大桥深水基础施工技术讲义（钢板桩围堰、就地成孔桩基础）

目录：

1.桥梁基础的类型与选择

2.钢板桩围堰施工

3.扩展式基础

4..桩基础

5.沉井

6.气压沉箱

7.地下连续墙

8.锁口钢管桩井筒基础

9.深水设置基础

桥梁基础工程是技术含量较高、专业性较强的工程门类；而水中基础又是桥梁基础中工作环境最为复杂恶劣的一类。其施工难度大、工程造价高。

但人们对它的关注度通常不及对桥梁上部结构的关注。

报告的重点：对于水中桥梁基础的分类、选用原则；各种桥梁基础的基本概念、适用范围、施工步骤等作一全景式介绍。

1.1 水中基础工程的特点

1、水中基础所受的水平力大于陆地上的相同基础；

2、水中基础的稳定性与安全度通常要受地质条件与水文条件双重控制；

3、水中基础既受环境水侵蚀，还需考虑流水夹石与流冰的直接碰伤磨损；

4、地基探测在水中进行，增加难度，影响效果；

5、基础类型选择不仅影响造价，还直接关系到基础的成败；

6、施工的难易与成功率，往往是方案比选的控制因素；

7、水中基础设计要求达到的质量标准及偏差，不能高于目前水下施工技术及量测所能达到的水平。

这些特点要求我们：

1、设计与施工之间的互为依存性更为强烈，设计应充分考虑施工的可行性与经济性；施工要充分理解设计意图及各施工阶段的受力状态与影响因素

2、方案评审中必须综合考虑结构合理性与施工可行性、必须兼顾主体结构工程量与工程费用，不可偏废任何一方

3、水中基础工程风险性大、时间性强 不能仅靠理论及计算，需要凭籍清晰概念、理论知识与丰富的施工经验

4、水中基础工程的施工环境，是建筑物施工环境中最为复杂及恶劣的环境之一，其变数及不可预计因素较多，因而要求设计及施工人员具有较高的专业素质及临场决断能力

1.2 桥梁基础的类型

1.3 桥梁基础的选择

桥梁基础类型与自然条件的关系之一

桥梁基础类型与自然条件的关系之二

桥梁基础类型与自然条件的关系之三

桥梁基础是在工程实践中不断改进、创新和发展的，没有哪种类型的基础是万能的。

我们的任务是：针对具体的桥梁工点，根据安全可靠、经济合理、施工便利、保证工期的原则，选择比较合适的桥梁基础类型。

钢板桩围堰是一种常用的桥梁深大基坑施工临时性围护结构，常用于地基加固、封水、降水、排水、开挖支撑施工等。

插打钢板桩

围囹钢支撑支护：

分层设置4层围囹钢支撑，要严格控制和检查围囹钢支撑的安装及焊接质量；

牢固的围囹及纵横钢支撑是钢板桩围堰整体安全性的可靠保证。

抽水

多台抽水机储备及加强围堰接缝堵水是保证抽水效果的关键。

在各层围囹完成前，务必严格按涨落潮水位控制围堰内外水位高差分阶段抽水过程中，要加强监测。

监测

安全保证

4.1 就地成孔灌注桩基础

目前推广最快使用最多的桥梁基础形式无需大型打桩机械即可完成大直径及大承载能力的深桩基础

施工方法：

4.1.1 人工挖掘成孔桩

施工方法

适用条件

4.1.2 冲击型钻机成孔桩

施工方法

用卷扬机、钢丝绳吊着重力式冲击钻头，往复起落，冲击成孔。

适用面较广，既适于一般多层次中等地质基础，也适于坚硬岩层或有大小不等卵石层的地基；成孔速度较慢。

实例：xx大桥、xx长江大桥、南京长江大桥等。

钻孔时，灌入特制泥浆（膨润土加化学制剂掺水调制而成）

泥浆可起护壁作用

灌注水下混凝土时泥浆可被替换

4.1.3 旋转式钻机成孔桩

钻机由机身、钻杆及钻头组成

可根据不同地层换用不同型式钻头，适用于岩层坚硬或软硬不均的复杂地层，对机具设备的要求高，钻孔速度比冲击型钻机快很多。

xx长江二桥是主跨400m的预应力公路斜拉桥，正桥全长1876.1 m ，共 17 个水中墩。

全桥采用直径1.5-2.5 m 深孔钻孔桩共208根，最长钻孔深度达 27 m。

4.1.4 套管法施工桩基础

施工特点：

4.1.5 桩基础与双壁钢围堰的配合施工

双壁钢围堰作为水中作业围护结构，安全经济、牢固实用，是我国桥梁工作者于七十年代修建九江长江大桥时首创。

双壁钢围堰配合各种不同类型的桩基础施工，是大型水中基础施工常见的选择。

桩基础与双壁鋼围堰的配合

施工实例

九江XX大桥

主跨为 180 ＋ 216 ＋ 180 m 的三跨鋼桁拱桥

是我国最大跨度的公铁两用鋼桥

正桥共 11 孔， 10 个桥墩根据不同的地质水文条件选用不同的基础形式

1 号墩：钢筋混凝土沉井基础

2 号墩：浮运钢壳混凝土沉井基础

3 、 5 、 6 、 7 号墩：双壁鋼围堰钻孔基础

4 号墩：浮运钢壳混凝土沉井钻孔基础

8 、 9 、 10 号墩：钢板桩围堰大直径管柱钻孔基础

九江XX大桥 5 号墩

5 、 6 、 7 号墩基础施工均由钢板桩围堰改为双壁钢围堰施工

围堰内径 17 m ，壁厚 1.4 m ；内置 8x2.5 m 的钻孔桩

围堰上部钢壳可整体回收倒用

主桥南北塔基础均由 21 根直径 3 m 的钻孔灌注桩组成，均采用直径 36 m 的圆形双壁钢围堰施工

钻孔桩在基岩内钻深 58.0 m, 为我国当今最长的大直径钻孔桩

4.2 管柱钻孔桩基础

4.2.1 管柱基础的构造特性

每个桥墩深水基础采用24－35根直径1.55m、壁厚10cm的钢筋混凝土管柱。

管柱钻孔桩基础实例   
 xx长江大桥

深水管柱基础的修建方法

1、吊箱围堰法

2、钢板桩围堰法

3、双壁鋼围堰法

4、水上作业平台法