ｊ ；
２ 南航道桥塔墩钻孔灌注桩基础施工
南航道桥为单塔双索面斜拉桥，设３个墩基础：主 塔墩、辅助墩、过渡墩，共有９０根钻孔桩，桩径有２．８ ｍ 和２．５ ｍ ２种，其中主塔墩基础共有３８根直径２．８ ｍ的 钻孔桩，桩长１２０ ｍ，主塔墩钻孔桩平面布置见图１。
图１ Ｆｉｇ．１
南航道桥主塔墩钻孔桩平面布置
北航道主塔墩承台施工利用防撞结构作为吊箱围 堰，利用平台面板作为围堰底板，利用低潮位进行吊 箱安装。这些安排不仅节约了大量的吊箱围堰结构钢 料，而且不需要大型的水上起吊设备。
４ 海水泥浆的配制与使用
泥浆是保证孔壁稳定，维护正常钻孔的重要条 件，其质量和稳定性直接影响钻孔桩施工的成败。本 桥根据不同的施工环境，在岸上和滩涂区钻孔桩施工 中采用淡水泥浆，在海上钻孔桩施工中则就地取材， 采用海水泥浆。
ｐｉｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｚｏｎｅ ｗｉｔｈ ｒｉｃｈ ｓｈａｌｌｏｗ—ｂｕｒｉｅｄ ｇａｓ，ｃｕｓｈｉｏｎ ｂａｒｒａｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃ— ｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｉｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｕｔｈ ａｎｄ ｎｏｒｔｈ ｃｈａｎｎｅｌ ｂｒｉｄｇｅ ｐｉｅｒｓ，ａｎｄ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｓｌｕｒｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｓｅ ｂａｓｉｃ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｏｖｅｒ－ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｅｘｔｒａ—ｌａｒｇｅ—ｄｉａｍｅｔｅｒ ｗｉｌｌ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ
５２ ＩＴＩ的钢护筒组成；上、下游起始平台和辅助平台由４６
根直径１．５ ｍ、壁厚１６ ｍＩＴｌ以及２根直径２．０ ＩＴＩ、壁厚２０
ｍｍ的钢管桩组成。下游的起始平台和上游的辅助平台
的上部结构由贝雷架、工字钢和花纹钢板构成。
２．２ 主塔墩承台施工
主塔墩承台（图１）为哑铃型结构，承台顶标高为
＋５．２ ｍ，底标高＿０．８ ｍ，封底混凝土底标高一１．８０ Ｉｌｌ，承 台混凝土近１０ ０００ ｍ３。由于主塔墩承台平面尺寸大，封
浅层气富集区钻孔桩施工；钻孔桩承台围堰施工；南、北航道桥塔墩施工平台及钻孔桩施工；海水泥浆的配制；
施工中护筒变形原因及其解决措施。为强潮海湾大直径超长钻孔灌注桩基础施工提供工程参考。
关键词：跨海大桥；钻孔灌注桩；施工平台；海水泥浆；钢护筒
中图分类号：ＴＵ７５３．３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７３＂９８３３（２００８）０２－００１７－０４
然而，钢板桩围堰施工过程中发现，由于围堰体 形很大，滩涂区表层为起动流速很低的亚砂土，稳定 性很差，故施工过程中海床面局部冲刷太大，造成钢 板桩围堰止水困难，大潮时局部钢板桩下沉，封底混 凝土底填砂被淘空，并出现封底混凝土开裂等现象，
针对工程中出现的这种情况，决定中止钢板桩围堰施 工，－而改用吊箱围堰进行钻孔桩承台施工。
南航道桥桩基础海水泥浆配合比为：海水３７５ Ｌ、 粘土５６．２５虹、增粘剂采用聚阴离子纤维素（ＰＡＣ）７５０ ｇ、分散剂采用纯碱７５０ ｇ。北航道桥桩基础海水泥浆 选用浙江安吉陶土，其土壤的特点为：颜色灰白，过 ０．０７５ ｍｍ筛颗粒含量为９５％，增粘剂采用羧甲基纤维素 （ＣＭＣ），分散剂采用纯碱。通过调整陶土、ＣＭＣ、纯 碱掺量，使泥浆胶体率达到９５％以上，其中陶土５％、 纤维素（ＣＭＣ）３％。、纯碱２％（配比相对泥浆比例）。
１ 南岸滩涂区钻孔灌注桩基础施工
大桥的南岸滩涂宽阔、平缓，微微向北倾，坡降 ０．５‰一０．６‰，宽约９ ｌａｎ。滩地上潮沟发育，表层为 亚砂土，一般厚度为１ ｌ一１６ ｍ，其下依次为淤泥质粘土、 中砂（粉砂）、粘土、泥岩等。表层土易冲刷，局部冲 刷深度达１０多米。 １．１钻孔桩施工
由于南岸滩涂区存在潮汐、台风暴潮、可液化砂 土层等不良地质现象，致使钻孔桩沉桩过程中出现钻 孔泥浆渗漏、钢护筒下沉、缩孔、塌孔、灌注混凝土 堵管、垂直度超标等故障和难题。另外，南岸滩涂区 局部软土层下有浅层沼气分布，浅层气主要分布在海 底下４０—６０ ｍ深度范围内，砂质透镜体为生物气的主 要储集体，气压与埋深基本成正比。其甲烷含量高达
平台的施工顺序为：先插打钢管桩形成周边辅助 平台，然后在辅助平台上用移动式导向架定位下沉钢 护筒，利用钢护筒搭设钻孔区平台。 ３．２ 主塔墩承台施工
北航道主塔墩承台平面见图４，承台厚６．０ ｍ，顶．． 面标高为＋５．２ ｍ，封底混凝土厚１．２ ｍ，封底底板标高 为－２．０ ｍ。承台吊箱围堰与防撞套箱结合，为双壁结 构，厚１．５ ｍ，高７．２ ｍ，利用施工平台面板作为吊箱底 板。吊箱侧壁重约４４０ ｔ，底板重约３５０ ｔ。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｍｉｄａｂｌｅ ｎａｔｕｒａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｈａｎｇｚｈｏｕ ｂａｙ ｂｒｉｎｇｓ ａ ｌｏｔ ｏｆ ｄｉｆｆｉｃｕｌ－ ｔｉｅｓ ｔｏ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｏｖｅｒ－ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｅｘｔｒａ—ｌａｒｇｅ·ｄｉａｍｅｔｅｒ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅｓ．Ｓｏｍｅ ｋｅｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ｏｔｈｅｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｉｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｅａ－ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｂｒｉｄｇｅ；ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｍａｒｉｎｅ ｓｌｕｒｒｙ；ｓｔｅｅｌ ｃａｓｉｎｇ ｐｉｐｅ
０ 引言
钻孔灌注桩由于其施工简便、承载性能良好，在基 础工程中的应用越来越广泛。随着施工机械的不断改 进，钻孔灌注桩的桩径和桩长也越来越大。从发展趋 势来看，特别是随着国内特大型桥梁建设的不断兴 建，大直径超长钻孔灌注桩的应用规模将不断扩大。 目前，国内特大型桥梁主墩桩基础多数采用大直径超 长钻孔灌注桩，如：江阴长江大桥北塔桩基础用桩径 ２．０ ｍ。桩长８５ ｍ的钻孔灌注桩１１１；苏通大桥主墩基础 采用桩径２．５ ｍ，桩长１００ ｍ的钻孔灌注桩【２１；东海大桥 主墩基础采用桩径２．５ ｍ，桩长１ １０ ｍ利钻孔灌注桩Ｄ’； 舟山大陆连岛工程金塘大桥主墩基础采用桩径２．５ ｍ，
底混凝土位置低，所处海域浪高流急，承台施工难度
和风险都很大。为了尽可能降低施工风险，工程主要
万方数据
第２期
叶俊能 海上大直径超长钻孑Ｌ灌注桩基础施工技术
１９
采取了以下措施： １）把庞大的钢吊箱分为上游承台、下游承台和系
梁３个独立单元进行施工，每个单元的吊箱分别进行 制作、安装、封底和浇灌承台混凝土。
圈３ 北航道桥主塔墩钻孔桩平面布置
Ｆｉｇ．３
Ｌａｙｏｕｔ ｃｈａｒｔ ｆｏｒ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｏｆ ｎｏｒｔｈ ｃｈａｎｎｅｌ ｂｒｉｄｇｅ ｐｉｅｒ
３．１ 主塔墩施工平台 与南航道比较，北航道海域水文条件相对较好，
主塔墩承台平面尺寸较小，工点离岸近，有栈桥与陆 地联结。主塔墩施工平台长７２ ｍ，宽４２．５ ＩＴＩ，由辅助 平台和钻孔平台２部分组成，其中辅助平台由１４根直 径１．２ ｍ的钢管桩支撑，钻孔平台由２６根直径３．１ ｍ、壁 厚１８ ｍｍ的钢护筒支撑。平台设１２０ ｔ桅杆吊机一台， 用于完成全部钻孑Ｌ桩的护筒设置、钻机安装和钢筋笼 吊装等作业，施工平台见图４。
图２ 南航道主塔墩施工平台平面布置图
Ｆｉｇ．２
Ｌａｙｏｕｔ ｃｈａｒｔ ｆｏｒ ｋｉｎｇ－ｔｏｗｅｒ ｐｉｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｓｏｕｔｈ ｃｈａｎｎｅｌ ｂｒｉｄｇｅ
由于南航道桥桥位处水流速大、波浪高，每年受台
风袭击，所以施工平台要具有足够的抗风、抗潮和抗
浪能力。为此，将钢护筒作为平台的主要支撑结构。钻 孔平台的支撑桩由３８根直径３．１ ｍ、壁厚１８ ｍｍ、长度
收稿日期：２００８－０３－０７ 作者简介：叶俊能（１９７５－），男，福建三明人，杭州湾大桥工程指挥部高级工程师，博士，主要从事岩土工程和桥梁工程研究．
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湖南工业大学学报
２００８年
差大，水流急，易受气象、冲刷、浅层气等多种恶劣 的自然条件影响，加之该桥位区地质条件复杂，软硬 土层交错分布，桩基入土深度深，且工期紧，需跨台 风、季风期连续施工。这些因素给桩基础施工带来了 巨大难度。
Ｂａｓｉｃ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｏｖｅｒ－Ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ Ｅｘｔｒａ—－Ｌａｒｇｅ·－Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｂｏｒｅｄ Ｐｉｌｅ
Ｙｅ Ｊｕｎｎｅｎｇ （ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＨｅａｄｑｕａｒｔｅｒｏｆＨａｎｇｚｈｏｕＧｕｌｆＢｒｉｄｇｅ，ＮｉｎｇｂｏＺｈｅｊｉａｎｇ ３１５３２７。Ｃｈｉｎａ）
９６％ 以上。浅层气急剧释放会使土层产生剧烈扰动，
带走大量土颗粒及水，引起流砂及土层的坍塌，影响 桩基安全顺利施工。
针对浅层气问题，工程采用的对策主要有：１）钻 孔桩施工前，在几处浅层气富集区超前进行有控排 气，并在墩位两侧共同布置钻孔进行零星放气；２）钻 孔进入含气层时，采取慢速减压钻进、避免快速提钻、 加大泥浆比重和动态调整泥浆水头等措施，防止气体 逸出引起孑Ｌ壁坍塌。在采取上述措施后，滩涂区钻孔 桩施工中没有发生过浅层气引起的工程事故。另外， 个别引桥墩区段内，在淤泥质亚粘土和粘土层中存在 表层气，压力虽不大，但分布较广。由于不便于超前 放气，钻孑Ｌ桩施工护筒埋深又浅，钻孔过程中曾发生 严重的孑Ｌ壁坍塌事故。为此，将护筒加长１２—１４ ＩＴＩ，有 效解决了坍孔问题。 １．２ 钻孔桩承台施工
２）封底混凝土厚度减少０．５ ｍ，其底面高程由一２．３ ｍ 提高到一１．８ ｍ，大幅度延长了低潮位的作业时间，并 避免了用水下混凝土封底。
３）利用在钢护筒上焊接的搁置牛腿及反压牛腿， 尽量缩短围堰定位和固定的时间。