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摘 要：76省道复线南延楚门至大麦屿疏港公路工程芦浦特大桥属海湾滩地区域桥梁，受季风及海潮影响较大，地质多变。通过搭设固定式钻孔灌注桩工作平台和采取多项措施，保证了风暴潮影响时工作平台的稳定性，同时加强对混凝土配合比试验、试桩试验、泥浆指标试验和工程管理，桩基检测结果A类桩达到99%，为工程建成通车打下了坚实的基础。
关键词：海湾滩地 钻孔灌注桩 工作平台 成桩 施工
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）02（c）-0047-03
海湾桥梁地处海域开阔，海上施工受水文、气象、地质影响较大，特别是台风季节，自然条件恶劣，桥梁基础施工受海洋环境影响最为突出。因此，对于海湾桥梁施工，水下基础的施工是关键。
76省道复线南延楚门至大麦屿疏港公路工程起于楚门丁岙村，与76省道复线相接，经楚门胡新村，跨漩门湾建桥，经建设中的玉环经济开发区银河大道至芦浦分水山，直穿太平塘至西滩、小普竹塘，然后利用县道西大线，穿隔门岭隧道，终于大麦屿火叉口。工程主线长约22.8km，其中芦浦特大桥是全线的控制工程，水下基础的施工是该工程的重中之重。
1 工程概况
芦浦特大桥全长2207m，上部结构形式为先简支后连续预应力T梁，下部结构为桩基接承台柱式墩、钻孔灌注桩基础，桥台采用U型桥台、扩大基础。施工部位大部分位于乐清湾滩涂上。
1.1 自然条件
芦浦特大桥桥址属于海岛平原及滩涂区，平原区沟河塘浜发育，纵横交织成网，河流密度较大;河道宽窄不一，河床平缓，河道连通江海，不同程度受潮水影响，属感潮型河流;滩涂属乐清湾水域。桥位区海域的潮波主要受东海潮波控制，潮波类型属于半日浅海潮型，每个潮波日有两次涨落潮，海流以潮流占主导地位。最大潮流速为1.0m/s。
滨海积滩涂区地貌，桥位区海域海滩较为平缓，高潮时水位深为+4.800m，海床标高平均为+1.500m。桥位区基地主要为淤泥、淤泥质黏土、中风化凝灰岩等，钻孔灌注桩选为中风化凝灰岩为持力层，上层为淤泥质黏土。
1.2 基桩设计特点
基桩设计主要考虑海洋环境对桩基质量的影响，主要有以下特点。
（1）桩基混凝土采用强度等级为C35的水下海工高性能混凝土;混凝土最大胶凝材料用量为 450kg/m3，采用电通量和非稳态氯化物快速迁移（RCM）法双标准评定混凝土抗氯离子渗透性，90d氯离子扩散系数<3×10-12m2/s，电通量<1500C。
（2）提高钢筋保护层厚度，净保层厚度达到85mm。
（3）为检验基桩质量，全桥桩基均采用声波透射法进行桩身完整性检测，判断桩身缺陷的位置、范围、程度。
（4）控制裂缝宽度，钢筋混凝土结构通过增加配筋，增大截面尺寸等措施限制裂缝宽度。
1.3 施工特点
（1）芦浦特大桥桥址每个潮波日有两次涨落潮，潮差高度和潮流速度大，需要施工工作平台具有一定的高度和稳定性;滨海积滩涂长，且远离陆地，机具、材料和人员调遣和运输距离长。
（2）桥位陆侧200m及海侧500m处渔民养殖有蛏子和鲍鱼，为防止环境破坏，影响渔民生产，项目部在桩位800m處租用了30亩废弃鱼塘作为泥浆废弃池，并铺设泥浆管，直接通过泥浆泵排入池中，较好地解决了对环境的损害。
（3）缺少淡水只能直接采用海水造浆，在海水中加入一定的外加剂确保泥浆的各项性能指标满足施工规范要求，同时还能清除海水中的氯离子的影响。
（4）考虑到海上恶劣施工环境的影响，桩基平面偏位控制在50mm以内。
2 钻孔灌注桩施工工艺
2.1 钻孔工作平台搭设
为了有效保证钻机平稳工作及成孔质量，水上钻孔浇筑应搭设固定式平台。经综合考虑，采用钢结构形式，逐墩搭设钻孔平台，并用钢栈桥同陆上相连，使水上施工近似与陆上施工。钻孔灌注平台的设计与施工时考虑了以下几点因素。
（1）受波浪作用，当考虑台风等风暴潮影响时，海浪冲击力巨大，经计算表明，除平台上部施工荷载外，波浪力是海上平台结构稳定性设计的控制荷载。
（2）因要考虑平台作业面避免受波浪影响和保持护筒内有足够的水头，平台顶面标高比一般平台要高。该海域最高潮位+4.800m，按高潮位加波高及桥位特点综合考虑，施工中平台设计普遍高度标高为+6.500m。
（3）因考虑50t履带吊作业及混凝土运输车的通道，平台面积比一般平台大。该工程平台平面布置如图1所示，施工照片如图2所示。
（4）施工平台设计，调查研究工程海域水文水力环境，地质构造，确定合适的设计风暴潮频率及平台钢管桩入土深度，是一个关系到安全、技术、进度、成本的重要问题。
（5）由于受风浪潮的影响，平台搭设十分困难，根据水文、气象、地质条件等特点，该工程采用了悬臂导向架插打钢管桩搭设平台方案，加快了施工进度，保证了施工安全。
2.2 钻孔桩成孔
2.2.1 护筒下沉
根据桥位处地质条件，护筒需穿过淤泥层，支承在密实度较好的淤泥质粘土层上，由于粘土层面标高较低，为节约成本，综合考虑泥浆护壁的作用，护筒底标高按入土深度保证10m以上的原则确定。按照施工技术规范要求，直径1.8m的桩基采用2.1m壁厚为8m的钢护筒，采用震动打桩锤插打。施工规范规定护筒的倾斜度不大于1%，由于受波浪的影响，要保证倾斜度的要求及位置准确是有一定的难度的。采取了以下措施。 （1）利用钻孔平台钢管桩，采用I14工字钢焊双层井字形导向架精确定位。
（2）利用低平潮时入水震动下沉入土，避免减少波浪的撞击影响护筒的垂直度而导致钢筋笼下放质量受到影响。
2.2.2 保持护筒内的泥浆水头
当处于潮水影响地区时，应高于最高施工水位1.5～2.0m，并且采取稳定护筒内水头的措施。
2.2.3 泥浆配制及循环系统
（1）泥浆配制。
根据不同地质情况，调整陶土加入量，配制出不同比重，黏度的泥浆，该泥浆护壁效果好，成孔质量高。实验室针对泥浆胶体率对海上原状土泥浆进行试配，通过调整外加剂掺量，提高泥浆胶体率达到95%以上，其中陶土5%，纤维素0.3%，纯碱2%（相对泥浆比例）。
（2） 泥浆循环系统。
由于施工工作平台面积有限，因此，海上钻孔桩施工不可能按常规设置完善的泥浆循环系统，要求泥浆循环系统既小巧实用，又循环利用率高。施工时采用了由砂浆分离器组成的泥浆闭路循环系统，效率高，占地面积小。如图3所示。桩基施工中的沉渣直接通过预设的管线排放至陆上指定的泥浆废弃池，没有发生影响海洋环境污染。
2.3 钻进过程中漏浆和塌孔的处理
根据现场施工情况判断，部分桩基钻孔施工超过护筒脚时有漏浆现象产生，并伴有轻微的塌孔。为解决这个问题，钻头进入护筒底后采取了如下措施。
（1）采用减压钻进，控制转速。
（2）钻具下部配加重钻杆，保证成孔垂直度。
（3）适当加宽钻头腰带，抛入适量碎石，碎石在钻头的作用下嵌入泥壁，起到一定的护壁作用。
（4）及时检测泥浆指标，调整泥浆外加剂的掺入量。
2.4 成桩施工
成桩施工工序：第一次清孔→下钢筋→下导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土。缩短以上工序的时间，是桩基施工的基本要求。海上桩基施工，因受环境影响，这一点显得尤为重要，也是难点之一。所采取的措施如下。
（1）提高第一次清孔的质量，可以缩短第二次清孔的时间。第一次清孔的目的是降低含砂率及清除孔底沉渣，使泥浆比重达1.15左右，含砂率降到4%。只有含砂率指标满足一定要求，才能保证提钻测孔、下钢筋笼、下导管，第二次清孔在较短时间内顺利完成。
（2）利用导管采用气举反循环二次清孔，二次清孔过程中仍旧采用采用泥浆分离器，加快含砂率的降低，同时注入适当清水降低泥浆比重。
（3）提前准备混凝土的拌制，及时浇筑水下混凝土，加快浇筑速度，避免因混凝土供应而产生断桩事故。
3 施工组织管理
3.1 计划管理
由于海上工作，受气候影响较大，每个月的气候不同，特别遇到台风季节，很难做到均衡施工，这给劳动力计划和机械计划安排带来了一定的困难。劳动力不足或富余都可能会发生，机械设备不足或停机待命时间过长的现象也同样可能发生，这种情况反过来又会影响施工进度计划的执行，对成本控制也会产生负面影响。为了克服因海上不利因素给计划管理带来的难度，根据施工节点目標，制订了季、月、周、日计划，达到以日保周、以周保月、以月保季度、以季度保节点计划的管理目标。
3.2 材料管理
由于工程位置地处海岛，虽有桥梁与大陆连接，但黄沙水泥等大宗材料仍以船舶运输为主，在台风及冬季季风期要提前准备材料，并要有半月以上的富余。
3.3 安全管理及防台
海上施工，需要解决的问题很多，如运输通道的维护、海上交通安全、防风防台措施等，为此成立了专门的安全管理领导小组，建立安全管理网络组织机构，针对钻孔桩施工的全过程，编制各项安全方案和应急预案，并做了实地演练。
在台风来临前，对施工钢平台进行全面加固，保证工字钢，贝雷梁与钢管桩之间连接牢固，把所有钢护筒用Ⅰ25a工字钢焊接成整体。
4 结语
（1）钻孔灌注平台受波流作用，当考虑风暴潮影响时，须加强对海上平台加固，保证其稳定性。
（2）加强对混凝土配合比试验，试桩试验，泥浆指标试验的分析，并与现场施工中情况进行对比，提高试验结果的可靠性和实用性。
（3）海上钻孔灌注桩施工同内陆河流工程相比在技术上具有一定的难度，在钻孔桩的施工中，通过试桩取得成桩工艺上经验。该工程桩基检测结果A类桩达到99%，为工程顺利建成提供了基础条件。目前芦浦特大桥及76省道复线南延楚门至大麦屿疏港公路工程已通过验收并通车，使用情况良好（见图4）。
参考文献
[1] 交通部第一公路工程总公司.公路施工手册 桥涵（上册）[M].北京：北京人民交通出版社，2000.
[2] JTG/TF 50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.
[3] 林泉.对大直径锤击沉管桩施工技术探讨[J].中国高新技术企业，2013（31）：58-59.
关键词：海湾滩地 钻孔灌注桩 工作平台 成桩 施工
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）02（c）-0047-03
海湾桥梁地处海域开阔，海上施工受水文、气象、地质影响较大，特别是台风季节，自然条件恶劣，桥梁基础施工受海洋环境影响最为突出。因此，对于海湾桥梁施工，水下基础的施工是关键。
76省道复线南延楚门至大麦屿疏港公路工程起于楚门丁岙村，与76省道复线相接，经楚门胡新村，跨漩门湾建桥，经建设中的玉环经济开发区银河大道至芦浦分水山，直穿太平塘至西滩、小普竹塘，然后利用县道西大线，穿隔门岭隧道，终于大麦屿火叉口。工程主线长约22.8km，其中芦浦特大桥是全线的控制工程，水下基础的施工是该工程的重中之重。
1 工程概况
芦浦特大桥全长2207m，上部结构形式为先简支后连续预应力T梁，下部结构为桩基接承台柱式墩、钻孔灌注桩基础，桥台采用U型桥台、扩大基础。施工部位大部分位于乐清湾滩涂上。
1.1 自然条件
芦浦特大桥桥址属于海岛平原及滩涂区，平原区沟河塘浜发育，纵横交织成网，河流密度较大;河道宽窄不一，河床平缓，河道连通江海，不同程度受潮水影响，属感潮型河流;滩涂属乐清湾水域。桥位区海域的潮波主要受东海潮波控制，潮波类型属于半日浅海潮型，每个潮波日有两次涨落潮，海流以潮流占主导地位。最大潮流速为1.0m/s。
滨海积滩涂区地貌，桥位区海域海滩较为平缓，高潮时水位深为+4.800m，海床标高平均为+1.500m。桥位区基地主要为淤泥、淤泥质黏土、中风化凝灰岩等，钻孔灌注桩选为中风化凝灰岩为持力层，上层为淤泥质黏土。
1.2 基桩设计特点
基桩设计主要考虑海洋环境对桩基质量的影响，主要有以下特点。
（1）桩基混凝土采用强度等级为C35的水下海工高性能混凝土;混凝土最大胶凝材料用量为 450kg/m3，采用电通量和非稳态氯化物快速迁移（RCM）法双标准评定混凝土抗氯离子渗透性，90d氯离子扩散系数<3×10-12m2/s，电通量<1500C。
（2）提高钢筋保护层厚度，净保层厚度达到85mm。
（3）为检验基桩质量，全桥桩基均采用声波透射法进行桩身完整性检测，判断桩身缺陷的位置、范围、程度。
（4）控制裂缝宽度，钢筋混凝土结构通过增加配筋，增大截面尺寸等措施限制裂缝宽度。
1.3 施工特点
（1）芦浦特大桥桥址每个潮波日有两次涨落潮，潮差高度和潮流速度大，需要施工工作平台具有一定的高度和稳定性;滨海积滩涂长，且远离陆地，机具、材料和人员调遣和运输距离长。
（2）桥位陆侧200m及海侧500m处渔民养殖有蛏子和鲍鱼，为防止环境破坏，影响渔民生产，项目部在桩位800m處租用了30亩废弃鱼塘作为泥浆废弃池，并铺设泥浆管，直接通过泥浆泵排入池中，较好地解决了对环境的损害。
（3）缺少淡水只能直接采用海水造浆，在海水中加入一定的外加剂确保泥浆的各项性能指标满足施工规范要求，同时还能清除海水中的氯离子的影响。
（4）考虑到海上恶劣施工环境的影响，桩基平面偏位控制在50mm以内。
2 钻孔灌注桩施工工艺
2.1 钻孔工作平台搭设
为了有效保证钻机平稳工作及成孔质量，水上钻孔浇筑应搭设固定式平台。经综合考虑，采用钢结构形式，逐墩搭设钻孔平台，并用钢栈桥同陆上相连，使水上施工近似与陆上施工。钻孔灌注平台的设计与施工时考虑了以下几点因素。
（1）受波浪作用，当考虑台风等风暴潮影响时，海浪冲击力巨大，经计算表明，除平台上部施工荷载外，波浪力是海上平台结构稳定性设计的控制荷载。
（2）因要考虑平台作业面避免受波浪影响和保持护筒内有足够的水头，平台顶面标高比一般平台要高。该海域最高潮位+4.800m，按高潮位加波高及桥位特点综合考虑，施工中平台设计普遍高度标高为+6.500m。
（3）因考虑50t履带吊作业及混凝土运输车的通道，平台面积比一般平台大。该工程平台平面布置如图1所示，施工照片如图2所示。
（4）施工平台设计，调查研究工程海域水文水力环境，地质构造，确定合适的设计风暴潮频率及平台钢管桩入土深度，是一个关系到安全、技术、进度、成本的重要问题。
（5）由于受风浪潮的影响，平台搭设十分困难，根据水文、气象、地质条件等特点，该工程采用了悬臂导向架插打钢管桩搭设平台方案，加快了施工进度，保证了施工安全。
2.2 钻孔桩成孔
2.2.1 护筒下沉
根据桥位处地质条件，护筒需穿过淤泥层，支承在密实度较好的淤泥质粘土层上，由于粘土层面标高较低，为节约成本，综合考虑泥浆护壁的作用，护筒底标高按入土深度保证10m以上的原则确定。按照施工技术规范要求，直径1.8m的桩基采用2.1m壁厚为8m的钢护筒，采用震动打桩锤插打。施工规范规定护筒的倾斜度不大于1%，由于受波浪的影响，要保证倾斜度的要求及位置准确是有一定的难度的。采取了以下措施。 （1）利用钻孔平台钢管桩，采用I14工字钢焊双层井字形导向架精确定位。
（2）利用低平潮时入水震动下沉入土，避免减少波浪的撞击影响护筒的垂直度而导致钢筋笼下放质量受到影响。
2.2.2 保持护筒内的泥浆水头
当处于潮水影响地区时，应高于最高施工水位1.5～2.0m，并且采取稳定护筒内水头的措施。
2.2.3 泥浆配制及循环系统
（1）泥浆配制。
根据不同地质情况，调整陶土加入量，配制出不同比重，黏度的泥浆，该泥浆护壁效果好，成孔质量高。实验室针对泥浆胶体率对海上原状土泥浆进行试配，通过调整外加剂掺量，提高泥浆胶体率达到95%以上，其中陶土5%，纤维素0.3%，纯碱2%（相对泥浆比例）。
（2） 泥浆循环系统。
由于施工工作平台面积有限，因此，海上钻孔桩施工不可能按常规设置完善的泥浆循环系统，要求泥浆循环系统既小巧实用，又循环利用率高。施工时采用了由砂浆分离器组成的泥浆闭路循环系统，效率高，占地面积小。如图3所示。桩基施工中的沉渣直接通过预设的管线排放至陆上指定的泥浆废弃池，没有发生影响海洋环境污染。
2.3 钻进过程中漏浆和塌孔的处理
根据现场施工情况判断，部分桩基钻孔施工超过护筒脚时有漏浆现象产生，并伴有轻微的塌孔。为解决这个问题，钻头进入护筒底后采取了如下措施。
（1）采用减压钻进，控制转速。
（2）钻具下部配加重钻杆，保证成孔垂直度。
（3）适当加宽钻头腰带，抛入适量碎石，碎石在钻头的作用下嵌入泥壁，起到一定的护壁作用。
（4）及时检测泥浆指标，调整泥浆外加剂的掺入量。
2.4 成桩施工
成桩施工工序：第一次清孔→下钢筋→下导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土。缩短以上工序的时间，是桩基施工的基本要求。海上桩基施工，因受环境影响，这一点显得尤为重要，也是难点之一。所采取的措施如下。
（1）提高第一次清孔的质量，可以缩短第二次清孔的时间。第一次清孔的目的是降低含砂率及清除孔底沉渣，使泥浆比重达1.15左右，含砂率降到4%。只有含砂率指标满足一定要求，才能保证提钻测孔、下钢筋笼、下导管，第二次清孔在较短时间内顺利完成。
（2）利用导管采用气举反循环二次清孔，二次清孔过程中仍旧采用采用泥浆分离器，加快含砂率的降低，同时注入适当清水降低泥浆比重。
（3）提前准备混凝土的拌制，及时浇筑水下混凝土，加快浇筑速度，避免因混凝土供应而产生断桩事故。
3 施工组织管理
3.1 计划管理
由于海上工作，受气候影响较大，每个月的气候不同，特别遇到台风季节，很难做到均衡施工，这给劳动力计划和机械计划安排带来了一定的困难。劳动力不足或富余都可能会发生，机械设备不足或停机待命时间过长的现象也同样可能发生，这种情况反过来又会影响施工进度计划的执行，对成本控制也会产生负面影响。为了克服因海上不利因素给计划管理带来的难度，根据施工节点目標，制订了季、月、周、日计划，达到以日保周、以周保月、以月保季度、以季度保节点计划的管理目标。
3.2 材料管理
由于工程位置地处海岛，虽有桥梁与大陆连接，但黄沙水泥等大宗材料仍以船舶运输为主，在台风及冬季季风期要提前准备材料，并要有半月以上的富余。
3.3 安全管理及防台
海上施工，需要解决的问题很多，如运输通道的维护、海上交通安全、防风防台措施等，为此成立了专门的安全管理领导小组，建立安全管理网络组织机构，针对钻孔桩施工的全过程，编制各项安全方案和应急预案，并做了实地演练。
在台风来临前，对施工钢平台进行全面加固，保证工字钢，贝雷梁与钢管桩之间连接牢固，把所有钢护筒用Ⅰ25a工字钢焊接成整体。
4 结语
（1）钻孔灌注平台受波流作用，当考虑风暴潮影响时，须加强对海上平台加固，保证其稳定性。
（2）加强对混凝土配合比试验，试桩试验，泥浆指标试验的分析，并与现场施工中情况进行对比，提高试验结果的可靠性和实用性。
（3）海上钻孔灌注桩施工同内陆河流工程相比在技术上具有一定的难度，在钻孔桩的施工中，通过试桩取得成桩工艺上经验。该工程桩基检测结果A类桩达到99%，为工程顺利建成提供了基础条件。目前芦浦特大桥及76省道复线南延楚门至大麦屿疏港公路工程已通过验收并通车，使用情况良好（见图4）。
参考文献
[1] 交通部第一公路工程总公司.公路施工手册 桥涵（上册）[M].北京：北京人民交通出版社，2000.
[2] JTG/TF 50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.
[3] 林泉.对大直径锤击沉管桩施工技术探讨[J].中国高新技术企业，2013（31）：58-59.