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摘要：渝黔铁路新白沙沱长江大桥主桥为（81+162+432+162+81）m钢桁梁斜拉桥，主墩钻孔平台采用钢桁架结构。本文主要介绍钻孔平台桁架的构造、加工、拼装、浮运定位、提升等施工技术。
关键词：钻孔平台 施工技术
1 工程概述
渝黔铁路新白沙沱长江大桥位于重庆市西南部江津，主桥为（81+162+432+162+81）m钢桁梁斜拉桥，全长920.4m。上层四线客车线，下层双线货车线。钢桁梁采用N型桁架，两片主桁。上层桥面为正交异性板整体桥面，下层为纵横梁体系，上搁混凝土砟槽板。斜拉索为平行的扇形双索面，全桥共56组斜拉索（224根）。
主桥3#墩共36根φ3.2m钻孔桩，横桥向布置9排（间距7.2m），纵桥向布置4排（间距8.5m），最大桩长79m，承台高6.0m，外形尺寸为67.4×31.3m。3#墩基础结构详见“图1 主桥3#墩基础平面布置图”。
根据地质水文及承台基础的结构特征，本钻孔平台采用的施工方法为：①岸边整体加工拼装。②驳船浮运定位。③整体垂直提升。钻孔平台桁架平面尺寸为36.37m×72m，高4.6m。其构造见“图2平台桁架结构图”。
2 钻孔平台桁架的构造
钻孔平台由平台桁架结构、平台面板结构、上下导环结构、门架桩导向结构、吊挂结构等构成。
2.1 平台桁架结构 平台桁架结构为钻孔平台的主要承力构件，由上下弦杆、腹杆及桁片斜撑构成。其中上下弦杆采用HN600×200型钢，腹杆及桁片斜撑采用槽钢+缀板的箱型结构。上下弦杆和腹杆通过节点板构成桁片，各桁片之间通过上下弦杆及桁片斜撑连接构成平台桁架结构。弦杆之间对接采用坡口熔透焊，焊缝质量为二级。
2.2 平台面板结构 平台面板结构设置于平台桁架结构之上，由分配梁和面板组成。分配梁采用工钢，为了保证稳定性分配梁与平台桁架弦杆之间需焊接牢固。面板采用6mm厚的花纹钢板，满铺后焊接于分配梁上，但需在桩位处开孔，且不得影响上导环装置的操作。
2.3 上下导环结构 上下导环结构分别设置于平台桁架上下弦杆上，其作用为：①钻孔桩钢护筒插打时精确定位导向装置。②传递钢护筒受水流冲击产生的水平力。③后期传递平台桁架结构受水流冲击力产生的水平力。其中上导环由活动部分和固定部分组成，活动部分又由导箱、卡箍、连动杆、顶推杆、底座、销轴等6种构件组拼而成，其主要作用为钻孔桩护筒插打时精确定位，确保护筒插打精度，为可反复倒用构件。固定部分由钢管和钢板焊接而成，安装在平台桁架结构的上弦杆上，其主要作用为钻孔桩钢护筒粗定位导向装置，并传递钢护筒受水流冲击力产生的水平力，后期传递平台桁架结构受水流冲击力产生的水平力。下导环由卡箍及固定部分组成，卡箍由各种板件焊接而成，其作用于上导环活动部分相同。下导环固定部分结构与上导环固定部分类似，作用相同。其构造见“图3上下导环结构图”。
2.4 门架桩导向结构 门架桩导向结构采用导向框，导向框与平台桁架同高，其顶层与底层分别焊接在平台桁架上下弦杆上。后期钻孔平台提升到位后，需切除顶层导向结构，以方便安装门架钢箱梁结构，待钢箱梁安装完毕后将底层导向与门架桩之间焊接。
2.5 吊挂结构 吊挂结构主要由提升梁、挂桩梁、扁担梁及上下吊点结构四部分组成，提升梁及挂装梁为“十字架”形箱型结构，提升梁设置于钻孔桩钢护筒顶部，主要用于钻孔平台桁架的提升。挂桩梁位于提升梁下约1.8m位置，主要作用为临时吊挂提升到位的平台桁架。
3 钻孔平台桁架结构受力特征
钻孔平台桁架除自重外其上主要承受KTY4000型钻机荷载、小型施工机具荷载及施工临时荷载，所有荷载均通过挂桩梁传递至钢护筒。
在雨季高水位时，按20年一遇水位考虑，钻孔平台桁架将部分位于水中，此时平台桁架还承受水流产生的冲击力，其所承受的水流冲击力将通过上下导环传递至钢护筒。
4 钻孔平台桁架施工步骤
首先对钻孔平台桁架进行分片，然后在加工厂按照分片加工桁架，合格产品在岸边驳船上利用履带吊机及浮吊进行组拼，组拼完成后浮运至墩位处，抛锚定位后进行钻孔桩钢护筒及门架桩插打，最后进行平台桁架的提升。
4.1 钻孔平台桁架加工及组拼 在钻孔平台桁架加工前，还需平整岸边场地，并将两拼装用驳船进行连接，驳船顶面设置拼装分配梁，岸边搭设拼装支架，然后对拼装驳船进行临时抛锚定位，避免船身晃动。具体钻孔平台桁架加工及组拼顺序如下：①因桁架长边方向桁片为整体结构，短边方向为组合结构，分片时长边方向按12m长度划分为6片加工，短边方向无需再划分，直接按照图纸加工。②对加工完成的桁片进行检查，主要检查内容为：焊缝质量、高度，桁片的尺寸、垂直度及中拱度等，桁片各杆件规格是否与图纸一致。③经检查合格的桁片，在岸边利用起吊设备按照两个一组（长边方向桁片）及短边桁片组装成12m长的桁片组。桁片组拼装完成后再进行检查，检查内容同上。④将检查合格后的12m桁片组吊放至驳船顶面，然后在驳船顶面进行桁片组的对接接长，3个桁片组间对接成为一个36m长桁片组。再对36m长桁片组进行检查，检查内容除②中所涉及内容，还应对重点焊缝进行超声波探伤抽查。⑤进行36m桁片组对接接长，利用搭设的拼装支架上设置的螺旋顶对拼装接头高差进行调整，利用导链调整拼装接头的方向，符合要求后进行焊接。⑥依次类推拼装平台桁架骨架直至完成，然后安装上下导环结构、桁片斜撑及门架桩导向结构。
4.2 钻孔平台桁架浮运定位 钻孔平台桁架组拼的同时进行锚碇的抛设、牵引点卷扬机的设置，组拼完成后与驳船固结，然后进行浮运。具体浮运施工顺序如下：①锚碇抛设。首先调查了解抛锚水域有无水下管线及其他等物，实测锚位处水深、流速及覆盖层情况，以便确定采用的锚碇形式及计算抛锚时预放锚链长度和抛锚点位置。②钻孔平台桁架浮运动力由1000HP拖轮及锚绳收紧力提供。浮运前应向航道局等部门，办理占用航道的各项手续。浮运前两天还应取得当地气象台站的天气预报，浮运作业应选择在无大风、天气晴朗的白天进行。各项机械设备、工具、材料检查完毕后，首先由1000HP拖轮将平台桁架沿加工拼装施工便道方向慢慢拖离岸边。利用锚绳的收放调整钻孔平台桁架的方向，基本与墩位处于同一中心线上后，使用拖轮及锚绳共同将钻孔平台桁架浮运到位，精确定位后，收紧锚绳。 4.3 钻孔平台桁架整体垂直提升 ①在钻孔平台桁架顶面孔位处设置冲击钻机，施工支撑桩A及门架桩结构。②待支撑桩A及门架桩施工完毕后接高支撑桩A钢护筒结构及门架桩钢管结构。③在支撑桩A钢护筒顶部安装提升梁结构，在提升梁下面约1.8m处安装挂桩梁结构，挂桩梁先放在钢护筒里面，后期提升到位后再抽出。④安装平台桁架提升装置，包括在提升梁结构上设置提升设备千斤顶及扁担梁。⑤检查提升装置，平台桁架结构，解除平台桁架与驳船间连接，并撤除平台桁架上的机具、材料及其他临时荷载。⑥通过提升装置采用八点同步进行提升将钻孔平台整体垂直提升至设计位置处，抽拉出挂桩梁，将钻孔平台放置于挂桩梁结构上。
5 钻孔平台施工注意事项
5.1 钻孔平台桁架加工及组拼 ①钻孔平台桁架加工过程中应严格保证焊缝质量，对关键点重要焊缝采取超声波探伤的方法进行抽检，还应保证桁片上下弦杆中心在同一个垂直面内。②保证钻孔平台各构件尺寸，尤其应注意孔位处桁架尺寸，避免出现无法安装上下导环或者上下导环中心不在一条中线上的情况出现。③平台桁架弦杆组拼对接过程中，需确保上下弦杆对接焊缝质量及上下对接弦杆中心线完全严密重合。为了避免船体倾覆，桁片组应对称摆放。为了后期更好的传递上部冲击钻机荷载，拼装垫梁应设置于桁架节点处。④上下导环加工时应保证中心圆环尺寸准确，圆环椭圆度不大于5mm。
5.2 钻孔平台桁架浮运定位 ①同一侧受力的锚绳，其长度与规格必须保持一致，保证该侧锚碇受力均等。②所有的锚碇和锚绳应一一对应，即一个锚碇只能连接一根锚绳，锚绳在立面内不要相互交碰，避免相互磨损。③钻孔平台桁架浮运到位并收紧锚固后应安排专人24小时监控测量水位，根据水位情况及时调整锚绳长度，避免锚绳受力过大。
5.3 钻孔平台桁架整体垂直提升 ①在钻孔平台提升之前应尽量减少平台上活荷载的重量，以保证单根精轧螺纹钢筋受力控制在30t以内。精轧螺纹钢筋接长接头处上下必须用铁丝绑扎，或者在接头连接套上下设置螺母。②提升千斤顶应严格摆放在扁担垫梁腹板中心上。③在钻孔平台垂直提升过程中各吊点应同步操作，避免出现单个吊点受力过大的情况，确保钻孔平台整体平稳提升。
6 钻孔平台桁架施工的优点及经济性分析
结合现场水文地质情况及施工工期，本钻孔平台桁架选择在岸边加工组拼完成后浮运至墩位处然后再整体垂直提升到位的施工方式。与常规的钢管桩基础钻孔平台先施工管桩基础，然后在管桩基础上搭设平台桁架结构相比，本平台因前期只需施工少量提升用管桩基础即可进行平台桁架提升可明显缩短工期，且钻孔平台桁架结构在岸边整体加工组装减小了施工难度和安全风险，增加了工作效率，施工便捷，节约了各种施工机械，从而大大降低了施工成本。综上，本钻孔平台施工缩短了主墩基础的施工工期，降低了机械、人员、物质等各方面的施工成本，有利于主墩基础安全、质量、进度施工管理。
参考文献：
[1]姚伟.固脚围堰在深水坡岩条件下桩基施工中的应用[J].价值工程，2012（26）.
[2]王振泰.海中桩基施工栈桥及钻孔平台施工技术[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（09）.
[3]郭志.西溪河栈桥及钻孔平台施工技术方案[J].中国新技术新产品，2010（12）.
关键词：钻孔平台 施工技术
1 工程概述
渝黔铁路新白沙沱长江大桥位于重庆市西南部江津，主桥为（81+162+432+162+81）m钢桁梁斜拉桥，全长920.4m。上层四线客车线，下层双线货车线。钢桁梁采用N型桁架，两片主桁。上层桥面为正交异性板整体桥面，下层为纵横梁体系，上搁混凝土砟槽板。斜拉索为平行的扇形双索面，全桥共56组斜拉索（224根）。
主桥3#墩共36根φ3.2m钻孔桩，横桥向布置9排（间距7.2m），纵桥向布置4排（间距8.5m），最大桩长79m，承台高6.0m，外形尺寸为67.4×31.3m。3#墩基础结构详见“图1 主桥3#墩基础平面布置图”。
根据地质水文及承台基础的结构特征，本钻孔平台采用的施工方法为：①岸边整体加工拼装。②驳船浮运定位。③整体垂直提升。钻孔平台桁架平面尺寸为36.37m×72m，高4.6m。其构造见“图2平台桁架结构图”。
2 钻孔平台桁架的构造
钻孔平台由平台桁架结构、平台面板结构、上下导环结构、门架桩导向结构、吊挂结构等构成。
2.1 平台桁架结构 平台桁架结构为钻孔平台的主要承力构件，由上下弦杆、腹杆及桁片斜撑构成。其中上下弦杆采用HN600×200型钢，腹杆及桁片斜撑采用槽钢+缀板的箱型结构。上下弦杆和腹杆通过节点板构成桁片，各桁片之间通过上下弦杆及桁片斜撑连接构成平台桁架结构。弦杆之间对接采用坡口熔透焊，焊缝质量为二级。
2.2 平台面板结构 平台面板结构设置于平台桁架结构之上，由分配梁和面板组成。分配梁采用工钢，为了保证稳定性分配梁与平台桁架弦杆之间需焊接牢固。面板采用6mm厚的花纹钢板，满铺后焊接于分配梁上，但需在桩位处开孔，且不得影响上导环装置的操作。
2.3 上下导环结构 上下导环结构分别设置于平台桁架上下弦杆上，其作用为：①钻孔桩钢护筒插打时精确定位导向装置。②传递钢护筒受水流冲击产生的水平力。③后期传递平台桁架结构受水流冲击力产生的水平力。其中上导环由活动部分和固定部分组成，活动部分又由导箱、卡箍、连动杆、顶推杆、底座、销轴等6种构件组拼而成，其主要作用为钻孔桩护筒插打时精确定位，确保护筒插打精度，为可反复倒用构件。固定部分由钢管和钢板焊接而成，安装在平台桁架结构的上弦杆上，其主要作用为钻孔桩钢护筒粗定位导向装置，并传递钢护筒受水流冲击力产生的水平力，后期传递平台桁架结构受水流冲击力产生的水平力。下导环由卡箍及固定部分组成，卡箍由各种板件焊接而成，其作用于上导环活动部分相同。下导环固定部分结构与上导环固定部分类似，作用相同。其构造见“图3上下导环结构图”。
2.4 门架桩导向结构 门架桩导向结构采用导向框，导向框与平台桁架同高，其顶层与底层分别焊接在平台桁架上下弦杆上。后期钻孔平台提升到位后，需切除顶层导向结构，以方便安装门架钢箱梁结构，待钢箱梁安装完毕后将底层导向与门架桩之间焊接。
2.5 吊挂结构 吊挂结构主要由提升梁、挂桩梁、扁担梁及上下吊点结构四部分组成，提升梁及挂装梁为“十字架”形箱型结构，提升梁设置于钻孔桩钢护筒顶部，主要用于钻孔平台桁架的提升。挂桩梁位于提升梁下约1.8m位置，主要作用为临时吊挂提升到位的平台桁架。
3 钻孔平台桁架结构受力特征
钻孔平台桁架除自重外其上主要承受KTY4000型钻机荷载、小型施工机具荷载及施工临时荷载，所有荷载均通过挂桩梁传递至钢护筒。
在雨季高水位时，按20年一遇水位考虑，钻孔平台桁架将部分位于水中，此时平台桁架还承受水流产生的冲击力，其所承受的水流冲击力将通过上下导环传递至钢护筒。
4 钻孔平台桁架施工步骤
首先对钻孔平台桁架进行分片，然后在加工厂按照分片加工桁架，合格产品在岸边驳船上利用履带吊机及浮吊进行组拼，组拼完成后浮运至墩位处，抛锚定位后进行钻孔桩钢护筒及门架桩插打，最后进行平台桁架的提升。
4.1 钻孔平台桁架加工及组拼 在钻孔平台桁架加工前，还需平整岸边场地，并将两拼装用驳船进行连接，驳船顶面设置拼装分配梁，岸边搭设拼装支架，然后对拼装驳船进行临时抛锚定位，避免船身晃动。具体钻孔平台桁架加工及组拼顺序如下：①因桁架长边方向桁片为整体结构，短边方向为组合结构，分片时长边方向按12m长度划分为6片加工，短边方向无需再划分，直接按照图纸加工。②对加工完成的桁片进行检查，主要检查内容为：焊缝质量、高度，桁片的尺寸、垂直度及中拱度等，桁片各杆件规格是否与图纸一致。③经检查合格的桁片，在岸边利用起吊设备按照两个一组（长边方向桁片）及短边桁片组装成12m长的桁片组。桁片组拼装完成后再进行检查，检查内容同上。④将检查合格后的12m桁片组吊放至驳船顶面，然后在驳船顶面进行桁片组的对接接长，3个桁片组间对接成为一个36m长桁片组。再对36m长桁片组进行检查，检查内容除②中所涉及内容，还应对重点焊缝进行超声波探伤抽查。⑤进行36m桁片组对接接长，利用搭设的拼装支架上设置的螺旋顶对拼装接头高差进行调整，利用导链调整拼装接头的方向，符合要求后进行焊接。⑥依次类推拼装平台桁架骨架直至完成，然后安装上下导环结构、桁片斜撑及门架桩导向结构。
4.2 钻孔平台桁架浮运定位 钻孔平台桁架组拼的同时进行锚碇的抛设、牵引点卷扬机的设置，组拼完成后与驳船固结，然后进行浮运。具体浮运施工顺序如下：①锚碇抛设。首先调查了解抛锚水域有无水下管线及其他等物，实测锚位处水深、流速及覆盖层情况，以便确定采用的锚碇形式及计算抛锚时预放锚链长度和抛锚点位置。②钻孔平台桁架浮运动力由1000HP拖轮及锚绳收紧力提供。浮运前应向航道局等部门，办理占用航道的各项手续。浮运前两天还应取得当地气象台站的天气预报，浮运作业应选择在无大风、天气晴朗的白天进行。各项机械设备、工具、材料检查完毕后，首先由1000HP拖轮将平台桁架沿加工拼装施工便道方向慢慢拖离岸边。利用锚绳的收放调整钻孔平台桁架的方向，基本与墩位处于同一中心线上后，使用拖轮及锚绳共同将钻孔平台桁架浮运到位，精确定位后，收紧锚绳。 4.3 钻孔平台桁架整体垂直提升 ①在钻孔平台桁架顶面孔位处设置冲击钻机，施工支撑桩A及门架桩结构。②待支撑桩A及门架桩施工完毕后接高支撑桩A钢护筒结构及门架桩钢管结构。③在支撑桩A钢护筒顶部安装提升梁结构，在提升梁下面约1.8m处安装挂桩梁结构，挂桩梁先放在钢护筒里面，后期提升到位后再抽出。④安装平台桁架提升装置，包括在提升梁结构上设置提升设备千斤顶及扁担梁。⑤检查提升装置，平台桁架结构，解除平台桁架与驳船间连接，并撤除平台桁架上的机具、材料及其他临时荷载。⑥通过提升装置采用八点同步进行提升将钻孔平台整体垂直提升至设计位置处，抽拉出挂桩梁，将钻孔平台放置于挂桩梁结构上。
5 钻孔平台施工注意事项
5.1 钻孔平台桁架加工及组拼 ①钻孔平台桁架加工过程中应严格保证焊缝质量，对关键点重要焊缝采取超声波探伤的方法进行抽检，还应保证桁片上下弦杆中心在同一个垂直面内。②保证钻孔平台各构件尺寸，尤其应注意孔位处桁架尺寸，避免出现无法安装上下导环或者上下导环中心不在一条中线上的情况出现。③平台桁架弦杆组拼对接过程中，需确保上下弦杆对接焊缝质量及上下对接弦杆中心线完全严密重合。为了避免船体倾覆，桁片组应对称摆放。为了后期更好的传递上部冲击钻机荷载，拼装垫梁应设置于桁架节点处。④上下导环加工时应保证中心圆环尺寸准确，圆环椭圆度不大于5mm。
5.2 钻孔平台桁架浮运定位 ①同一侧受力的锚绳，其长度与规格必须保持一致，保证该侧锚碇受力均等。②所有的锚碇和锚绳应一一对应，即一个锚碇只能连接一根锚绳，锚绳在立面内不要相互交碰，避免相互磨损。③钻孔平台桁架浮运到位并收紧锚固后应安排专人24小时监控测量水位，根据水位情况及时调整锚绳长度，避免锚绳受力过大。
5.3 钻孔平台桁架整体垂直提升 ①在钻孔平台提升之前应尽量减少平台上活荷载的重量，以保证单根精轧螺纹钢筋受力控制在30t以内。精轧螺纹钢筋接长接头处上下必须用铁丝绑扎，或者在接头连接套上下设置螺母。②提升千斤顶应严格摆放在扁担垫梁腹板中心上。③在钻孔平台垂直提升过程中各吊点应同步操作，避免出现单个吊点受力过大的情况，确保钻孔平台整体平稳提升。
6 钻孔平台桁架施工的优点及经济性分析
结合现场水文地质情况及施工工期，本钻孔平台桁架选择在岸边加工组拼完成后浮运至墩位处然后再整体垂直提升到位的施工方式。与常规的钢管桩基础钻孔平台先施工管桩基础，然后在管桩基础上搭设平台桁架结构相比，本平台因前期只需施工少量提升用管桩基础即可进行平台桁架提升可明显缩短工期，且钻孔平台桁架结构在岸边整体加工组装减小了施工难度和安全风险，增加了工作效率，施工便捷，节约了各种施工机械，从而大大降低了施工成本。综上，本钻孔平台施工缩短了主墩基础的施工工期，降低了机械、人员、物质等各方面的施工成本，有利于主墩基础安全、质量、进度施工管理。
参考文献：
[1]姚伟.固脚围堰在深水坡岩条件下桩基施工中的应用[J].价值工程，2012（26）.
[2]王振泰.海中桩基施工栈桥及钻孔平台施工技术[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（09）.
[3]郭志.西溪河栈桥及钻孔平台施工技术方案[J].中国新技术新产品，2010（12）.