浮式平臺(tái)在深水橋基施工中的運(yùn)用技術(shù)

潘靜

摘要：深水基礎(chǔ)施工平臺(tái)的形式多種多樣，但在欠發(fā)達(dá)、資源嚴(yán)重不足的地區(qū)，采用浮式平臺(tái)進(jìn)行深水基礎(chǔ)施工具有準(zhǔn)備時(shí)間短、材料投入少、成本低、轉(zhuǎn)移速度快等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合松樹嶺大橋深水基礎(chǔ)施工重點(diǎn)介紹了浮式平臺(tái)的施工方案比選及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：浮式平臺(tái)，施工，技術(shù)

一、工程概況

松樹嶺大橋全長165m（75+110+75），設(shè)計(jì)橋面高程461.47-461.96m，承臺(tái)標(biāo)高400m。該橋上部結(jié)構(gòu)采用變截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)主墩采用矩形空心墩、承臺(tái)、樁基礎(chǔ)。

重難點(diǎn)分析

松樹嶺大橋位于“U”型寬谷，水深約38m，水位受下游電站蓄放水影響，水位呈現(xiàn)季節(jié)性變化。

樁基施工平臺(tái)方案比選

（一）雙壁鋼圍堰平臺(tái)

優(yōu)點(diǎn)：鋼套箱圍堰堅(jiān)固，整體性好，剛度較大，抗沖刷、抗撞擊能力很強(qiáng)。如果利用鋼套箱圍堰，在施工過程中能有效地抵御洪水沖擊和過往船只的影響。

缺點(diǎn)：此工程設(shè)計(jì)為高樁承臺(tái)，如果采用鋼套箱圍堰，必須在圍堰頂搭設(shè)樁孔作業(yè)平臺(tái)，因此鋼套箱及鋼護(hù)筒用量較大，經(jīng)濟(jì)性較差。

（二）鋼平臺(tái)

鋼平臺(tái)即用鋼管樁作為作業(yè)平臺(tái)基礎(chǔ)，同時(shí)還可以在南北兩岸間搭設(shè)鋼便橋，將鋼平臺(tái)和便橋連成整體，既保證整體性，又方便施工及材料運(yùn)輸，其優(yōu)缺點(diǎn)如下。

1、能有效地解決施工材料運(yùn)輸問題和水上施工運(yùn)輸設(shè)備，

2、河床地質(zhì)為砂巖，覆蓋層薄，鋼管打人困難，施工難度大，打入深度無法保證，

3、由于鋼管樁插打施工速度慢，占用關(guān)鍵線路施工時(shí)間，工期無法滿足要求，

4、一次投人資金數(shù)量大，雖后期可回收部分鋼材，但施工中資金占用大。

（三）浮式平臺(tái)

浮式平臺(tái)即用浮箱和連接件等拼裝成的浮動(dòng)工作平臺(tái)，浮動(dòng)的工作平臺(tái)就位后錨定，插打鋼護(hù)筒，在平臺(tái)上安放鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔樁施工。

經(jīng)過多次方案比選，最終選用浮式工作平臺(tái)作為鉆孔平臺(tái)。

四、浮式平臺(tái)施工方案

浮箱平臺(tái)采用浮箱形成浮體，在浮體上放置貝雷梁和連接結(jié)構(gòu)，形成浮箱平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)，分為浮式固定作業(yè)平臺(tái)，可移動(dòng)浮吊平臺(tái)和浮橋三種。

（一）方案介紹

浮式固定作業(yè)平臺(tái)上設(shè)置60t龍門吊1臺(tái)，可移動(dòng)浮吊平臺(tái)設(shè)置50t汽車吊1臺(tái)，作為平臺(tái)拼裝的機(jī)械使用。平臺(tái)采取浮箱的方式進(jìn)行施工，浮箱分為9m×3m、7.3m×3m、3m×3m三種，其中9m×3m、7.3m×3m主要用于浮式平臺(tái)上，3m×3m主要用于浮橋上。

1、工藝流程

浮式平臺(tái)施工流程：小浮箱運(yùn)輸?shù)轿弧囱b成大浮箱→汽車吊行走至浮箱上，形成拼裝設(shè)備→浮箱拼裝成整體→浮箱連接系安裝→貝雷梁、橋面系安裝→岸上錨固及卷揚(yáng)機(jī)施工→岸上至墩位處浮橋施工→龍門吊安裝→定位架安裝，施工鋼護(hù)筒→鉆孔→完成樁基施工，拆除龍門吊→下放、定位鋼套箱圍堰于鋼護(hù)筒上→圍堰封底砼施工→承臺(tái)施工。

2、浮式固定平臺(tái)

浮式固定作業(yè)平臺(tái)主要是為鉆孔樁施工提供操作平臺(tái)，考慮平臺(tái)上兩臺(tái)沖擊鉆機(jī)同時(shí)進(jìn)行施工?？v橋向兩側(cè)各布置6個(gè)9×3×1.5m大浮箱和3個(gè)7.3×3×1m中浮箱，橫橋兩側(cè)各布置2個(gè)7.3×3×1m中浮箱，平臺(tái)四個(gè)角各布置1個(gè)3×3×1m小浮箱，用于安放龍門吊立柱斜撐。

3、定位拉錨

由于基礎(chǔ)距離兩岸長度為100m左右，為此，設(shè)置岸錨比較合適，即在承臺(tái)四角對(duì)應(yīng)的岸上施工一個(gè)混凝土錨錠，將卷揚(yáng)機(jī)固定在混凝土錨錠上，在鋼護(hù)筒施工時(shí)應(yīng)該用卷揚(yáng)機(jī)將平臺(tái)拉緊，平臺(tái)定位準(zhǔn)確。

設(shè)計(jì)計(jì)算

1）設(shè)計(jì)荷載：豎向恒載：153t（平臺(tái)自重、設(shè)備自重等）

豎向活載：59 t（泥漿、人員、沖擊荷載等）

水平荷載：64.1kN（流水壓力、漂流物撞擊力等）

2）箱體計(jì)算：載重時(shí)箱體吃水深度：h=0.88m<箱高 1.5m，

箱體底板應(yīng)力σ=16.9MPa，撓度 f=0.12mm，

底板筋板應(yīng)力σ=10.6MPa，撓度 f=0.2mm。

3）錨碇計(jì)算：錨碇穩(wěn)定安全系數(shù) K=Gl/（NL）=2.56，大于安全系數(shù)K=2。

4、浮吊平臺(tái)

將6個(gè)9m×3m×1.5m的浮箱組拼成一個(gè)18m×9m的平臺(tái)結(jié)構(gòu)，一臺(tái)25t的汽車吊直接開上平臺(tái)，吊裝時(shí)，通過浮體的水壓差形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

5、龍門吊

龍門吊設(shè)計(jì)吊重為100t，龍門吊安裝時(shí)與浮體上貝雷梁連接牢固，結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行試吊后方可進(jìn)行作業(yè)。

龍門吊定制，抗傾覆檢算：考慮龍門吊外側(cè)最大懸臂吊重狀態(tài)下，在風(fēng)力等作用下，傾覆安全系數(shù) K=M穩(wěn) /M傾 >1.3。

6、浮橋

浮橋主要用于人員通行和混凝土運(yùn)輸至橋位處，浮橋采用小型浮箱進(jìn)行施工，浮箱結(jié)構(gòu)上鋪設(shè)工字鋼，形成整體，通過拋錨限位穩(wěn)定。

（二） 施工方法

1、小浮箱加工

在工廠內(nèi)用鋼板加工小浮箱，小浮箱為鋼板型鋼組合結(jié)構(gòu)，浮箱主要作用為平臺(tái)提供支撐，水密性為加工的重點(diǎn)，小浮箱拼裝成大浮體。浮體分為兩種，一種為浮式平臺(tái)，一種為吊裝設(shè)備的基礎(chǔ)。

2、浮式平臺(tái)的組裝和使用

浮式平臺(tái)的主要作用就是為了鉆孔樁施工提供平臺(tái)。

浮體拼裝成整體后，通過設(shè)置在岸上的卷揚(yáng)機(jī)拉拽，將浮體拖拉至施工位置，通過精確調(diào)整位置后，4臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)將浮體拉緊，完成浮體的定位施工。

完成定位施工后，在浮體上安裝貝雷梁、小分配梁。橋面板的安裝，形成浮式平臺(tái)結(jié)構(gòu)。測量人員應(yīng)及時(shí)對(duì)浮式平臺(tái)的定位進(jìn)行控制，使平臺(tái)定位準(zhǔn)確，以對(duì)后期鋼護(hù)筒、鉆孔樁的施工提供安全可靠的環(huán)境。

五、結(jié)語

松樹嶺大橋浮式鉆孔平臺(tái)的實(shí)踐應(yīng)用，順利地完成了橋基施工，此方案為今后類似工程的操作提供了一定的參考。

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