深海基础施工技术

深海基础施工技术

内容提要：象山县三门口跨海大桥南门桥位于东海近海海域，其水中墩基础采用钻孔灌注桩，最大水深达42m。本文介绍了水中墩基础施工时施工栈桥、钻孔桩施工平台的方案选择、设计及施工方法，超长大直径钻孔桩施工，深水承台施工等。 关 键 词：钻孔桩 平台 栈桥施工 深水承台施工 1. 工程概况

三门口跨海大桥工程位于浙江省象山县石浦镇西南约15公里处的三门口地区，连接象山县石浦镇和高塘岛，是石浦港的西门口。其南门桥桥位区水深最大达42m，河床高程-1.5～-42m，潮差最大6.63m，为北边相对较陡，南边较缓的不对称“V”型谷。该桥最长桩基础102.5 m（平台高+5m，桩底为-97.5m），是国内少有的深水桩基础桥梁。主桥为60 m +2×110 m +60m预应力混凝土连续刚构，引桥采用5孔30m简支T梁，桥面连续，桥面宽度12.5m。三个主墩共计16根桩（19#、20#、21#），其中19#墩4根桩，采用1.8m桩径，位于大于45度陡坡裸岩地段；20#、21#墩各6根桩，桩径2.5m，20号墩水深42m，覆盖层不到10m，主要为粘土夹砾石层；21号墩覆盖层厚度30m，最长桩长为102.5m，是国内少有的深水桩基础。 桥址海域属于热带季风区，气候温暖湿润，雨量集中在4～9月份，本海域四季分明，全年冬季多西北风，夏季多东南风，台风季节最大风力达12级以上。由于本工程位于海中，风、浪、流等自然条件十分复杂，平台搭设、海上大直径深水钻孔灌注桩和深水承台的施工经验很少，给海上的施工带来较多困难。

2. 工程水文、气象情况

本桥位于东海近海海域，桥址区均为海水，对混凝土和钢材具有较强的腐蚀性，不可直接用于生产，施工用水从岛上的水库中引用。本海域为半日潮，潮差6.63m，涨潮潮水流速达2m以上，平时浪高可达1m。桥址海域属于热带季风区，气候温暖湿润，多年平均最高气温35.3℃，平均最低气温-4.7℃，雨季集中在4～9月份，以春雨、梅雨、台风雨为主， 7～10月为台风期, 最大风力达17级。 本区全年海水盐度一般在10.0‰～32 ‰之间变化，不宜用来拌制混凝土。 3. 地质情况 4. 工程难点

4.1 施工条件恶劣

由于本工程在海中施工，施工条件相当恶劣。不利气象因素主要有大风（台风影响最为严重，2004年以来超过十二级的大风有4次）、雾、雨、及高温（2005、2006年最高气温达41℃）、寒流等气象条件。不利的水文条件主要为浪和潮汐，影响到钻孔桩施工作业的天数为168天，相应作业天数为197天，给工程的施工和管理带来了较大的难度。 施工场地狭小，海边只够做钢筋加工场地，混凝土拌合站距海边400m，混凝土泵送距离过长，增大了施工难度和风险。 4.2 施工技术难度大

4.2.1 平台搭设

19号墩位于大于45度的斜坡裸岩地段，平台搭设、成孔十分困难；20号墩水深42m，覆盖层不足10m，主要为粘土夹砾石，平台钢管桩入泥不超过6m，平台和便桥搭设是最大难点。 4.2.2桩基施工

21号墩水深38m，覆盖层厚度在30m以上，在风、浪、流的作用下护筒底脚产生扰动，造成塌孔，成孔极其困难；单桩钢筋笼重量达90t，总长95m左右，分4节对接，单节接头168根，这给吊装和连接带来极大困难；本墩成桩长度84～94.5m，单桩混凝土数量最大达550m3，灌注时间超过24h，在30℃以上温度下灌注混凝土风险极大。 4.2.3承台施工

本桥有8个墩在水中，承台施工需要做吊箱，如何做好套箱定位、固定以及如何解决水浮力问题，是本工序一大难点。 5.主要施工方案

5.1平台搭设工艺流程图

5.2钻孔灌注桩工艺流程图

图3 钻孔灌注桩工艺流程图

5.3承台施工工艺流程图

5.4施工工艺选择

本工程采用正循环泥浆护壁，冲击钻进成孔，分节制作钢筋笼，钢筋笼在平台孔口处采用单面帮条焊连接后吊装入孔，水下灌注混凝土成孔的施工方法。整个工艺分成孔与成桩两部分，成孔部分包括冲击钻进成孔，泥浆护壁和一次清孔，成桩部分包括钢筋笼制作，钢筋笼吊放，导管安装，二次清孔，混凝土灌注。 由于主墩的钻孔深度在100m左右，最深的达102.5m，直径为2.5m，穿过地层复杂多变，桩底进入微风化岩石较深（超过4m），在钻进过程中必须维持孔壁稳定与及时排渣，因此采用正循环钻孔方式。用气举反循环法二次清孔，对孔壁稳定彻底清孔非常有利。根据我们施工经验积累和总结，在这种超长，超大直径灌注桩施工中，跟进护筒是最理想的，可不受地域、地层等各种因素影响（苏通大桥钻孔也采用跟进护筒的方法）。 承台均处于海水中，因此采用双壁钢围堰施工。钢围堰采用吊箱施工法。 6.主要工序

6.1施工平台打设

6.1.1方案选择

根据以往的施工经验和相关深水基础施工资料，水上施工既可采用导向船作水中浮动平台，利用拖轮、驳船、浮吊进行施工，也可采用施工栈桥变水为岸的施工方案。经过充

分考虑，认为前者使用的机械设备多、工作面少、工期长、阻水面积大、施工比较复杂、成本较高，且要设一个水上起重码头，这种方案只适用于离岸较远且墩距较大的情况，不适于本桥的情况，故采用栈桥方案。 栈桥方案又经过单、双线栈桥的比较。双线栈桥龙门吊机方案，具有结构稳定、施工方便、可靠性好，但施工的辅助时间长，需用的机具、材料、设备、人员几乎是单线栈桥的2倍，因此造价也是单线栈桥的2倍，从工期和经济的角度考虑决定采取单线栈桥方案。 6.1.2单线栈桥及平台设计

6.1.2.1单线栈桥 单线栈桥有两种构思：一个是上面可以通过重型汽车，例如混凝土罐车，以方便灌注混凝土时应用；二是上面只能通过人力车和轻型物品，例如人力推车推土，推片石时应用。经过方案比选，考虑第一种方案需要材料多，工期长，对桥面系的要求很高，并且利用率不高，所以选择了后一种，栈桥桥面宽度定在1.5m。栈桥搭设在平台的一侧，由两根栈桥桩与平台桩连成整体，这样既节省了材料，又能增加平台的横向稳定性，利用率高。 栈桥基础为φ1000 mm的钢管桩（б=10mm）桩基结构。钢管桩桩长在28～50 m之间。桩之间用工字钢或槽钢连接（剪刀撑形式），桩顶(桩顶标高为5m)下4 m用工字钢或槽钢连成桩基连接系，使其成为整体。桩顶布置32或40工字钢作为联系和承重梁，并连成整体。上部铺设5cm厚的木板制成桥面系。在确定这个方案之前对栈桥使用的各种工况及钻孔平台受力状况进行过大量的计算，计算的结果表明有一定的储备系数。经过2年来的使用，特别是经受了2004年和2005年多个台风的考验，本桥栈桥及平台结构未出现任何变化。

6.1.2.2平台 平台经过了单线栈桥护筒平台与单线栈桥辅助墩位平台之间的比较。前者是在栈桥施工时在墩位处直接插打孔位处钢护筒，将钢护筒连成整体后在其上焊接牛腿作为钻孔平台的支撑，这种方案使用的机械设备多、工作面少、工期长、阻水面积大、施工比较复杂、成本较高，且对护筒定位、钻孔防塌提出了严格要求。后者是在施工栈桥的同时在墩位处打入临时辅助桩(亦平台桩)，这些辅助桩与栈桥桩连成一体，在其上构筑施工平台供护筒、吊箱施工及钻孔作业之需，增加了工期和造价，但这种方案增加了栈桥的横向稳定性，由于施工平台面与栈桥同处一水平面，因而施工比较方便。 经过比较，最后选用单线栈桥辅助墩位平台进行钻孔灌注桩施工。 6.1.2.3单线栈桥及平台施工 栈桥及平台采用海吊水中抛锚定位，兼做导向船法施工。施工采用的起重设备为海吊，吊机最大吊重25 t，臂长25 m，吊高20 m（后吊机换成吊重100 t，臂长37m，吊高27m）。施工步骤如下： a.测量人员指挥海吊初步抛锚定位，再通过船上四台卷扬机进行微调，以保证位置的准确性。 b.在船的一侧焊导向架（此处节省一艘浮船），将钢管桩吊起放入导向架中下沉，钢管桩顶部往下1m左右位置（这个高度较适合工人进行焊接）焊吊耳，使其吊在导向架上，取下吊钩，吊下一根钢管桩。这里需要注意的是，第一根钢管桩要尽量的长，那样可以减少焊接接头，但受吊船尺寸的局限性，钢管桩又不可能太长，否则在吊船上无法起吊。经

过大量的研究试验，我们将钢管桩提前接长，用钢丝绳吊在吊船的侧面，吊装时将其横放在吊船上。在下端四分之一桩长的位置用钢丝绳软连接在马桩上，这样桩的两端都可以悬臂四分之一左右。在起吊桩的上端，解除软连接的钢丝绳，调入导向架。在前一根钢管桩顶部用钢筋或钢板条焊四个导向，指挥吊车精确对位，再用销子销紧使上下钢管桩接口吻合，然后进行焊接，此时关键是焊缝和备板的质量。 c.按此工序进行接长，钢管桩长度达到设计值时测量海水深度，吊放钢管桩至覆盖层顶，由测量人员控制桩的位置和竖直度（进行微调），下沉钢管桩。因为本桥所处海域潮差较大，水流较急，所以要在平潮时下沉钢管桩，这样才能保证下沉桩的质量。经过一段时间的实践和总结，我们在潮水不是很急时，向水流的逆向作预偏，通过水流的作用使钢管桩进入泥层时竖直度满足规范要求。 d.安装桩帽和打桩锤，启动打桩锤下沉钢管桩，将钢管桩下沉到位（控制贯入度）。拆除临时导向框架，做软连接，进行下一根钢管桩的施工。超过两根时进行临时连接，保证其竖直度和稳定性不受潮起潮落的影响。 e.钢管桩施工后用剪刀撑连接，再制作桩基连接系，使其成为整体。铺设平台顶部及栈桥顶部工字钢，使其顶部也连成整体。实体图 f.22#墩～21#墩间距为60m，栈桥上部施工时经过大量计算论证，采用双层贝雷片做主梁，12号工字钢作连接横梁。设计长度51m（17节×3m），理论挠度1.7m，实际挠度20cm。在经受2005年台风“麦莎”的洗礼后安然无恙。搭设完成的平台实体见图9。 6.1.2.4注意事项

a.开始时钢管桩下沉竖直度和位置控制的不够精确，后来测量人员在入泥前进行复测，控制其竖直度和位置，使竖直度和位置的准确性得以保障。 b.在栈桥及平台打桩过程中，由于钢管桩桩位地质情况不清楚（设计只给了钻孔桩的地质图），所以用贯入度控制，效果很好。 6.1.3 斜坡裸岩平台的搭设

6.1.3.1 概况 象山县三门口跨海大桥19#墩位于南门水域，距万金山南岸15～20m，水下地形为北高南低的斜坡，坡角3°～50°，地面高程-7.5～-10.5m。墩位区覆盖为淤泥质亚粘土，厚约1.5m；靠岸边基岩裸露，基岩为含角砾晶玻屑凝灰岩，弱风化层厚0.2～1.0m，微风化基岩岩面高程-8.5～-13.0m，岩石倾向与坡向一致。微风化基岩裂隙分布，岩石完整性差，强度高。 因地处为裸岩地表，没有覆盖层，钢管桩无法立稳，搭设水上平台难度大。 6.1.3.2 平台方案比选 平台施工有三个方案：1、抛石笼，填土筑岛，下沉箱成施工平台；2、水下爆破，按设计将平台钢管桩位置的斜岩爆破出0.5m左右深的孔，在岸边预埋三根钢管桩作为临时支撑点，以连接第一根钢管桩。其他同上。 第一种方案抛石方量巨大，需要从岛外运输，并且石笼在斜岩面无法存留，需水下打桩围固，费用惊人。第二种方案水下爆破，投入不高，并且钢管桩可重复利用，节省了原

材料。通过大量的论证和比选，决定采取第二种方案，具体施工步骤如下： a. 测量放点，确定平台钢管桩位置，水下进行爆破。 b.在岸边指定地点爆破三个深2m，直径1m的孔。孔内打孔预埋锚筋，树立钢管桩，四周做好导向，保证竖直度。钢管桩内外浇筑混凝土，养生。 c.清除水中爆破孔内的石渣，钻孔，插入锚筋（Φ32钢筋）。 d.海吊定位，下沉第一根钢管桩。与岸边三根钢管桩联接，以保证其位置不动。 e.下沉第二根钢管桩，与岸边三根钢管桩联接，再与第一根联接。 f.其它钢管桩同以上步骤施工。 g.联接剪刀撑，用型钢制作桩基联接系。 h.浇注钢管桩内外混凝土。 i.用钢丝绳把钢管桩与岸边三根钢管桩联接起来。 6.1.3.3 注意事项 a.岸边三根钢管桩为平台搭设初期的主要支撑点，因此一定要保证其牢固性； b.水下爆破要保证桩位的准确性、孔深；

c.锚筋要有足够长度，以免钢管桩下沉时，无法使锚筋插入桩中； d.钢管桩不密封，所以要浇注水下混凝土。 6.1.4 深水浅覆盖层平台的搭设

6.1.4.1 概况 象山县三门口跨海大桥20#墩位于该桥位V型谷的中部，水深42m，覆盖层不足10m，主要为粘土夹砾石，平台钢管桩入泥不超过6m。水下有涡流、暗流，大潮水时，涨撤潮水流可达4m/s。平台和便桥钢管桩的定位十分困难，钢管桩的稳定性是个大问题。 6.1.4.2 平台稳定性方案 根据前六个水中平台搭设经验，提出了两个方案：1、下沉第一根钢管桩后，用钢丝绳在涨撤潮方向将钢管桩拉紧，使其不受潮水影响而产生位置和竖直度的变化。然后施工第二根钢管桩，同第一根相连，再同第一根一样拉锚，保证其稳定性。施工三根后联成整体，统一进行拉锚，以此类推。搭设完平台后，在平台的四个角点布设卷扬机，拉紧四个方向的锚绳，保证稳定性和准确性。然后进行护筒施工。2、按照以前平台的施工方法，再搭设完两根钢管桩后，把它们联成整体，然后同海吊船作硬联接。以此类推，完成平台的搭设。对比后，第一种方案用的材料多，资金占用巨大，并且锚绳的紧固有很大难度，不容易实现。第二种方案较为成熟，操作起来方便可行，用的材料少，工期短，资金占用量小，因此决定采取第二种方案。 6.1.4.3 实施性施工方案

按以往的平台搭设方法先搭设两根钢管桩，连成整体，在平潮水时，海吊船后退至下一排钢管桩位置。在海吊船上把钢管桩上加焊型钢作加长导向，将前两根钢管桩限定在导向内，以保证桩位置的准确性和桩的稳定性。然后搭设下一排钢管桩，与前两根连成整体，以此类推，完成平台。然后马上进行护筒施工，以增加平台的稳定性。钻孔过程中，持续观测5d，平台的整体稳定性良好，达到预期效果，位置准确，满足规范要求：位置偏差在300mm以内，钢管桩倾斜率在1%以内。 6.2导管与混凝土漏斗的选择

导管是灌注水下混凝土的主要机具，由于大直径桩基施工，对导管要求较高，必须具有足够的强度、刚度和良好的密封性，才能保证混凝土顺利灌注，因此本工程选择直径300mm，壁厚为5mm的导管。一套导管总长为125m。导管必须平直，内壁光滑、不变形。导管采用丝扣连接。根据计算，混凝土的首灌方量为8m3,故选用12m3的大漏斗。 6.3钻孔前准备

施工平台施工完毕后，设置钢护筒。主墩护筒总长55m，内径φ2.8m，壁厚18mm（原设计为28mm，我单位通过方案优化将壁厚减至18mm），总重68.3t。插打钢护筒时采用双层导向限位（平台顶的上层的限位可直接利用钻机平台的双40a工字钢，下层限位为单根32a工字钢，上、下两层导向工字钢平面高差4m），以保证钢护筒位置的准确性；钢护筒分为四节接长（钢护筒为加工厂卷制的螺旋管），用100t起重量、360°转向海吊船吊起，下沉一节后，将钢护筒用倒牛腿四面挂在平台工字钢上，取下吊装钢丝绳，吊起下一节钢护筒对接；为保证钻孔过程中钢护筒的密闭性，接长时焊缝质量要严格要求，不得漏水，并在钢护筒接头处环向等距布置4块加劲钢板；在钢护筒下沉过程中，利用两台全站仪在垂直的两方向控制钢护筒的垂直度，同时也要准确掌握潮水的涨落时间，在平潮时

将钢护筒下落至泥面，可更好的控制钢护筒的垂直度，护筒入泥稳定后（护筒自重可下沉约4m），用160t震动力、双侧夹具震动打桩锤锤击沉入，达到设计标高；为加快施工进度，在平台上斜对角的两根桩布置两台钻机同时施工。 6.4钻孔

6.4.1钻机就位及调试

在钢护筒上对称的用油漆标出桩位中心控制点。钻机在平台上有海吊配合组装完毕后，根据桩位中心和钻机底盘尺寸在平台做出钻机底盘边线标志，根据定位标志，用海吊吊钻机入位，并找平稳固，机位中心偏差不大于1cm，然后精确测量钻绳。在钻孔过程中经常检查钻机位置和钢丝绳位置。 6.5成孔

钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，开钻前要准确测量孔深。开始钻进时，一定要控制冲程，以免陷锤。并且随时准备加入片石，稀释泥浆，加快进尺。接近岩石时，可加大冲程，随时加入粘土，调节泥浆比重，以不让石渣沉淀。每班组至少掏渣一次。 本桥处于海水中，受潮汐影响，因此钻孔中一定要控制好水头，防止塌孔。 6.6清孔

清孔的目的是抽换原泥浆，改变孔内泥浆性能和清除孔底沉渣(因泥浆相对密度和含沙量过大,将在混凝土灌注过程中造成孔内混凝土上升困难和内混浆；泥浆粘度过小容易造成

泥浆中沙颗粒沉淀速度加大和孔壁的坍塌,不利于护壁和排渣；孔底沉渣过厚则降低桩的承载力,应尽量清干净) 。钻孔达到设计深度后，按标准检查孔径、倾斜度、孔深（验孔器为一节10m长钢筋笼，直径与钻孔桩的直径相同，上下口稍小）， 符合要求后，迅速进行清孔，不得停歇过久使泥浆中的钻渣沉淀增多，造成清孔工作不能顺利进行，甚至塌孔。施工机组在终孔后，利用钻机循环系统的泥浆泵持续吸渣,并从孔口注入清水，使泥浆的相对密度、粘度、含沙率三项指标（此桩三项指标分别为相对密度1.08，粘度18Pa.s，含沙率1.5%）及孔底沉渣厚度（100mm）满足施工规范要求。 换浆清孔时，应保持水头，以防止塌孔。 6.7钢筋笼制作、安装

6.7.1 钢筋笼制作

钢筋笼在现场预先制作，主墩钢筋笼长度为94.85m，重量90t，主筋直径为32mm，一个断面最多达168根，在护筒底以上4m处变径，上段单层钢筋笼主筋为96根，下段双层钢筋笼主筋为168根，顺钢筋笼长度方向每2m距离布置加劲圈，同时布置了Z字形加劲钢筋，在施工中分为四节段制作（每节约23m，22.5 t），在孔口接长；由于主筋数量多，接头数量大，施工中应尽量加快焊接速度，尽可能缩短沉放时间，在上节段单层钢筋笼接头处采取螺纹套筒接头加快施工速度（双层钢筋笼使用直螺纹套筒接头不方便施工）。 6.7.2 钢筋笼吊装、连接

钢筋笼的尺寸和重量相当大，吊起时容易变形，为避免吊起过程中钢筋笼变形，吊起时采用两个吊点，其中主吊点在钢筋笼上端，吊点应设在钢筋笼最上端处的加劲圈上，加

劲圈用18mm厚钢板加强，另外一个辅助吊点布置在距钢筋笼下端1/3处，主吊点采用4根 φ56mm钢丝绳，要满足钢筋笼整体吊装力，辅助吊点为φ32mm钢丝绳起吊，利用海吊的辅助吊钩（25t起重力）同主吊钩将钢筋笼水平吊起转至海面，起主钩，同时将辅助吊钩慢慢松开，钢筋笼下端插入海中，此方法可顺利吊直钢筋笼，吊至孔口，入孔时应对准孔位轻放、满放，入孔后徐徐下放；如遇阻力，应停止下放，查明原因并进行处理后方可继续，严禁高起猛落、碰撞和强行放下。 对接时，上节钢筋笼下放至顶端加劲圈处（为高出平台顶面1.5m），利用工字钢（本工程采用两根加厚腹板的Ⅰ16工字钢）在加劲圈加强的吊点下方穿过钢筋笼，将钢筋笼搪挂固定在钢护筒上，接着吊起下一节钢筋笼至孔位上方，使上、下两层钢筋笼主筋对准，将钢筋笼中布置的6根探测管进行直螺纹套筒连接（接长探测管时，要保证探测管的密闭性），连接好所有钢筋接头后，缠绕螺旋筋，吊起钢筋笼取下搪挂工字钢，下落钢筋笼入孔，同时焊上保护层块；钢筋笼下落时同样使用两台全站仪保证钢筋笼的竖直度，下落过程中要保证钢筋笼中心位置，防止钢筋笼碰撞孔壁，将孔壁上的护壁刮落，甚至塌孔；接长完毕下落到位后，将预先在钢筋笼上由主筋接长的6根钢筋焊到护筒内壁，防止钢筋笼因自重下落或在灌注混凝土过程中上浮造成错位；钢筋笼顶端标高为-2.65m，距平台顶距离为7.65m，在最低潮水面以下，下落到位后，吊装所用钢丝绳下端在水面以下，不易取出，采用了两根φ56mm钢丝绳，每根钢丝绳的一端吊在吊钩上，另一端穿过两吊点后合并到原钢丝绳上，利用三个卡扣卡牢，卡扣位置应在钢筋笼下落到位后仍能 露出水面为宜，钢筋笼下落到位后，便可卸下卡扣，取出钢丝绳，钢丝绳可循环使用，节省资金。 6.7.3 钢筋笼制安注意事项

该桥的桩基钢筋根数多（最多168根），长度长（最长94.5m），重量大（最重98t），在同类桥梁中比较少见，因此钢筋加工成为施工的难点和关键工序。钢筋笼给吊装施工带来了很大的困难，吊装也成为钢筋制安的关键工序。因此施工中应注意以下问题： a.钢筋焊接必须达到规范要求，试验人员随时随处抽查试件。 b.主筋与加劲圈连接处，要至少焊两面，焊接强度必须达标。 c.钢筋笼内要布设Z字形加劲钢筋，保证整体性，防止吊装时变形。 d.钢筋笼内焊接十字支撑筋，保证放置和吊装时不变形。 e.吊点必须用钢板加强，保证钢筋笼吊装时吊点的牢固性。 6.8混凝土灌注

6.8.1 安装导管、二次清孔

导管内径为30cm，每节2.6m，最下端一节导管长度4m，导管初次使用时应做水密性试验和接头抗拉试验，满足要求后，方可使用；导管利用海吊配合钻机安装接长，入孔时应保持居中，防止导管移位，撞坏钢筋笼并损坏导管；导管下口距孔底30～50cm，以能放出球胆（防止初始混凝土与水接触离析）和混凝土为度；导管下放完毕，计算导管总长及导管底部位置，并做好记录，重新测量孔深及孔底沉渣厚度，进行二次清孔，如沉渣厚度超过规范要求，应再次进行清孔，直至孔底沉渣厚度符合要求。 6.8.2 灌注水下混凝土

二次清孔完成后，应立即开始灌注水下混凝土。21#～1#桩混凝土方量为550m3，灌注时间约为25h，采用泵送混凝土，塌落度控制在18～22cm，由于灌注时间长，可在混凝土中掺拌高效缓凝减水剂减缓混凝土初凝时间，对混凝土的质量也要严格控制；同时也要防止输送泵管及导管堵塞，此桩施工时正直炎夏，夏季施工时，温度过高，对混凝土影响很大，应采取措施尽量降低混凝土进入导管口时的温度，原料上可在碎石及砂子上覆盖防晒塑料布，搅拌用水可加入冰块降低温度，并在输送泵管上覆盖麻袋，经常反复淋水，防止泵管外壁温度过高致使混凝土粘结输送泵管内壁。 导管法灌注混凝土时，首罐封底混凝土方量要计算准确，利用等方量的大漏斗封底，大漏斗内混凝土方量达到要求后（此桥采用12 m3），即可剪断球胆挡板，灌入首批混凝土，同时观察孔内返浆情况，测定埋管深度，检查导管内是否有水，封底成功后（首灌后，导管埋深应在1.5m～1.8m），应继续利用大漏斗连续不断的灌注混凝土至第一次拆除导管，拆除大漏斗后换用小漏斗灌注，必须确保中途不中断；灌注过程中应随时用测锤探测混凝土灌注厚度及埋管深度，埋管深度宜控制在3～6m。为防止混凝土堵塞导管，可观察孔内的返浆情况检查导管内混凝土是否正常下落，正确分析和判断孔内情况，如若堵管，可慢慢拔 高导管（导管最小埋深控制在1m以上），再慢慢下落导管，反复操作，直至混凝土正常下落，拔高导管的力度要适中。灌注接近桩顶部位时，要降低混凝土塌落度，以使桩顶部混凝土密实。为严格控制桩顶标高，应计算混凝土的需要量，精确控制桩顶标高，灌注标高宜高出设计桩顶标高1m～1.5m，确保凿除后的桩头强度达到设计要求。 6.8.3混凝土灌注注意事项

a.灌注前检查泵管及导管内有无陈旧混凝土及其它杂物，如有则加以清除。

b.导管预先做水密试验，如导管使用过久，经多次周转磨损要调换新导管。 c.施工中减少导管震动，碰撞，以免造成丝扣松弛而进水，或密封网进水。 d.首灌封底混凝土应计算好，混凝土过少没有将导管底埋入混凝土内，使导管底高出混凝土面而进水，造成混凝土离析。 e.第一盘混凝土必须在和易性，坍落度等方面满足设计要求，可适当多加水泥砂浆，之后混凝土正常。实践表明，首灌封底混凝土中加入适量砂浆，混凝土上返的速度很快。值得推行使用。 f.注意不要在施工过程中使导管拔离混凝土面，既保持导管埋深(一般为2-6m)。 g.灌注过程中应观察孔内浆（水面）标高，防止堵管和塌孔浆面不动，浆不往外流动，说明已堵导管，浆面下降说明塌孔》。 h.施工前各原材料蓄存量，混凝土配合比，人员机械配备，各种紧急情况的防止及补救措施应有预案 i.导管下放完毕，计算导管总长及导管底部位置，并作好记录重新测量孔深及孔底沉渣厚度。 实践经验：一听，听导管内混凝土下落的声音；二看，看泄水口流水（或者浆水）是否正常流出；三灌注，上述两项都没问题，则混凝土灌注正常。 6.9承台施工

本桥承台都处于海水中，顶面标高为0.0m（黄海高程），底面标高为-2m～4m不等，高潮时承台底入水6.5～8.5m，套箱底入水7.5～10m，低潮时承台底入水1～3m ，套箱底入水2～4.5m。受潮汐作用，套箱受力情况随时改变。 6.9.1 钢吊箱制作

6.9.1.1 钢吊箱设计条件 钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水，为承台施工提供无水的施工环境。 6.9.1.2 工况条件 根据钢吊箱围堰施工工作时段及设计受力状态，可按以下几个工况进行分析： a.拼装下沉阶段； b.封底混凝土施工阶段； c.抽水后承台施工阶段。 6.9.1.3 结构设计条件 综合各工况条件、水位条件确定钢吊箱结构设计条件： 围堰平面内净尺寸：3.9（10.5）m×10.3（16.5）m，矩形，主墩吊箱内轮廓带圆角，

套箱内轮廓与承台尺寸相同。 6.9.1.4 套箱设计、加工 本桥钢套箱均为自行设计、加工，经过计算满足使用要求。考虑到既要有效阻水又要节省材料，设计成双壁套箱，壁厚1.0m。面板采用5mm钢板，横纵肋采用∠75×75的等边角钢，斜支撑采用∠63×63和∠50×50等边角钢。套箱分层分节制作，节与节之间设置横隔板，下沉时分仓注水，控制平衡。套箱底为单层，板厚6mm，用双8个槽钢作肋。套箱加工详见图12。 EMBED AutoCAD.Drawing.16 图12 套箱加工图 6.9.2套箱下沉

6.9.2.1吊梁安装 在平台钢管桩上安装双40的工字钢做上横梁，在工字钢侧面1m标高处焊牛腿，牛腿上摆放40工字钢做下横梁和纵梁，上横梁与下横梁之间安装吊杆，吊杆用32的钢筋。 6.9.2.2套箱拼装 套箱在吊船上拼装，节与节之间采用栓接，接缝间安放遇水膨胀橡胶止水条。套箱底与套箱之间进行焊接，先把套箱底放在纵梁上，吊装套箱就位，与底进行焊接 6.9.2.3套箱就位与固定

套箱采用海吊或倒链吊装就位。先用倒链或海吊吊起下横梁与套箱，割掉牛腿进行下沉，下沉时可以用注水的方法抵消浮力。套箱下沉到位后，调整位置，用工字钢做好限位 以确保位置准确，在套箱与钢管桩之间焊上倒拉杆，防止套箱上浮，主墩套箱要安装拉压杆，并把浮力传到桩基钢筋上，紧好吊杆。 6.9.2.4封底 封底采用C20混凝土，混凝土内掺加高效缓凝减水剂，封底混凝土厚度为1m，用带导管的漏斗采用多点割球法进行封底。 6.9.2.5承台施工 承台施工工序同以往施工。 7.结束语

三门口跨海大桥南门桥栈桥、平台的搭设和深水套箱的施工，集结了国内外在深水基础桥梁方面的设计、研究和施工体会，对深水基础钻孔平台、栈桥和深水承台施工难题进行了研讨，形成了可行性施工方案。 a.栈桥的初步设计中考虑了单、双线栈桥的施工方案，通过对施工工期、经济性、稳定性等方面的比较，采用单线栈桥的施工方案，缩短了工期，节省了材料，又加强了平台的整体稳定性。为在深水条件下进行栈桥的搭设提供了一个可供选择的方案。 b.钻孔平台结构的初步设计中考虑了单线栈桥护筒平台与单线栈桥辅助墩位平台两种

方案，考虑到平台的整体稳定性，采用单线栈桥辅助墩位平台施工方案，解决了单桩及平台的整体稳定问题，同时保证了钢护筒倾斜度1%的要求。为深水基础桥梁施工提供了可供选择的方案，丰富了深水基础桥梁施工经验。 c.大桥深水承台施工技术已接近完善，正准备进行主墩承台施工。其采用的深水承台有底套箱施工工艺设计新颖合理，施工简单。由于大量采用预制件拼装施工，大大缩短施工工期，赢得了宝贵时间。通过对施工过程中问题的处理和总结，积累了沿海潮汐地区深水承台施工的经验。 参考文献：1.交通部第一公路工程局,公路施工手册《桥涵》（下）,北京人民交通出版社,1993。 2.杨文渊，徐犇,桥梁施工工程师手册,北京：人民交通出版社,2003.3。 3.JTT041-2000，公路桥涵施工技术规范。北京：人民交通出版社，2000。 4.周永兴，何兆益，邹毅松,路桥施工计算手册,北京：人民交通出版社,2001。 5.自明、王邦、陈开利，桥梁渗水基础，北京，人民交通出版社，2003