桥梁深水钻孔钢护筒支撑平台施工技术方案

一、工程概况

1.1 索塔基础工程概况

1.2 地形、地貌、地质条件 

主桥工程区域的地貌按成因类型及形态特征为滨海淤积平原及滩涂区地貌类型。普通存在着一层冲海积成因的厚约1.0～2.6m 左右的黏土（硬壳层），其下为 20～58.0m 的淤泥质滨海相地层，具有压缩性高，变形大，固结时间长的特点。 桥位断面处河床呈“U”型，主槽宽度500m左右，河床底标高在-6.0～-7.0m左右。

1.3 主桥南主塔墩基础工程特点

1）施工机械设备、钢筋、模板等材料临时堆放。

2）钻孔桩施工作业。

2.2 平台设计原则

平台主要遵循的是“安全”和“经济”的原则。“安全”原则要求平台具有足够的承载能力，不发生任何因平台问题造成的安全问题，不能延误大桥主塔墩的工期。因此设计标准不可偏小，必须留有足够的富余度。“经济”原则要求平台的设计应该通过各方面的优化尽量降低造价。

从“安全”原则出发，结构的强度、延性都应留有足够的富余。从“经济”原则出发，平台的使用期约为1年，作为临建工程，取重现期20年一遇的自然灾害和环境条件进行设计。因此，平台设计标准的确定，在本质上是在“安全”与“经济”之间寻求最优平衡。

钻孔平台平面设计图

钻孔主平台立面设计图

2.4  平台结构设计

主航道侧辅助平台立面图（纵桥向）

钻孔平台上下游两侧辅助平台断面（横桥向）布置图

3）护筒区主平台设计

钢护筒牛腿，钢护筒下沉完毕，在钢护筒上部设两个钢牛腿作为贝雷纵梁支撑底座，钢牛腿采用2I32b工字钢组焊，见下图。

钢护筒平台结构设计图

钢护筒牛腿上设置贝雷梁作为主纵梁，根据受力情况，每个牛腿上共设置1组3片贝雷梁，两片之间间距为0.225m，按照钢护筒布置的间距，各组贝雷梁之间的间距为3.5m、2.5m两种。

钢护筒平台局部模型图示

4）I22a工字钢顺桥向分配梁

贝雷梁顶上顺桥向设置I22a工字钢横梁，I22a工字钢中心间距375mm。I22a横梁底部两侧脚趾焊接圆孔板通过U型卡与贝雷片连接牢固，U型卡从贝雷上横梁往上穿过圆孔板后用螺栓固定。

5）平台面板

钻孔平台面板材料为防滑花纹A3钢板，钢板厚度为10mm，钢板焊接在I22a工字钢分配梁上。

钢管顶进行处理

三、 钻孔平台施工技术方案

钢护筒钢护筒底标高-46.17m，顶标高 7.5m，长度53.67m，入土深度约40m,钢管桩46m,入土深度30多米。

1) 钢护筒及钢管桩的加工与制造: 平台钢护筒、钢管桩均在专业钢结构加工厂制作，采用整根螺旋卷制。

钢护筒加工现场

2) 钢护筒及钢管桩的运输:利用驳船运至施工现场。

钢护筒运输

3) 钢护筒及钢管桩施沉:钢护筒及钢管桩均采用大型打桩船施打。施工流程为：打桩船移船→吊点连接→起桩→移船、立桩→套替打→测量定位→插桩→锤击沉桩。

4) 平联施工：钢管桩、钢护筒沉放完成后，立即进行该墩钢管桩、钢护筒间的平联施工。

5）护筒区牛腿施工：牛腿在提前在后场加工后运至现场。在护筒上定好牛腿的设计标高和轴线位置后开始进行安装焊接。

6）型钢横梁及贝雷梁主承重梁安装

7）分配梁安装

8）面板系安装

搭设完的主墩平台

四、与常规型式的平台技术经济指标对比

4.2 常规方案施工方法

第一步：采用打桩船或钓鱼法施打平台钢管桩基础；

第二步：设置钢管桩桩顶型钢横梁；

第三步：铺设贝雷纵梁、横向分配梁及面板，形成平台；

第四步：利用平台上起重设备沉放钢护筒。

施工工序少，主要依靠大型机械设备施工，减少海上作业时间，减少人力劳动人数和强度，对施工安全及工程质量有保障。 打桩船上自带GPS及垂直度精确测量设备，能随时进行位置复测并调整，定位精度和垂直度都能准确保证。

经济技术指标对比：

4.4 与常规型式的平台技术经济指标对比

4.5 钢护筒支撑平台应用工程案例

鄂东长江大桥

象山港跨海大桥

1、杭州湾大桥

1）首先，利用浮吊、高频激振锤插打钢管桩形成初始平台

2）然后用导向架定位下沉钢护筒,并逐渐扩展钢管桩及钢护筒的施工面积；

3）最后利用钢护筒主承重和钢管桩辅助承重搭设钻孔联合平台，形成钻孔平台的施工方案。

苏通长江大桥北主塔墩平台