鼎湖特大桥跨长利涌设计与施工介绍

熊南京

摘 要：文章介绍了鼎湖特大桥跨长利涌段地质情况、原设计方案、现设计实施方案，钻孔桩和钢管桩的施工过程及方法。

关键词：长利涌;地质复杂;岩溶;钻孔桩;钢管桩;设计;施工

1  工程概况

鼎湖特大桥为南广铁路一座双线特大桥，桥址位于肇庆市鼎湖区，西起北岭山，经九坑河水库大坝下游约200米，跨凤凰镇、三茂铁路线、G321国道、长利涌河道及进港公路，东至莲花镇，起讫里程为D1K396+658.47～D1K406+232.5，全桥长约9574.03m。

1.1  跨长利涌原设计简介

鼎湖特大桥119#-128#墩跨长利涌河道，119#、128#墩位于大堤背水坡面，120#-127#墩位于河道内，水深1.0-2.5米， 119#-128#墩原设计为（2×32m）简支箱梁+1-（40+64+64+40）m预应力混凝土连续梁+（3×32m）简支箱梁，桩基础采用直径Φ1.25m或Φ1.5m钻孔桩，最大桩长约65m。

1.2  长利涌地质情况

长利涌段地质复杂，溶洞呈串珠状发育，为岩溶极发育区，溶洞洞高0.5～50米，个别墩位溶洞洞深超过百米，经地质钻探揭示至标高-141.43m未找到满足设计要求的持力岩层，后经雷达物探揭示此地段近300m以下未探得满足设计要求的持力岩层。

1.3  跨长利涌现设计情况

121#-125#墩原设计为1-（40+64+64+40）m连续箱梁，由于地质复杂、岩溶极发育，经过设计检算先变更为（40+64+64+40）m四孔简支箱梁，后经“专家论证会”后综合考虑在120#至126#墩间增加4个墩位，最后确定为目前的“（1-22m） +（2-24m） +（4-32m） +（2-24m） +（1-22m）简支箱梁”方案，桩基础设计为：119-121#、121a、122a、125#墩按打入钢管桩设计，120#及122a墩33根，其余四个墩24根，合计162根桩，材质为Q345c钢，直径Φ0.8m，壁厚20mm（桩底3米为25mm厚），桩长约40m，最长达49.5m;122#墩为24根Φ1.0m钻孔摩擦桩，桩长30m;123、123a、124a、124#各墩采用8根Φ1.5m钻孔嵌岩柱桩，桩长约75m，最长达90m。

2  钻孔桩施工情况

2.1  钻孔摩擦桩

122#墩为24根Φ1.0m钻孔摩擦桩，桩长30m;采用正循环冲击钻成孔，短护筒开孔，泥浆护壁，成孔过程鲜有漏浆现象，漏浆处抛填片石粘土，较为顺利，混凝土灌注正常，桩基检测均为Ⅰ类桩。

2.2  钻孔嵌岩柱桩

123、123a、124a、124#各墩采用8根Φ1.5m钻孔嵌岩柱桩，桩长约75m，最长达90m，桩深，溶洞发育。先注浆处理溶洞，再插打钢护筒，采用正循环冲击钻成孔，过程中跟进钢护筒，护筒无法跟进后，采用泥浆护壁，抛填片石粘土、小冲程冲孔，均顺利成孔，混凝土灌注正常，桩基检测均为Ⅰ类桩。

3  钢管桩施工情况

3.1  钢管桩设计要求

3.1.1  制作技术要求

3.1.1.1 本工程钢管桩焊缝采用一级质量等级标准。

3.1.1.2 对所有焊缝均应进行外观检查，外观检查应符合《钢结构工程施工及验收规范GB50205-2001》要求。

3.1.1.3 焊缝外观检查合格后，应进行焊缝无损探伤的检测。超声波和射线照相探伤结果符合国家标准《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）及《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323）的等级标准。焊缝质量等级要求达到一级。

焊缝探伤的方法和数量：环缝：超声波100%检测，射线照相10%抽检;螺旋缝：超声波100%检测，射线照相2%抽检。

3.1.2 插打技术要求

3.1.2.1 钢管桩应直接打入至岩面，原则上桩底尽量不击穿溶洞顶、底板，应支立与岩面或岩面附近;

3.1.2.2 对于已穿越整个串珠状溶洞层的桩，要求进入大型溶洞填充层不小于5m;

3.1.2.3 沉桩桩顶允许偏差为100mm。

3.1.2.4 桩的纵轴线倾斜度偏差不宜大于1%。每个桥墩范围内，桩的纵轴线倾斜度偏差超过1%，但不大于2%的直桩比例不应超过10%。

3.1.2.5 沉桩均以标高控制为主，贯入度校核。

3.1.2.6 桩顶标高允许偏差为+200mm、-0.000mm。

3.2  钢管桩试桩

3.2.1 试桩施工情况

120#墩试桩于2010年11月5日開始插打120-4#桩第一节至12月2日插打完成120-30#桩最后一节，119#墩试桩于2010年12月17日开始插打119-15#桩第一节至12月28日插打完成119-5#桩最后一节;按设计要求完成所有试桩的插打，管桩焊缝质量、成桩偏位、倾斜度等技术指标均符合设计要求。在施工中120#墩前5根桩实际贯入度较设计要求的贯入度偏大，经请示设计单位后在插打后2根桩时适当加深了桩长，但贯入度还是偏大，后于12月13日由业主组织设计单位设计回访、监理、施工单位相关负责人，并且邀请专家对长利涌钢管桩施工情况进行了讨论，结合设计的初衷及计算理论，形成意见如下：1）、钢管桩终孔深度以设计标高控制为主，贯入度仅供参考，2）建议采用D80筒式柴油锤，3）、贯入度满足设计要求而未达到设计标高的桩可停锤成桩，4）、整墩钢管桩插打完后，检查桩底与岩面接触情况再确定是否进行注浆加固。

3.2.2 试桩检测

在管桩的插打过程中，对试验桩120-17#、119-10#桩进行了侧摩阻试验，各桩成桩后约7天和15天分别进行了高应变初测和复测;根据中南大学土木工程检测中心南广铁路项目部试验检测报告，120-17#桩侧各土层分层总摩阻力和端阻力分别为3182KN、261KN，119-10#桩侧各土层分层总摩阻力和端阻力分别为3708KN、722KN。

3.2.3 试验桩静载试验

采用锚桩反力梁法进行单桩竖向抗压静载试验，试验加卸载采用慢速维持荷载法，试验最大加载量为6000kN。

120-17#桩于2011年1月14日上午10时开始加载，至1月15日18时加载到6000KN，之后开始卸载，至1月16日3时完成卸载。

119-10#桩于2011年3月19日上午10时开始加载，至3月20日18时加载到6000KN，之后开始卸载，至3月21日3时完成卸载。

根据试验采集数据和中南大学土木工程检测中心通过Q-s曲线图分析得出结果如下表：

4  结语

通过试桩的插打、侧摩阻检测、高应变检测、静载试验等各工序和检测项目的施工过程及方法，为钢管桩后续全面施工提供了指导意见，对其它类似工程也有很好的参考价值。

参考文献：

[1]TB10203-2002《铁路桥涵施工规范》[s].

[2]JTJ254-98《港口工程桩基规范》[s].

[3]TB10002.2-2005《铁路桥涵地基和基础设计规范》[s].

[4]TB10218-2008《铁路工程桩基检测技术规程》[s]

[5]GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》[s].

作者身份证号：429005197810264973