浮式平台在深水桥基施工中的运用技术

潘静

摘要：深水基础施工平台的形式多种多样，但在欠发达、资源严重不足的地区，采用浮式平台进行深水基础施工具有准备时间短、材料投入少、成本低、转移速度快等优点。结合松树岭大桥深水基础施工重点介绍了浮式平台的施工方案比选及应用。

关键词：浮式平台，施工，技术

一、工程概况

松树岭大桥全长165m（75+110+75），设计桥面高程461.47-461.96m，承台标高400m。该桥上部结构采用变截面预应力砼连续刚构，下部结构主墩采用矩形空心墩、承台、桩基础。

重难点分析

松树岭大桥位于“U”型宽谷，水深约38m，水位受下游电站蓄放水影响，水位呈现季节性变化。

桩基施工平台方案比选

（一）双壁钢围堰平台

优点：钢套箱围堰坚固，整体性好，刚度较大，抗冲刷、抗撞击能力很强。如果利用钢套箱围堰，在施工过程中能有效地抵御洪水冲击和过往船只的影响。

缺点：此工程设计为高桩承台，如果采用钢套箱围堰，必须在围堰顶搭设桩孔作业平台，因此钢套箱及钢护筒用量较大，经济性较差。

（二）钢平台

钢平台即用钢管桩作为作业平台基础，同时还可以在南北两岸间搭设钢便桥，将钢平台和便桥连成整体，既保证整体性，又方便施工及材料运输，其优缺点如下。

1、能有效地解决施工材料运输问题和水上施工运输设备，

2、河床地质为砂岩，覆盖层薄，钢管打人困难，施工难度大，打入深度无法保证，

3、由于钢管桩插打施工速度慢，占用关键线路施工时间，工期无法满足要求，

4、一次投人资金数量大，虽后期可回收部分钢材，但施工中资金占用大。

（三）浮式平台

浮式平台即用浮箱和连接件等拼装成的浮动工作平台，浮动的工作平台就位后锚定，插打钢护筒，在平台上安放钻机进行钻孔桩施工。

经过多次方案比选，最终选用浮式工作平台作为钻孔平台。

四、浮式平台施工方案

浮箱平台采用浮箱形成浮体，在浮体上放置贝雷梁和连接结构，形成浮箱平台整体结构，分为浮式固定作业平台，可移动浮吊平台和浮桥三种。

（一）方案介绍

浮式固定作业平台上设置60t龙门吊1台，可移动浮吊平台设置50t汽车吊1台，作为平台拼装的机械使用。平台采取浮箱的方式进行施工，浮箱分为9m×3m、7.3m×3m、3m×3m三种，其中9m×3m、7.3m×3m主要用于浮式平台上，3m×3m主要用于浮桥上。

1、工艺流程

浮式平台施工流程：小浮箱运输到位→拼装成大浮箱→汽车吊行走至浮箱上，形成拼装设备→浮箱拼装成整体→浮箱连接系安装→贝雷梁、桥面系安装→岸上锚固及卷扬机施工→岸上至墩位处浮桥施工→龙门吊安装→定位架安装，施工钢护筒→钻孔→完成桩基施工，拆除龙门吊→下放、定位钢套箱围堰于钢护筒上→围堰封底砼施工→承台施工。

2、浮式固定平台

浮式固定作业平台主要是为钻孔桩施工提供操作平台，考虑平台上两台冲击钻机同时进行施工。纵桥向两侧各布置6个9×3×1.5m大浮箱和3個7.3×3×1m中浮箱，横桥两侧各布置2个7.3×3×1m中浮箱，平台四个角各布置1个3×3×1m小浮箱，用于安放龙门吊立柱斜撑。

3、定位拉锚

由于基础距离两岸长度为100m左右，为此，设置岸锚比较合适，即在承台四角对应的岸上施工一个混凝土锚锭，将卷扬机固定在混凝土锚锭上，在钢护筒施工时应该用卷扬机将平台拉紧，平台定位准确。

设计计算

1）设计荷载：竖向恒载：153t（平台自重、设备自重等）

竖向活载：59 t（泥浆、人员、冲击荷载等）

水平荷载：64.1kN（流水压力、漂流物撞击力等）

2）箱体计算：载重时箱体吃水深度：h=0.88m<箱高 1.5m，

箱体底板应力σ=16.9MPa，挠度 f=0.12mm，

底板筋板应力σ=10.6MPa，挠度 f=0.2mm。

3）锚碇计算：锚碇稳定安全系数 K=Gl/（NL）=2.56，大于安全系数K=2。

4、浮吊平台

将6个9m×3m×1.5m的浮箱组拼成一个18m×9m的平台结构，一台25t的汽车吊直接开上平台，吊装时，通过浮体的水压差形成稳定结构。

5、龙门吊

龙门吊设计吊重为100t，龙门吊安装时与浮体上贝雷梁连接牢固，结构应进行试吊后方可进行作业。

龙门吊定制，抗倾覆检算：考虑龙门吊外侧最大悬臂吊重状态下，在风力等作用下，倾覆安全系数 K=M稳 /M倾 >1.3。

6、浮桥

浮桥主要用于人员通行和混凝土运输至桥位处，浮桥采用小型浮箱进行施工，浮箱结构上铺设工字钢，形成整体，通过抛锚限位稳定。

（二） 施工方法

1、小浮箱加工

在工厂内用钢板加工小浮箱，小浮箱为钢板型钢组合结构，浮箱主要作用为平台提供支撑，水密性为加工的重点，小浮箱拼装成大浮体。浮体分为两种，一种为浮式平台，一种为吊装设备的基础。

2、浮式平台的组装和使用

浮式平台的主要作用就是为了钻孔桩施工提供平台。

浮体拼装成整体后，通过设置在岸上的卷扬机拉拽，将浮体拖拉至施工位置，通过精确调整位置后，4台卷扬机将浮体拉紧，完成浮体的定位施工。

完成定位施工后，在浮体上安装贝雷梁、小分配梁。桥面板的安装，形成浮式平台结构。测量人员应及时对浮式平台的定位进行控制，使平台定位准确，以对后期钢护筒、钻孔桩的施工提供安全可靠的环境。

五、结语

松树岭大桥浮式钻孔平台的实践应用，顺利地完成了桥基施工，此方案为今后类似工程的操作提供了一定的参考。

参考文献：

顾科峰.桥梁深水基础施工中钢板桩围堰的工程应用[J].中国科技博览，2013（25）

[2]于秀军.吊箱围堰在桥梁深水基础施工中的应用[J].陕西水利，2011（2）

[3]于艳辉，曹义昌，张洪伟.深水斜截面裸岩条件下桥梁基础平台施工技术[J].