大型桥梁主墩承台施工方案经济比选

朱国强

中铁大桥局集团第二工程有限公司（210015）

大型桥梁主墩承台施工方案经济比选

朱国强

中铁大桥局集团第二工程有限公司（210015）

目前市场竞争激烈的形势下，施工单位在保证工程质量、安全、工期的前提下，施工方案优化和经济比选是降低施工成本有效的途径。以某桥梁工程为对象，对两种不同的承台施工方案进行了成本比较分析，为最终方案确认提供了必要依据。

承台；施工，经济

0 概述

0.1 工程概况

某工程为新XX路建设工程的重要组成部分，桥梁全长664 m。主桥主跨为双塔自锚式悬索桥,跨度布置为(94+188+94)m。主桥桥型布置见图1。

图1 主桥桥型布置图（单位:mm）

0.2 水文地质

本项目跨越XX沟。XX沟为淮水入江水道的一段。XX沟河底宽300～600 m，河底高程-5～-22.5 m上汇XX河、X河、XX河和XX河4条河来水，南入夹江，现排泄流量9 704 m3/s，约占归江总流量的80%。XX沟百年一遇水位为7.0 m，常水位5～5.5 m，常年水位均较高。

0.3 工期情况

项目总工期630 d，还涉及到后期桥头堡仿古建筑工程施工，施工工期极为紧张，必须在开工次年洪水来临前完成基础施工。节点工期：2013年9月,开工建设；2014年2月10日,完成主墩桩基施工；2014年6月30日，完成主桥承台施工。

0.4 主墩承台形式

主塔墩承台桩基采用68根Φ220 cm钻孔灌注桩，桩长85 m,桩中心距5.5 m，持力层为全风化砂岩。

主塔墩承台为钢筋混凝土结构，厚度5.0 m，承台顶标高-3.321 m，底标高为-8.321 m。承台平面尺寸为49.3(顺桥向)×65.5 m(横桥向)，哑铃型布置，见图2。

图2 承台平面布置

1 承台施工方案比选

1.1 比选方案

主墩承台位于河道中，枯水期施工水位+5.5 m，河床标高约为-2.0 m，承台底标高-8.321 m，承台底至水面高度为13.821 m，承台底距河床面高度为6.321 m，对于此类承台施工一般采用双壁钢套箱围堰或钢板桩围堰进行施工。

1.2 双壁钢围堰施工方案

1.2.1 主要方案及工期

双壁钢套箱围堰设计轮廓尺寸与承台相同，封底采用C30水下混凝土封底，封底厚度5 m，封底混凝土底标高-13.321,钢围堰底标高确定为-14 m，刃脚底面与封底混凝土底面标高基本相同。钢围堰采用钢结构加工厂分块制作，墩位处采用吊机分块拼装，拼装完成后利用多台千斤顶整体下放围堰，围堰内吸泥取土下沉，下沉到位后进行围堰封底施工。双壁围堰需在墩位处临时平台组拼成整体后下放入水，钢围堰的墩位组拼需要在钻孔桩施工完成后进行。根据施工方案，施工工期安排见图3。

钢围堰方案承台施工用时139 d。

图3 承台施工工期安排

1.2.2施工成本测算

采用双壁钢围堰施工,准确控制围堰拼装精度，便可用围堰作为后续承台施工的外模板，围堰取土也可相应减少。成本测算见表1。

表1 施工成本测算

1.3 钢板桩围堰施工方案

1.3.1 主要方案及工期

钢板桩围堰设计轮廓尺寸比承台尺寸大1.5 m，便于安装模板，封底采用C30水下混凝土封底，封底厚度5 m，封底混凝土底标高-13.321，钢围堰底标高为-21 m。根据施工水位+5.5 m，围堰顶标高设计为+6 m，围堰高度27 m，围堰主要由钢板桩及内支撑组成。

根据承台结构尺寸，考虑钢板桩围堰内支撑设置、施工方便、施工进度等情况，主墩钢板桩围堰按主承台、系梁分块设置钢板桩围堰，各分块围堰又连接形成整体，互相支撑。钢板桩采用国内先进、刚度大的超长拉森Ⅵ型钢板桩，钢板桩桩长27 m。围堰采用三层内支撑，顶层内支撑+3.5 m，圈梁采用2HM588，内支撑采用Φ800钢管。第二层内支撑-1.0 m，第三层内支撑-4.5 m，圈梁均采用2HN900，内支撑采用Φ1 000钢管。

钢板桩插打在钻孔桩施工过程中进行，设计施工平台时预先考虑钢板桩插打位置，进行预留，打桩设备在完成平台桩及钢护筒插打后，钻机钻孔的过程中进行承台部分钢板桩的插打，考虑在钻孔桩完成前同步完成60%的钢板桩插打，钻孔桩施工完成后继续完成剩余钢板桩插打并安装围堰内支撑。施工工期见图4。

钢板桩围堰方案承台施工用时为72 d。

图4 承台施工工期安排

1.3.2 施工成本测算

承台施工需要在围堰内安装承台钢模板。成本测算见表2。

表2 施工成本测算

1.4 方案比选

双壁钢围堰施工，在大型桥梁基础施工中较为常见。超长钢板桩围堰施工在实际施工中案例较为罕见，该工艺在我公司施工的XX铁路XXX大桥121号主墩及XX城际铁路XXXX大桥主桥7号墩得到成功应用。掌握该施工技术，大胆采用新工艺，可以缩短施工工期并可以节约成本480万元左右，所以推荐采用钢板桩围堰施工。

方案对比件见表3。

2 结语

在项目的投标及施工管理过程中，工程造价人员对大型方案的经济比选是一项极其重要的工作。目前市场竞争激烈的形势下，施工单位在保证工程质量、安全、工期的前提下，施工方案优化和经济比选是降低施工成本的有效途径，造价人员应做好经济参谋,保证项目管理目标的顺利实现。