浅谈深水桥墩施工技术

1 工程概况

NR13 道路1#桥梁位于柬埔寨国家NR13 道路PK24+300处，该桥长80 m，宽为12.9 m，主桥上部结构为20 m 的预应力空心板，下部结构分别为3 排7 根400 mm×400 mm 的混凝土方桩（长15 m），扩大承台（12.8 m×3.4 m×1.1 m），柱式桥墩（直径0.85 m，长9.8 m），顶部盖梁（12.8 m×1.15 m×1.10 m）。桥梁两端分别为居民和稻田地，侧面有一座旧贝雷桥，作为施工期交通桥，施工完成后拆除。该桥所跨越的河流常年有水，流速为5 m/s，河床旱季水深为7.3 m，雨季水深为10.8 m，下部结构方桩、承台、柱式桥墩均为水下作业，桩基要打入河床以下15 m，承台位置标高为河床标高，该桥桥墩为典型的深水施工。

2 工程特点、难点

地质资料显示桥墩基础是由褐色、灰色和微红色的淤泥、沙子、粘土和有机土壤组成的，底部淤泥较多，基础开挖较深，开挖难度大。桥址位置河床较宽，流域面积较大，河道常年处于高水位，旱季水深约7.5 m，雨季水深约10.8 m。方桩、承台处于深水位以下，施工组织及技术难度很大。

3 施工方案的选择

根据该桥梁所在地的位置显示，项目部先后初拟了三种施工方案进行对比。

3.1 方案一

采用填筑粘土围堰一次性截流，在桥梁一端开挖导流明渠及架设施工便桥进行导流，见图1。缺点：需要在桥梁的上下游分别修筑围堰，形成施工基坑，基坑排水后进行桥墩施工，由于是水下填筑，加之粘土稳定性较差，围堰体积较大，且存在防渗问题；同时由于现有河床宽约80 m 左右，修筑导流明渠占地面积较大，征地费用较高，征地难度大。

图1 一次性施工导流平面图

3.2 方案二

拟采用修筑钢栈桥形成施工平台，进行方桩施工，然后采用沉箱围囹支护进行桥墩施工，见图2。缺点：该国家属于非常不发达国家，施工资源非常缺乏，能够进行钢栈桥和钢板桩施工队伍仅仅有2 家，且施工费用非常昂贵，按照桩基位置计算，钢栈桥需要架设70 m 长，每延米约1000 美元，仅仅一项费用约7 万美金，且栈桥水下加固难度较大，安全系数较小。由于水位较深，加之施工场地受限，沉箱作业难度较大，同时考虑到方桩在沉箱顶部施工，钢桩冲桩长度较长，需要吊车配合进行完成，拔桩难度较大。

图2 钢栈桥施工平面图

3.3 方案三

采用分期筑岛围堰方案，即沿河道一侧进占填筑形成作业平台，然后在作业平台上进行方桩施工，方桩施工完成后，再采用钢板桩围囹独立的桩基支护开挖，随后进行扩大承台、柱式桥墩和盖梁施工，见图3～图5。缺点：由于当地石料运输距离较远，运费较高，所以拟采用粘土填筑，土方回填和拆除工程量较大，回填量约3.5 万m3，每方约0.2 美元，约7000 美元，施工费用约3 万美金。

图3 分期筑岛平面布置图

图4 纵剖面图

图5 横剖面图

3.4 方案比选

针对以上三种方案分析，对施工成本、施工难度和施工安全的综合考虑，加之受当地材料和设备的限制，提出方案三容易实施，无论方桩施工还是桥墩施工，施工设备均在填筑的作业平台上，安全可靠，且填筑料可以二次利用，故推荐采用方案三进行施工。

4 分期筑岛围堰技术

4.1 施工工艺流程

分期筑岛围堰填筑→排水、场地整平→桩基放样、桩基施工→钢板桩放样→钢板桩施工→基坑开挖→破桩头→承台混凝土浇筑→桥墩混凝土浇筑。

4.2 分期筑岛围堰填筑

考虑河道过流和旱季河水流速小等因素，采用旱季分期筑岛围堰填筑作业平台，由于当地石料资源缺乏，加之考虑在方桩施工过程中不能碰到坚硬石块，所以采用粘土填筑围堰和施工平台。上下游围堰标高（考虑安全超高）-1.0 m。堰顶宽度为4.0 m，上下游迎水面自然边坡为1∶3 考虑，背水面自然边坡为1∶2 考虑。最大堰高8.5 m 左右。填筑采用就近开挖土石方左岸进占法围堰填筑，土方开挖整平采用1.2 m3挖掘机，20 t自卸汽车运输，推土机进占法平料，超出水面1.0 m 后采用14 t振动碾分层填筑分层压实。

4.3 施工排水

采用4 吋3 台潜水泵进行基坑排水，根据现场实际情况，3 天将基坑积水全部排完，晾晒2 天后，采用挖掘机进行场地平整，由于采用粘土回填，基坑内渗水量几乎没有。

4.4 方桩施工

文章来源：《中国普外基础与临床杂志》 网址: http://www.zgpwjcylczz.cn/qikandaodu/2021/0707/554.html