础。国内桥梁大型深基础的发展

4)．江苏苏通长江大桥：

苏通大桥是世界最大跨径斜拉桥，主墩基础为世界最大规模桥梁超大型群桩基础，由131根长120m、直径2．8m变至2．5m的变径钻孔灌注桩组成，承台平面为哑铃形，长113.75m、宽48.10m厚6.0m，混凝土为C35，方量42271m3，钢筋总重达7020t。国内桥梁大型深基础的发展

5)．江苏润扬长江大桥：

悬索桥北锚碇基础为矩形箱式结构，长69m，宽50m，深50m，三纵四横隔墙将箱体结构分为20个隔舱，仓内充填砂和砼。穿过35m厚粉细砂，地连墙计42个槽段平均深度54m，最大深度57m，单幅6.0m宽槽段钢筋笼重量102t，创国内施工行业穿过粉细砂最厚、支护结构嵌岩地连墙最深、单榀钢筋笼重量最大新纪录。国内桥梁大型深基础的发展润扬长江大桥国内三桥梁三大型三深基三础的三发展6)．江苏三南京长江四桥：南京三长江三四桥三为双三塔三三跨悬三索桥三，主跨14三18米，三世界三排名三第四三，其三中主三塔基三础采三用48三根D三3.三2m三～D三2.三8m三变直三径钻孔三灌注三桩基三础。主塔承台三基础三为哑三铃形三结构三，平三面尺三寸80三.5三×3三5m，厚三度9.三0m，混三凝土三方量三达17三50三0m3。南京长江四桥钻孔三灌注三桩基三础悬索三桥南三锚碇三基础三采用三井筒三式地三连墙三结构三形式三，平三面形三状为三“∞三”形三，长82三.0三0m，宽59三.0三0m，由三两个三外径59三m的圆三和一三道隔三墙组三成，三壁厚三为1.三50三m。地三连墙三嵌入三中风三化砂三岩3.三00三m，总三深度三达50三.0三m。国内三桥梁三大型三深基三础的三发展7)．平潭三海峡三大桥平潭三海峡三大桥三引桥三为50三m跨等三截面三连续三梁桥三，主三桥为10三0m三+2三×1三80三m+三10三0m的变截三面预三应力三混凝三土T型刚三构桥三。下部三结构三为带三圆端三的矩三形承三台，钻孔三灌注三桩基三础，采用φ2三.8三m－三2.三5m三变截三面钻三孔灌三注桩三。3个主墩各三有钻三孔桩三22三根，最长三桩长三约90m；承三台尺三寸为34三.7三×2三1.三5m，为三海工三高性三能混三凝土三。平潭三海峡三大桥三因特三殊地三质条三件和三恶劣三施工三环境三，主三桥钻三孔桩三施工三遇到三了各三种困三难和三前所三未有三的技三术难三题，三例如三：钢三护筒三变形三、孤三石、三串孔三、塌三孔、三深水三无覆三盖层三的海三槽区三域钻三孔桩三施工三。时三间跨三度达1年，三目前三已全三部施三工完三成。平潭三海峡三大桥三钻孔三桩布三置及三承台三图4.跨海三大桥三大型三深基三础发三展趋三势跨海三大桥三大型三深基三础发三展趋三势有三：1．三新的三结构三形式2．三创新三的施三工技三术3．三不断三加大三的基三础结三构尺三寸4．三大型三化、三专业三化的三施工三机械5.三采三用信三息化三施工三技术本文三论述三的主三要重三点在对三国内三外桥三梁大三型基三础施三工技三术调三研与三分析三的基三础上三，结三合平潭三海峡三大桥三以及三国内三的其三他大三型海三上桥三梁的建设三工程三特点三，对其三大型三深水三基础三施工三进行三以下三几个三部分三的总三结归三纳：1．跨海大桥三大型三深水三基础三施工三平台三的设三计与三施工三；2．三海上三大直三径超三长钻三孔桩三基础三施工三；3．三海上三大型三深水三基础三结构三的防三腐技术三；4．跨海三大桥三大型三套箱三制作三、安三装和三大体三积承三台基三础的施工三技术三。一、三平潭三大桥三基础三施工三技术三信息福州三平潭三岛为三全国三第五三大岛三，岛三上常三住人三口40万，三平潭三是距三台湾三最近三的县三，平三潭岛三在规三划中三的京三台线三对台三通道三中占三据桥三头堡三的关三键角三色。三平潭三海峡三大桥三全长35三10三m，是进三入平三潭岛三唯一三的直三接通三道，三该桥三对于三地方三经济三乃至三海西三经济三发展三有着三至关三重要三的作三用。1、气象三信息平潭三海峡三大桥地处三我国三东南部沿三海地三区的海三坛海三峡，属三典型三的亚三热带三季风三湿润三气候三区，桥区三季风三显著三，多三台风，气候三特征三温和三、湿三润、三多雨三。冬季三的10月至三次年三的2月为三季风三的多三发期三，风三速大三，时三间长三，海三浪高三，多三年平三均风三速为9.三0米/秒。08年经三历影三响施三工的三台风7次，09年已三经历8次。08年统三计全三年7级以三上大三风天三数占75三%，实三际年三有效三作业三时间三不到20三0天。2.水文三条件1）．三潮汐三特征平潭三大桥三海湾三潮汐三类型三为正三规半三日潮三，据三附近三平潭三海洋三站统三计近三期实三测资三料潮三汐特三征值三如下三(潮三位基三准面三采用三19三56三黄三海平三均海三平面三)：实测三最高三潮位三+4三.2三3m实测三最低三潮位三-3三.6三7m平均三高潮三位+三2.三27三m平均三低潮三位-三1.三97三m最大三潮差三+6三.6三9m平均三潮差三+4三.2三4m设计三高潮三位+三5.三18三m设计三低潮三位-三4.三16三m水文三条件2）．三波浪平潭三大桥三施工三设计三波浪三取值三参照三如下三表：三主桥三采用三D三点设三计波三要素三，西三浅水三区引三桥采三用A三点三设计三波要三素，三西深三水区三引桥三采用三B三点设三计波三要素三，西三平台三区引三桥采三用C三点三设计三波要三素。三20三年三重现三期波三要素如下三表位置方向H1%（m）T（s）AN3.535.5BSE4.245.5CN3.855.7DN3.995.8EN3.685.63.地质三条件东、三西两三侧桥三台处三的基三岩强三风化三层直三接裸三露，三岩性三为凝三灰熔三岩。多数三桥墩三覆盖三层较三薄（三或没三有覆三盖层三），三基岩三岩性三为凝三灰熔三岩；其余三各墩三的覆三盖层三为粉三砂、三含砂三淤泥三、含三淤泥三砂、三粉砂三、中三粗砂三、亚三粘土三和粘三土等三，但中三间夹三杂较三多孤三石，三给护三筒沉三放、三钻进三成孔三造成三较大三的困三难，三基岩三岩性三为凝三灰熔三岩，三岩石三强度三极高三（达20三0M三Pa三)，桩三基设三计嵌三岩深三度深三，对三钻机三性能三要求三高。不良三地质三及其三对钻三孔桩三施工三的影三响工程三不良三地质三主要三表现三为：覆盖三层不三稳定三不利三于钻三孔，三易出三现塌孔、串孔等问三题。孤石三存在三易出三现钢护三筒不三能沉三放到三位以及三钢护筒三底口三变形的问三题。基岩三强度三高达20三0M三Pa，钻三进速三度缓三慢成孔三周期三长，而三覆盖三层又三不稳三定，三更加三容易三出现三塌孔三事故三。无覆三盖层三的深三槽区三对钻三孔平三台以三及钢护三筒沉三放带来三了极三大困三难。施工三测量1.三施工三测量三坐标三系统根据三工程三的特三点，三施工三测量三运用三的坐三标系三统如三下：1）三WG三S-三84三坐标三系统三：主三要应三用于三GP三S测三量。2）三平面三坐标三系统三：建三立了三大桥三独立三坐标三系，三独立三坐标三系的三椭球三定位三、定三向。3）三高程三系统三：1三98三5年三国家三高程三系统三。施工三测量2.三施工三测量三控制三网1）三施工三测量三平面三控制三网根据三大桥三工程三的特三点、三特殊三要求三及施三工方三法，三控制三网分三为首三级网三、首三级加三密网三、一三级加三密网三和二三级加三密网三四个三等级三。次三一级三网由三高一三级网三点作三起算三数据三。2）三高程三施工三控制三网与平三面控三制网三类似三，高三程控三制网三分为三首级三网、三海中三首级三加密三网、三一级三加密三网三三个等三级。三次一三级网三由高三一级三网点三作起三算数三据。施工三测量3.三桥墩三基础三施工三测量1）三基础三施工三测量三控制三技术三、控三制方三法2）三GP三S全三球卫三星定三位3）三施工三平台三施工三测量三技术4）三钻孔三桩施三工测三量5）三承台三施工三测量6）三基础三沉降三观测小三结1．三详细三如实三的收三集大三量基三础信三息对三大型三基础三工程三结构三设计三、施三工具三有重三要的三指导三意义三。2．三GP三S测三量技三术随三着海三上大三型工三程的三建设三，尤三其是三桥梁三工程三建设三，目三前运三用已三经成三熟，三精度三能达三到设三计的三要求三，具三有选三点灵三活，三作业三方便三，工三作量三小等三传统三方法三无法三与之三比拟三的优三点，三成果三可靠三。G三PS三短基三线测三量能三够代三替传三统导三线测三量方三法进三行加三密点三的测三设工三作。三、跨海三大桥三深水三基础三施三工平三台设三计1.概述2.施工三平台三设计三思路3.钢平三台的三主要三设计三参数4.钢平三台计三算工三况类三型及三最不三利工三况确三定5.钢平三台施三工6.钢平三台处三的冲三刷与三防护7.小结1.概三述钻孔三桩在三旱地三进行三施工三非常三方便三易行三，平三整场三地后三，钻三机即三可就三位并三开钻三作业三，但是三由于三海上三桥梁三基础三都位三于水三深、三流急三、潮三差大三、强三腐蚀三的环三境中三，因三此在三进行三钻孔三桩施三工前三首要三为钻三机、三沉放三钢筋三笼及三灌注三设备等提三供一三个作三业场三地，三以满三足钻三孔、三灌注三水下三混凝三土的三需要三，并三保证三人员三及机三具的三安全三，这三就产三生了三大型三桥梁三施工三所用三的施工三平台三。概三述平潭大桥三地处海坛三海峡，水三深、浪三高、三风疾，施三工水三文条三件恶三劣，三地质三条件三差，三台风三活动三频繁，冬三季季三风时三间长。钻三孔施三工平三台的三施工三、钢三护筒三的准三确定三位和三沉放三难度三很大三，经三过多三次专三题讨三论，三最后三确定三为以钢三护筒三为主三要支三撑桩的平三台结三构形三式，三选用三起始三平台利用移动三悬挑三式导三向架和整三体式三简支三导向三架两三种工三艺进行三钢护三筒沉三放。这两三工工三艺钢三护筒三的沉三放精三度非三常高三。杭州三湾大三桥海三上施三工平三台施工三平台三设计三思路1）．三平潭三大桥海域三施工三条件三恶劣三，需三要设三计抗风三、浪三、流三、潮三以及三抗冲三刷能力三很强三的大三型钻三孔施三工平三台。2）．三要充三分利三用钢护三筒入土三深的三特点三，将三钢管三桩和三钢护三筒共三同作三为钻三孔平三台的三支撑三桩。3）．三施工三平台三不但三要为三钻孔三桩施三工提三供作三业区三，配三置电三力系三统和三起重三设备三，还三要为三施工三人员三提供三生活三、办三公、三构件三加工三区。施工三平台三设计三思路4）．三在平三台的三北侧三以及三东西三两侧分别三布置三起始三平台。利用三起始三平台三及已三经沉三放的三钢护三筒作三为支三撑，三移动悬挑三式导三向架进行三钢护三筒沉三放。5）．三在东三西两三侧平三台上三架设三整体三式导三向架三进行三钢护三筒沉三放。钢平三台的三主要三设计三参数施工三用钢三平台三是比三较重三要的三临时三结构三，对三一些三设计三参数三的确三定按三照2三0年三一遇三的标三准进三行取三值。三对平三台标三高的三确定三则选三用了三两种三标准三：钻三孔区三平台三按照三5年三一遇三高潮三位，三并满三足钻三孔桩三施工三中水三头高三度要三求，三按照三20三年一三遇高三潮位三确定三其顶三标、同三时还三要海三浪的三影响三、考三虑平三台的三下部三焊接三的可三行性三，标三高确三定为为+6.5m。表3三.1三钻孔三钢平三台主三要设三计参三数表序号设计参数取值1设计高潮位＋3.29m(20年一遇)2设计低潮位－3.00m(50年一遇)3设计垂线平均流速涨潮：1.55m/s4允许冲刷深度5m(超过即进行防护)5设计风速台风期:30.9m/s6设计波高台风期:2.49m7平台标高钻孔平台为+7.0m；两端的辅助平台为+9.26m8钻机荷载考虑4台钻机同时作业、隔孔布置，单机重量1250kN，动力系数1.39平台均载按10KN/m2考虑10起重设备布置一台250t-m塔吊和一台80t龙门吊11船舶荷载平台两侧各考虑200kN系缆力钢平三台计三算工三况类三型三及最三不利三工况三确定根据三钢平三台的三施工三工艺三、海三床冲三刷及三使用三期间三可能三出现三台风三侵袭三，平三台设三计考三虑以下工况三：1．单桩三稳定验算三；2．平潭三大桥三水流三速不三算太三大，冲刷三深度5m考虑；3．成桩三前抗台三风；4．平台三未全三部完三成时三的抗台三风情况；5．三整个三平台三在最大冲刷三深度三时抵三抗台三风；6．三整个三平台三在最大冲刷三深度三时正三常工三作。第4种为三最不三利工三况。钢平三台施三工整个三上下三游平三台及三护筒三区平三联、三梁系三等施三工均三是比三较常三规的三施工三方法三，钢三护筒三沉放三施工三才是三整个三钢平三台施三工的三重点三，也三是难三点。1.三起始三平台三施工起始三平台三位于三钻孔三平台三下游三侧，三其主三要作三用是三为沉三放钢三护筒三，安三装移三动悬三挑式三定位三导向三架，三提供三具有三足够三刚度三的工三作平三台，三施工三流程三见图三3.三3。搭设上游侧施工平台及两侧辅助桩安装下游侧桅杆吊钻孔桩施工平台上设施设备安装调试整体钢平台的形成重复以上步骤完成护筒区平台的搭设打桩船抛锚定位沉放起始平台钢管桩运桩船就位桩间连接形成起始平台悬臂式定位导向架安装、定位沉放第一排钢护筒起重船就位钢护筒制作、运输导向架前移及精确定位沉放第二排钢护筒导向架制作平联及支撑梁的安装平联及支撑梁的安装图3三.3三钻孔三施工三平台三搭设三施工三工艺三流程三图钢平三台施三工2.三护筒三区平三台施三工护筒三区平三台是三钻孔三桩施三工平三台最三核心三的部三分，三是主三要的三受力三结构三，也三是施三工难三度最三大的三部分三。护三筒区三平台三施工三中最三重要三的是三钢护三筒沉三放施三工，三沉放三质量三不但三关系三到护三筒区三平台三的安三全，三而且三还关三系到三钻孔三桩施三工能三否顺三利进三行，三如何三保证三钢护三筒的三沉放三精度三(包三括平三面位三置及三垂直三度)三，又三是钢三护筒三沉放三施工三中的三关键三。护三筒沉三放工三艺流三程见三图3三.6三示。1、安三装导三向梁2、安三装定三位调三整装三置3、插三入钢三护筒4、振三沉钢三护筒钢护三筒沉三放施三工整体三式导三向架三沉放三工艺a、三导向三架就三位b、三护筒三起吊c、三护筒三进龙三口d、三测量三定位e、三振动三下沉f、沉三放设三计标三高移动三式导三向架三沉放三工艺g、移三导向三架，三依次三沉放杭州三湾大三桥钢平三台处三的海三底防三护平潭三大桥三由于三水流三速小三，冲三刷不三大，三故此三没有三采取三海底三防护三措施三。杭三州湾三大桥三、在三建的三嘉绍三大桥三因流速三大、三冲刷三快，为了三确保三钢平三台施三工以三及钻三孔桩三施工三期间三的安三全，三在钢三平台三施工三期间三同时三进行三平台三处海底三防护。具三体的三防护三方法三为如三下：由于三钢平三台及三钢护三筒是三按照三从下三游至三上游三的推三进法三施工三，所三以抛三填维三护工三作也三是按三照此三方法三进行三。每三沉放三完一三根护三筒后三，在三高平三潮或三低平三潮时三段流三速较三小时三，利三用多三功能三作业三驳上三的起三重设三备将袋装三砂用大三型网三兜吊三运至三该护三筒周三围进三行抛填。待三推钢平三台处三的海三底防三护进至三两排三护筒三后，三再对三已经三形成三平台三的区三域进三行补三抛找三平，三保证三抛填三厚度三达到三1.三5m三以上三。当三钢平三台施三工全三部完三成后三，再三将抛三填的三范围三扩大三，对三平台三边缘三向外三侧15三m的三范围三进行三抛填，抛三填厚三度仍三然按三照不三小于三1.三5m三控制三。在钻三孔桩三施工三期间三，还三要求三对平三台处三海底三标高三进行定期三测量，了解三冲刷三情况，使三钢平三台始三终处三于设三计的三安全三受控三状态三。小三结平潭三海峡大桥三个主墩和两三个交三界墩施工三平台三，从三20三08年初三开始三进行三搭设三，2三009年3月份三完成三桩基三施工三，平三台开三始拆三除。三在搭三设过三程中三及后三续进三行的三钻孔三桩基三础施三工过三程中三经受三了多三次台三风、三大潮三汛、三大波三浪的三考验三，状三况良三好，三对此三施工三平台三下面三谈几三点体三会：小三结1．三采用三入土三深度三达27m的三钢护三筒作三为支三撑桩三的平三台结三构形三式,三能够三满足三流急三、浪三高、三台风三等条三件下三平台整体三稳定三性要求三，同三时节三约施工三成本。2．三采用移动三悬挑三式导三向架以及整体三式导三向架进行三海上钢护三筒的三沉放三，能三够满三足钢三护筒三沉放精度三要求，是三一种三行之三有效三的施三工方三法，三导向三架刚三度设三计时三尽量三考虑三大刚三度。小三结3．三钢护三筒沉三放完三成后三，要三及时三与已三行成三平台三进行三连接三，保三证钢三护筒三在水三流力三、波三浪力三作用三下不三发生三偏位三。4．三在钢三护筒三沉放三过程三中以三及后三期平三台使三用中三，定三期进三行海三底泥面三观测，掌三控海三底泥三面冲三刷情三况和三发展三动态三，制三定出三海底三防护三的预三案；三并定三期进三行平三联焊三缝检三查，三保证三平台三的使三用安三全。小三结5．三施工三平台三在施三工过三程中三证明三了平三台的三一些三技术三参数三如平三台顶三标高三、平三台尺三寸等三，以三及设三计条三件的三确定三是合三适的三，为三其他三海上三桥梁三施工三平台三设计三提供三了借三鉴。6．三此施三工平三台采三用的三结构三形式三决定三了现三场焊三接工三作量三很大三，由三于恶劣三海况三气候三影响，有三效工三作时三间比三较少三，工效三低，所三以还三有可三以改三进的三部分三。例三如由三于焊三接工三作量三大，三应该三尽量三将一三些构三件在三陆地三上加三工成三品，三运到三现场三安装三，减三小现三场焊三接工三作量三。四、跨海三大桥三深水三基础三钻三孔桩三施工三技术1.施工三平台三及孔三位布三置2.施工三工艺三及设三备的三选择3.桩底三注浆4.施工三中遇三到的三主要三问题三及处三理技三术5.小结施工三平台三及孔三位布三置平潭三大桥主墩三桩基按梅三花型三布置、承台三为长三方形型，三承台三平面三尺寸三为3三4.三7×三21三.5三m。三钻孔三施工三平台三是利三用钢护三筒作为三整个三平台三的支承三受力三桩，护三筒区三外侧三设置三靠船三桩及龙三门吊三轨道三平台，护三筒之三间及三护筒三与桩三之间三用平三联联三结，三护筒三上设三搁置三牛腿三，牛三腿上三布置三分配三梁，三并铺三设面三板形三成钻三孔桩三施工三平台三。钻三孔桩钢护三筒直径三为3三.0m，三壁厚25mm三，长三55m，三入土三深度三27m。三因外三海施三工的三需要三，在三护筒三区上三下游三搭设三生活三区平三台和三生产三区平三台，三整个三施工三平台三尺寸三为58三.5m×39m，三平台三布置三见图三4.三1。图4三.1三施工三平台三及孔三位布三置图施工三工艺三及设三备的三选择1.三施工三工艺三流程主墩三桩基三施工三机械三采用三大功三率回转三钻机钻进三、气举三反循三环的成三孔工三艺，三交界三墩采三用冲击三钻工艺三。混三凝土三采用水上三拌和三船搅拌三、泵三送水三下混三凝土三灌注三的方三法。施工三工艺三及设三备的三选择2.三施工三设备钻机三的扭三矩是影三响钻三进成三孔进三度的三关键三因素三，根三据本三工程三的地三层情三况和三距施三工平三台面三钻孔三深度三达90m三的特三点，三施工三中还三要穿三过含砂淤泥三质土三层、砂土三层、三粘土三层、强风三化、三弱风三化、三微风三化等地三层，三对钻三机的三钻杆三质量三、扭三矩要三求较三高，三选用三了技三术先三进、三扭矩三较大三、提三升能三力较三大的全液三压钻三机，选三用的三钻机三性能三参数三见表三4.三1。对于三交界三墩桩三基较三短（三钻孔三深度三近80三m），三采用三了冲击三钻钻孔三工艺三，也三非常三成功三。名称最大钻孔口径(m)最大钻孔深度(m)扭矩(t.m)最大钻速(转/min)芯管直径(mm)最大提升力(t)排渣方式中昇30003.01402416321150气举反循环上探GD-353.51502820351160气举反循环表4三.1三钻机三性能三参数桩底三注浆1.三桩底三压浆三的机三理钻孔三灌注三桩后三压浆三是在三桩基三钢筋三笼内三预置三压浆三管路三，待三混凝三土达三到一三定强三度后三，通三过压三浆管三路采三用高三压注三浆泵三注入三水泥三浆液三，使三一部三分水三泥浆三液进三入桩三底土三层，三另一三部分三水泥三浆液三沿桩三壁的三四周三向上三走，三最终三达到三一定三的高三度。三所以三，进三行桩三底注三浆可三以使三桩底三沉渣三及桩三壁一三定高三度范三围内三的泥三皮隐三患。桩底三注浆三工艺三在平三潭大三桥并三未采三用，三但因三为其三对于三提高三桩基三承载三力有三显著三作用三，并三在杭三州湾三、东三海大三桥、三苏通三大桥三、上三海长三江大三桥等三多做三著名三的桥三梁上三成功三应用三，是三一种三非常三使用三的一三种工三艺，三在此三进行三简单三介绍三。桩底三注浆得到三改善三，提三高桩三底土三层的三承载三力以三及桩三与桩三壁土三层之三间的三极限三摩阻三力，三最终提高三钻孔三灌注三桩承三载力、减三小桩三的沉三降量三。2.三压浆三回路三布置在桩三底压三浆管三的形三式中三有两三种，三即直三管法三和“三U”三管法三，在三东海三大桥三应用三的是三直管三法，三而苏三通大三桥应三用的三是“三U”三管法三，杭三州湾三大桥三总结三了东三海大三桥和三苏通三大桥三的经三验，三注浆三管的三形式三采用三“U三”管三法。三共布三置8三根注三浆管三，形三成四三个回三路。桩底三注浆其中三四根三φ6三0×三3.三5注三浆管三兼作三声测三管，三四根三φ3三3.三5×三3.三25三钢管三为专三用注三浆管三，相三邻两三根声三测管三及两三根注三浆管三之间三互成三90三°角三，注三浆管三在桩三底形三成“三U”三回路三。“三U”三回路三桩底三直线三段布三置向三下和三向水三平方三向的三注浆三孔，三并与三钢筋三笼底三端平三齐。注浆三管的三布置三见图三4.三3。图4三.3三钢筋三笼注三浆管三的布三置桩底三注浆3.三浆液三配合三比借鉴三杭州三湾先三期施三工标三段的三施工三经验三，浆三液的三性能三(特三别是三浆液三的水三灰比三和初三凝时三间)三直接三影响三到注三浆质三量，三所以三浆液三的配三合比三十分三重要三，其配合三比如表三4.三3。表4三.3三压浆三液配三合比材料用料水泥膨润土水减水剂初凝时间7天强度重量(kg)866876938.665h＞5MPa水灰比0.85桩底三注浆4三.工三程实三施及三效果三分析利用三两根三工程三桩进三行了三钻孔三桩工三艺试三验及三承载三力试三验，三其中三一根三桩又三进行三了注三浆前三后承三载力三对比三试验三，另三外一三根桩三只做三注浆三后的三承载三力试三验，三23三#试三桩压三浆后三承载三力较三压浆三前提三高了43三.5三%。提三高幅三度基三本上三与东三海大三桥(三注浆三后承三载力三提高60三%左右三)和三苏通三大桥三(注三浆后三承载三力提三高40三%左右三)接三近。表4三.4杭州三湾大三桥压浆三前后三试桩三结果三汇总桩号设计单桩承载力(kN)桩端最大承载力(kN)桩端位移(mm)桩顶位移4mm时对应的承载力(kN)23#试桩(压浆前)30000216001055013423#试桩(压浆后)28800107195825#试桩(压浆后)2818222.462918施工三中遇三到的三主要三问题三及处三理技三术1.三护筒三变形三及处三理平潭三海峡三大桥三由于三非常三不利三的特三殊地三质条三件，三也出三现了杭州三湾大三桥一样三钢护三筒底口三严重三变形的情三况。三主桥主三墩钢三护筒三的规三格相三同(三均为三φ3000三×25mm三)、三入土三深度三为27m左三右；三虽然三钢护三筒的三沉放三工艺采用三了移动三悬挑三式导三向架和整三体式大跨三度简三支桁三架两种三工艺三。利用激振三力大72三0t的液三压振动三锤将钢三护筒拔出三泥面三，底三口变三形成丁字型，三如图三示。平潭三海峡三大桥三钢护三筒变三形图平潭三海峡三大桥三钢管三桩变三形图图4三.4杭州三湾大三桥护筒三底口三变形三实例三图施工三中遇三到的三主要三问题三及处三理技三术1）三钢护三筒变三形的三原因三分析⑴钢护三筒下三沉过三程内三、外三土压三力不三均衡三的影三响⑵钢护三筒刚三度影三响⑶钢护三筒加三工精三度的三影响⑷三地层三变化三以及三孤石三影响三。施工三中遇三到的三主要三问题三及处三理技三术2）三变形三钢护三筒的三处理变形三钢护三筒处三理采三取以三下二三种方三法，三即水下三切割变形三钢护三筒和千斤三顶顶三撑变形三钢护三筒。三由于三千斤三顶顶三撑的三施工三方法三无法三解决三顶撑三后回三弹的三问题三，所三以该三方法三很难三成功三。施工三中遇三到的三主要三问题三及处三理技三术2.三钢护三筒漏三浆串孔及处三理钢护三筒经三水下三切割三后，三在钻三孔过三程中三发现三护筒三普遍三存在漏浆现象三，经三过多三次试三验，三最终三确定三采用三护筒三外注三浆及三沉放三内护三筒法三，因三为这三两种三方法三能够三有效三解决三漏浆三问题三。串孔三在平三潭大三桥也三很常三见。三主要三采用三钢护三筒跟三进和三加入三水泥三造浆三等方三式进三行堵三塞。施工三中遇三到的三主要三问题三及处三理技三术3.钻进三过程三中糊三钻问三题及三处理桩基三钻进三成孔三过程三中主三要地三层为三粘土三层，三尤其三是硬三塑状三的粘三土、三亚粘三土，三粘性三很大三，粘三土粘三附在三多头三钻刀三片上三，产三生抱三钻、三甩不三掉、三堵死三出渣三口的三现象三，造三成无三法正三常钻三进，三被糊三住的三钻头三见图三4.三8。图4三.8三被粘三土糊三住的三钻头施工三中遇三到的三主要三问题三及处三理技三术1）三糊钻三原因三分析⑴在硬三塑粘三土层三钻进三，进三尺过三快，三钻渣三大，三出浆三口堵三塞，三易造三成糊三钻。⑵在粘三性土三层成三孔，三钻速三过慢三，未三能将三切削三泥土三甩开三，附三在钻三头刀三片上三，将三钻头三抱住三。⑶与泥三浆流三动形三式、三钻头三形式三有关三。⑷与空三压机三气举三压力三和排三量有三关，三空压三机较三小无三法将三较深三的钻三渣吸三出。施工三中遇三到的三主要三问题三及处三理技三术2）三处理三糊钻三的措三施⑴对钻三头进三行优三化⑵加强三泥浆三指标三的控三制⑶加大三空压三机压三力⑷加强三钻孔三操作三控制⑸提高三钻机三转速小三结跨海三大桥三钻孔三桩施三工因三海况三条件三恶劣三，施三工难三度大三，对三施工三组织三、施三工设三备要三求极三高，三对海三上钻三孔桩三施工三基础三几点三认识三总结三如下三：1．三关于三施工三设备因海三上风三浪较三大，三尤其三是季三风季三节，三海上三大风三持续三数日三，一三旦钻三孔桩三成孔三后，三受风三影响三很难三进行三钢筋三笼下三放及三混凝三土施三工，三因此三海上三施工三设备三的配三备一三定要三尽量三选用三大型三的抗三风、三抗浪三、稳三性好三的设三备。小三结2．三关于三海水三泥浆使用三海水三泥浆三钻进三成孔三孔壁三稳定三，质三量有三保证三，环三节少三，经三济效三益明三显，三值得三推广三运用三。在东三海大三桥、三杭州三湾大三桥、三青岛三海湾三大桥三、金三塘大三桥等三多座三桥梁三中成三功应三用。小三结3．三关于三钢护三筒钢护三筒除三了要三满足三合适三的入三土深三度，三还要三考虑三要有三适当三的刚三度，三根据三经验三总结三壁厚三应不三小于三直径三的1三/150，三同时三护筒三底口三10三m段三应采三用增三加材三质强三度级三别或三采取三加强三措施三，如三设置三环向三箍、三竖向三肋等三措施三，避三免护三筒下三沉过三程中三底口三产生三变形三，在三福建三平潭三海峡三大桥三施工三中经三过对三比，三取得三较好三的经三验。小三结福建三平潭三海峡三大桥三大型三深水三基础三结构三是2三2根三直径三2.三8m三的群三桩基三础，三钢护三筒直三径3三.0三m，三长5三5m三，壁三厚25mm三，Q34三5C材质三。前期三22三根下三沉的三护筒三未采三取任三何加三强措三施，三大部三分发三生变三形，三直径三2m三钻头三穿不三过护三筒。后期三对护三筒底三部1三0m三范围三设置三三道环向三加强三箍和竖向三加强三肋（壁三厚及三材质三不变三），三增强三底节三段的三整体三刚度三，结三果没三有护三筒发三生变三形。三底部三加强三护筒三见图三4.三10三。环向箍1竖向肋环向箍2环向箍3图4三.1三0三钢护三筒底三节部三分加三固图三片五、三跨海三大桥三深水三基础大体三积承三台施三工技三术1.概述2.钢吊三箱设三计与三施工3.大体三积承三台混三凝土三施工4.小结概三述平潭三大桥三处在自三然条三件恶劣三的海三况条三件下，受三风、三流、三潮的三影响三比较三大。三尤其三是主桥三墩钢三吊箱三施工三处在三冬季三季风三盛行三的季三节。在海三中间三，最大潮差三达7三m，三施工三条件三极端三恶劣三。因三海况三条件三制约三，安装三定位三要求三在短三时间三内快三速精三确的三完成三，以三避开三潮差三、风三浪等三各种三因素三的影三响。平潭钢吊三箱设三计与三施工1.三钢吊三箱的三设计1）三设计三思路钢吊三箱是三为承三台施三工而三设计三的临三时阻水三结构，其三作用三是通三过吊三箱侧三板壁三体和三底板三封底三混凝三土共三同围三水，三为承三台施三工提三供无三水的干施三工环境和兼三作承三台施三工模板。为了三解决三快速三定位三安装三问题三，采三用了三设置三调梁三牛腿三的方三式进三行定三位。平潭三大桥钢吊三箱设三计与三施工2）三主要三设计三条件1、三钢吊三箱顶三标高三+5三.8三0m2、三钢吊三箱底三标高三-2三.0三0m3、三钢吊三箱底三板标三高-三1.三00三m4、三承台三底标三高+三0.三00三m5、封三底砼三厚度三1.三0m6、封三底砼三标号三C307、承三台顶三标高三+5三.0三0m第一三次浇三筑承三台厚三度2.三00三m。钢吊三箱设三计与三施工8、水三位：设计三高潮三位：三3.三29三m三设三计低三潮位三：-三3.三0m防台三验算三高潮三位：三4.三23三m防台三验算三低潮三位：-3三.6三7m9、波三浪：钢吊三箱安三装、三就位三、封三底砼三及承三台砼三施工：H＝三1.三52三m，三T＝三4.三7S钢吊三箱吊三装定三位、三吊箱三抽水：H＝三2.三03三m，三T＝三5.三1S防台三工况：H＝三2.三81三m，三T＝三5.三8S10、护三筒与三封底三砼间三的粘三结力三f三=3三00三kN三/m三2钢吊三箱设三计与三施工2.三钢吊三箱的三加工三制作由于施工三钢吊三箱时三只能三找到50三0t起重三船，三而主三桥墩三钢吊三箱总三重近80三0t，若三采用三整体三安装三钢吊三箱施三工，三则浮吊三起重量三达1三00三0多吨三。考三虑施三工成三本和三吊装三安全三，采三用了三钢吊三箱在三平潭三东澳三码头码头分两三块整三体制三作的三方式三。这三样就三可以三分两次三各吊三装一三半钢吊三箱，三又可三以满三足尺寸三大钢吊三箱加工三精度三高的要求。钢吊三箱设三计与三施工3.三钢吊三箱吊三装施三工钢吊三箱在码头码头分两三块整三体制三作好三以后，利三用浮三吊起三吊一块钢吊三箱并三运至现场安装，然三后再三回头三吊另三一块三钢吊三箱。因为三优化三了安三装定三位方三式，三在全三天任三何时三段均三可安三装定三位，三但内三部的三拉杆三以及三封孔三等加三固焊三接工三作仍三需在三低潮三位时三段进三行。两块三钢吊三箱的三拼缝三采用三高强三螺栓三连接三。1．三有关三钢吊三箱施三工随着三大跨三径桥三梁的三不断三涌现三，桥三梁基三础的三规模三越来三越大三，钢三吊箱三作为三桥梁三大型三深水三基础三承台三施工三的主三要隔三水结三构，三尺寸三也越三来越三大，三因钢三吊箱三比混三凝土三吊箱三具有三自重三轻、三可拆三卸、三可周三转等三优点三，应三用较三多。三钢吊三箱的三施工三工艺三也在三不断三推陈出新三，超三大型三钢吊三箱施三工方三法主三要有三如下三几种三：方法三一⑴三为减三少主三线施三工时三间，三首节三钢吊三箱工厂三内制三作,船运至施三工现三场,三采用三大型浮吊三整体三吊装就位三。例如三舟山三金塘三大桥三钢吊三箱：三金塘三大桥三钢吊三箱长三60三.8三8m三,宽三38三.1三2m三,高三9.三85三8m三,重三约1三62三3t三，安三装施三工下三图5三.1三6示三。图5三.1三6三金三塘大三桥钢三吊箱三安装三图片方法三二⑵三在钻三孔桩三施工三结束三后，三在钻三孔平三台上三搭建三钢吊三箱拼三装平三台，三然后三在平台三上组三拼钢吊三箱，三钢吊三箱组三拼完三毕，三采用浮吊三或千三斤顶等设三备将三钢吊三箱整三体下三放到三位。例如三苏通三大桥三主桥三墩基三础钢三吊箱三施工三即采用千三斤顶三整体三下放三到位三。南京三四桥三南主三塔钢吊箱三采用三浮吊三下放三。南京三四桥三南主三塔钢吊箱重17三00吨，三浮吊三抬吊三。图5三.1三7苏通三桥主三4号三墩钢三吊箱三设计三为双三壁有三底自三浮式三钢吊三箱，三安装三完后三形状三为哑三铃形三，外三壁长三11三7.三95三0m三，外三壁宽三为5三2.三30三0m三，壁三间宽三度为三2m三，高三度1三8.三5m三，总三重约61三80三t。国内没有三大型三起重三船能够三整体三起吊三，钢三吊箱三采用三工厂三分块三分节三段制三作，三现场三散拼三、逐三节沉三放的三技术三方案三。首三节吊三箱重三31三20三t，三钢吊三箱采三用连续三千斤三顶多点三起吊三、同三步下三放，三入水三自浮三后，三通过三加配三重沉三放吊三箱至三指定三位置三。下三图5三.18示。千斤三顶图5三.18苏通三大桥三钢吊三箱安三装图三片方法三三⑶钢吊三箱预三先分三几大三块工三厂进三行制三作，三在钻三孔桩三施工三结束三后，三分三三部分三先后三现场三用浮三吊安三装，三最后三在现三场连三接成三整体三。例三如杭三州湾三钢吊三箱施三工，三每部三分重三约60三0吨，三下图5.三19示。图5三.19杭州三湾大三桥钢三吊箱三安装三图片方法三四⑷三钢吊三箱在三船厂三船台三上制三作完三毕，三解除三钢吊三箱固三定装三置，三牵引三钢吊三箱沿三滑道三下滑三入水自浮三，浮运现场三利用浮吊三吊装就位三，优三点是三可以三克服三桥区三无大三型构三件加三工场三地的三难题三。上海三隧桥三工程三主塔三承台三基础三钢吊三箱采三用上三述方三法施三工。上海三隧桥三主塔三承台三基础三钢吊三箱长三72三.4m，宽三37三.4m，高10三m，吊三箱重三约14三80t，三在江三苏靖三江某三船厂三加工三，由三靖江三八圩三汽渡三上游三50三米处三船台三出发三，浮三运至三上海三长江三隧桥三B5三标施三工现三场，三利用三起重三船安三装就三位，其浮三运里三程达三22三0余三公里，经三过长三江江三苏省三、上三海市三两地三，下三图5三.1三9示三。图5三.20上海三隧桥三工程三钢吊三箱浮三运、三吊装平潭三大桥三钢套三箱施三工分块三整体三制作三。既三可以三保证三制作三安装三的精三度，三又可三以解三决安三装设三备起三重量三不足三的难三题。三平潭三海峡三大桥三主桥三墩，三采用三此种三方式三完美三的实三现了三快速三精确三的防三撞钢三吊箱三安装三任务三。主三桥墩三防撞三钢吊三箱尺三寸长40三.5三m、宽26三.1三m、高7.三8m，重三量近80三0t。分两三块制三作，采三用50三0t起重三船分三两次三安装三。平潭三海峡三大桥钢吊三箱制作浮运平潭三海峡三大桥钢吊三箱吊三装大体三积承三台混三凝土三施工1.三高性三能海三工混三凝土三配制2.三承台三混凝三土浇三注3.三承台三大体三积混三凝土三的裂三缝控三制4.钢筋三防腐三技术三：环氧三钢筋三、外三加电三流阴三极防三护技三术2．三海洋三环境三下混三凝土三耐久三性结三构防三腐研三究海洋三环境三下，三必须三考虑三结构三物的三防腐三，对三于钢三管桩三基础三结构三，首三先选三择较三大的三壁厚三，以三牺牲三壁厚三达到三防腐三蚀；三其次三采用三多层三复合三熔溶三结合三改性三环氧三涂层三为主三，辅三以牺三牲阳