港珠澳大桥钢管桩施工技术详解

1钢管桩的定位插打
⑴打桩锤的选择
根据总体方案的部署，钢管桩插打精度的控制是重点。采用我公司现有的APE400B液压振动打桩锤和IHC S-800液压打桩锤能量打桩锤、其性能能够满足本合同段钢管桩的施工。IHC S-800液压打桩锤是目前世界上先进的打桩锤，它效率高、低噪音、低振动、无废气公害，最适合钢管桩的沉桩。IHC锤锤击频率较高，在最大打击能量的情况下，每分钟的锤击次数较高，在打击能量调小的情况下，可增加每分钟打击频率，打桩效率较高。见图5.3-15所示。

⑵导向架
为浅水区非通航孔桥152#～203#墩和210#～219#墩钢管桩施工精确定位，专门设计可调式导向架，该导向架为适合两种桩径的可调式系统，长22m、宽18.8m、高8m。
①导向架结构
导向架由导向架架体和上、下导向装置组成。导向架架体分为上、中、下3层，各层均由型钢焊接而成。上、中两层四个角处设导向架套管，用于定位桩插打时导向。架体上、下两层分别设置导向装置。导向装置由导环和液压调节系统组成。导向装置与架体采用栓接。每个导向的导环均由钢板焊接而成，液压调节系统均由四个液压千斤顶及限位钢结构组成。中层架体向外延伸出两翼，可放置在“小天鹅”号甲板上的滑道梁上并滑动。
定位桩直径2m，壁厚22mm的钢管桩，长度52m。
②导向架定位与锚固
导向架定位分为三步定位：“小天鹅”号绞锚初定位、导向架纵横移系统二次定位和导向架导向精确定位。
导向架事先吊装放置在“小天鹅”号上设置的滑道梁上，然后运输至墩位后进行抛锚，通过绞锚将“小天鹅”号调整至纵横向±500px范围。
导向架通过滑道梁上的纵横移系统进行二次定位。纵向液压系统由设置在两根滑道梁两端的两个50t液压千斤顶组成，通过顶推导向架滑块，使导向架在滑道梁上纵向移动。当导
向架纵向顶推移动到位后，横向液压定位系统开始工作。横向液压系统由设置在横向滑道梁上的四个50t液压斤顶组成，通过千斤顶顶推及拉拽可实现导向架在横向滑道梁上的横移。当横向顶推到位后，再反复微调纵、横向位置使导向架平面误差在±50px范围内。待导向架平面位置调整到位后，采用钢楔块将调整好的定位架锁定，使得其在定位桩插打施工时四个支点固定不动。
待定位桩插打施工完成后，导向架架体须提升2.5m脱离“小天鹅”船体，调整导向架平面度，然后与定位桩锚固成整体。
待四根定位桩均插打到位后，导向架提升及锚固系统可整体安装至定位桩桩顶。
导向架提升系统由100t提升液压千斤顶、传力钢板、上下两层钢管筒及吊耳组成。千斤顶的提升力由传力钢板传递至上钢管筒，然后竖向荷载直接传递至定位桩顶，偏心产生的弯矩由下钢管筒传递至定位桩内壁上。见图5.3-16所示。

③导向架计算
A、设计依据
a.《港口工程荷载规范》（JTS 144－1－2010）
b.《港口工程桩基规范》（JTJ 254－98）
c.《海港水文规范》（JTJ 213－98）
d.《港口工程钢结构设计规范》（JTJ 283－99）
e.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
B、导向架计算
a.定位桩桩长计算
定位桩采用桩径2.0m钢管桩，壁厚22mm。按152#墩地质资料进行计算，定位桩达到其设计承载力时，需插打至标高-35m处。计算时考虑淤泥土冲刷5m，海床面标高取为-5m。
定位桩竖向荷载主要考虑定位桩及导向架自重，总重约450t，单桩为112.5t。
计算时淤泥侧向极限侧阻力标准值取13kPa；淤泥质粉质粘土侧向极限侧阻力标准值取22kPa，极限端阻力标准值取为0。

































V、对于本工程海工耐久混凝土，施工时尽量减少暴露的工作面，浇筑完成后立即抹平进入养护程序。

W、采用平卧重叠法浇筑混凝土时，下层构件顶面设临时隔离层；上层构件须待下层混凝土强度达到5.0N/mm2后，方可浇筑；在内模周围浇筑混凝土时，采取措施使内模不致移位，并特别注意防止内模上浮。混凝土分两层浇筑，底层浇至内模的中间部位处，并振捣密实，然后在下层混凝土仍有足够塑性时尽快浇筑上层混凝土，用振捣器使上下层混凝土结合。
⑸耐久性健康监测
大桥桥梁耐久性健康监测主要包括氯离子监测、钢筋锈蚀监测两项，该工作由专业单位负责实施。
施工方将全面协助专业单位在施工过程中埋设耐久性监测传感器。确保运营期能够监测出氯离子在混凝土内的渗透情况和监测混凝土中的钢筋锈蚀状态。