桥梁主塔基础施工技术探析
摘要：本文通过工程实例对深水钻孔桩施工、承台和系梁施工情况进行分析，根据两墩位的施工条件不尽相同，在进行主塔基础施工时采用不同的施工方案进行施工。因地制宜，达到减少施工难度、加快施工进度、降低工程投资成本的目的。
关键词：桥梁；塔基；施工
1工程概况
双拥大桥呈南－北走向，北岸位于鹧鸪江旧码头，连接至北外环路,南岸位于下茅洲屯以北，连接至规划中的双拥大道。
双拥大桥主桥桥跨为40m＋430m＋40m，为独缆地锚式悬索桥。本桥主塔基础为桩基承台基础，设左右两幅承台，承台平面尺寸16.6m×16.6m，高度4m，承台底面标高+73.0m，每个承台下设9根φ2.5m钻孔灌注桩基础，桩基中心间距6.25m。承台间系梁连结，系梁为单箱单室结构，箱体尺寸为5m×3m（宽×高），壁厚0.4～0.6m，系梁全长43.4m，在系梁跨中设2m厚的实心段，下方为φ1.8m桩基础（主塔基础平面图如图1所示）。系梁分两次浇筑，系梁与承台相连接的位置设置2m后浇段，后浇段混凝土在塔身横梁施工后进行浇筑。
图1：主塔基础平面图
2自然条件与施工环境
2.1气候、水文
柳州市属亚热带季风区，季风环流影响明显。属亚热带边缘气候，盛暑漫长，炎热多雨。历年平均气温20.5℃，极端最高气温39.2℃，极端最低气温-3.8℃。年平均降雨量为1489.1mm，年平均日照时间为1634.9h，无霜期332d。柳江水位受柳江流域降雨量影响大，每年5～9月份为洪水期，水位涨落快，受下游红花水电站调洪蓄水的控制，施工常水位+77.4m。柳江为Ⅲ级航道，江水中央流速2m/s，洪水期在6月～8月。
2.2主塔地理位置、地质概况
⑴22#墩
22#墩位于防洪堤坡脚，一侧临江，另一侧为防洪堤，上游承台位于岸上，下游承台位于水中，施工范围内的岩层面起伏比较大，岩层面标高在+67.95m～+75.4m之间，左幅水深最大为4m。覆盖层芯样显示，覆盖层表层为3m左右粉砂粘土，下层为6m左右的圆砾土，基岩为灰质石灰岩。
⑵23#墩
23#墩一侧临江，另一侧为地势较高的土岸，所处地域表层为7m左右的粉质粘土（褐黄色、结构紧密，呈硬塑状），下层为3m左右的圆砾（松散状，颗粒磨圆度较好，粒径2～5cm，磨圆度较好，充填物为褐黄色亚粘土及粉细砂）透镜状分布，上游薄下游厚，靠河岸侧厚河道侧薄。基岩为微风化灰岩，岩石较为坚硬，含硅质结核，局部有闭合裂隙。红粘土充填性溶槽发育，岩石饱和单轴极限抗压强度10～12MPa。
3施工技术分析
22#墩与23#墩主塔基础施工包括钻孔桩施工、承台和系梁施工。根据两墩位的施工条件不尽相同，在进行主塔基础施工时采用不同的施工方案进行施工：22#墩右幅承台钻孔桩直接在陆地进行施工，左幅承台搭设钻孔平台进行钻孔桩施工，承台施工在临岸侧做好抗滑措施的前提下采用复合围堰进行施工，由于岩层面比较高，直接在岩层面上进行系梁施工；23#墩先进行筑岛，筑岛岛面标高为+79.0m，再在筑岛上进行钻孔桩施工，承台施工在做好抗滑处理后采用锁口钢管桩围堰进行施工，系梁采用支架法进行施工。本文着重对22#敦主塔基础施工进行了分析阐述。
3.1钻孔桩施工
左右幅承台分别位于水中和岸上，左幅承台搭设钻孔桩平台进行钻孔桩施工。钻孔桩平台支承钢管采用承载力高、易插打的φ529δ=10mm螺旋管桩穿过河床覆盖层直至河床基岩面。
纵梁为双根Ⅰ36a工字钢，横梁为双根Ⅰ40a工字钢，型钢与钢管桩间采用δ=20mm1m×1m桩帽进行连接。型钢在桩帽与交叉处时设置加焊δ=20mm0.3m×0.2m三角板加劲钢板，以确保型钢在外力作用时侧向抗弯刚度，平台作业面满铺钢板（δ=10mm），平台四周设置脚手钢管防护栏杆。
钻孔桩的施工步骤和普通钻孔桩施工步骤一样：场地平整→钢护筒的制作和埋设→泥浆制作→钻机就位→冲击钻孔→成孔与终孔→清孔→钢筋笼的制作与安放→水下混凝土灌注。
3.2围堰施工
根据实测岩面高程，22#墩承台围堰采取如下方案：右幅承台位于江边土丘，弱风化岩面最高点高出承台底面1.5m左右，范围较小，占承台范围的5%左右。因此，全承台右侧及靠防洪堤采用φ1.5m钢筋混凝土钻孔桩抗滑，嵌入微风化岩不小于3m，桩中心间距3m，桩顶设冠梁，桩后间隙施工4根φ600mm@500mm旋喷桩共同作用。围堰部分在采用锁口钢管桩围堰和钻孔桩配以旋喷桩共同组成，钢管桩采用φ529mm螺旋管和∠110mm×70mm×8mm、∠140mm×90mm×8mm不等边角钢加工而成，桩间距为0.67m，钻孔桩同样是φ1.5m钢筋混凝土钻孔桩，桩间距为2m，钻孔桩间隙布置2根φ600mm@500mm旋喷桩。围堰内采用φ630mm螺旋钢管作内支撑，围堰的平面尺寸为20.24m×83.22m（净空）。
3.3承台、系梁施工
钻孔桩施工完以后，对围堰内土石进行挖除和清理至承台底以下15cm，浇筑混凝土垫层并对桩头进行凿除。桩头采用人工凿除，承台、系梁施工应在桩基检测完成后进行。
⑴钢筋加工安装
承台、系梁钢筋的配料、制作均在钢筋棚内进行，运至围堰内现场绑扎。钢筋安装时结合承台内冷却水管的安装位置，钢筋与冷却水管相互配合，同步安装。承台高度4m，为保持钢筋安装过程中的稳定性，在钢筋网箱内搭设钢管架。竖向钢管外套φ55mm的PVC管，便于钢管的拆除。
⑵模板安装
承台的模板选用优质竹胶板（δ=18mm），模板外侧的竖肋均采用10cm×10cm方木，横肋采用双排φ48钢管，设斜向拉杆与桩顶钢筋相连接。系梁内模采用竹胶板（δ=18mm），采用10cm×10cm方木作背楞，搭设钢管脚手架作内支撑。外模采用定型大块钢模板拼装，不设拉杆。
⑶混凝土施工
钢筋、模板、冷却水管、预埋钢板及预应力孔道检查合格后进行混凝土浇筑。承台混凝土分两次浇筑混凝土，第一次混凝土浇筑至承台底以上2m，第二次浇筑完成。首次混凝土浇筑完成后，对混凝土表面拉毛处理，并安设接茬钢筋。第二次混凝土浇筑前，应清除混凝土结合面的浮碴和杂物，确保混凝土结合质量。
⑷预应力施工
主塔基础预应力施工采用фj15.2钢铰线，预留孔道采用ф120塑料波纹管。按设计图纸中预应力筋的坐标值在钢筋骨架上定出位置，波纹管的固定采用钢筋定位网，间距不大于50cm。钢筋支架焊在钢筋骨架上，焊接时特别注意对波纹管的保护。锚垫板按设计要求位置使用螺栓紧固在封头模板上，在锚垫板与封头模板间加垫海绵，同时确保垫板与管道垂直。为防止在浇筑混凝土时振捣棒捣破波纹管后漏浆，致使孔管堵塞，波纹管内插入硬质塑料管防护。
波纹管连接采用ф105mm同型波纹管，接头长30cm。所有波纹管接头处用密封胶带封裹，防止漏浆。
Фj15.2钢绞线的单根设计张拉力Pj=195KN，22ф-j15.24钢绞线的设计张拉力Pj=4290KN，张拉选用2台YCM450A-200型穿心式千斤顶和ZB×2/500油泵，根据配套标定的张拉力与压力表读数的关系曲线，确定达到设计要求张拉力时的压力表读数。张拉时要使用标定后配套的千斤顶、油泵、压力表，不得任意互调。
4结束语
对桥梁而言,主塔基础是全桥的关键部位之一。本桥22号桥墩右幅承台钻孔桩直接在陆地进行施工，左幅承台搭设钻孔平台进行钻孔桩施工，承台施工在临岸侧做好抗滑措施的前提下采用复合围堰进行施工，由于岩层面比较高，直接在岩层面上进行系梁施工。通过对基础设计及施工方案进行多方案比选,优化了设计与施工工艺,确保了施工安全,为今后类似工程的设计积累了经验。
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