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摘要：湖南某高速公路大桥，由于合同工期紧，采用“桩堰同步”的施工方案，即钢围堰安装在钻孔的过程中进行。本文着重介绍了该大桥水中基础工程的施工方法，供类似工程参考。
关键词：水中基础；栈桥；浮桥；桩基；承台；施工工法
中图分类号：U448.18文献标识码： A 文章编号：
１ 工程概况
湖南某高速公路大桥全长２７00ｍ，主桥设计为６５＋５×１２０＋６５ｍ＝７３０ｍ钢构预应力混凝土连续梁桥，单箱三室，桥面宽度３２．５ｍ，在枯水期有５个基础在水中。桥位处终年水面宽度大于６５０ｍ，属Ⅱ（３）级航道。
水中基础桩基采用钻孔灌注桩，按摩擦桩设计，每墩设１２根桩，纵桥向布置３排，横桥向布置４排，桩间距为５．２ｍ，桩径为２．０ｍ，河床以下桩孔深度６０～８５ｍ，混凝土标号Ｃ３０。承台形状为长方体，厚４．５ｍ，横桥向长１８．８ｍ，纵桥向宽１３．６ｍ，Ｃ４０混凝土１１５１ｍ３；承台封底混凝土为Ｃ２０，设计厚度为２．０ｍ。
２ 施工方案
由于合同工期紧，经过方案比选和论证后确定采用“桩堰同步”的施工方案，即钢围堰安装在钻孔的过程中进行。
具体安排：Ｚ１～Ｚ５主墩基础采用高桩钢平台施工桩基，采用钢围堰施工承台，以单个墩为单元实施平行法施工；在施工栈桥及平台的同时，加工双壁钢围堰；当平台完成后立即安装桩基钢护筒，进行桩基施工；当钢围堰加工完成后，在桩基施工的同时安装钢围堰并浇注封底混凝土；待桩基施工完成后，将围堰内的水和淤泥抽干，凿除桩头后进行承台施工。
３ 栈桥和浮桥施工
由于施工期间不能影响通航，Ｚ３和Ｚ４墩之间河道为施工期过往船只的航道；航道至东岸、西岸的施工临时通道采用栈桥和浮桥结合的方法。栈桥兼作临时码头，浮桥主要用于混凝土输送泵管的布置、行人和小型机具的移动，大型机具和材料采用轮船运输（图１）。
图１栈桥浮桥平面布置图（单位：ｃｍ）
河西岸栈桥总长１７×８ｍ＝１３６ｍ，布置在Ｚ１主墩与河西岸堤岸之间；河东岸栈桥总长６×８ｍ＝４８ｍ，布置在Ｚ６号墩东岸河滩至Ｚ５墩间。栈桥的标准宽度均为６ｍ，顶标高为３２．０ｍ。为便于会车，在Ｚ１、Ｚ６主墩处设置会车加宽带，加宽段宽度为１１ｍ，加宽段长度２４ｍ。栈桥采用７２０ｍｍ×１０ｍｍ钢管桩做桩基和墩柱，每排桩横向间距为５ｍ，中部设［２０ａ横联，桩顶横梁为３Ｉ４０ｂ工字钢。栈桥上部结构标准段纵梁为８Ｉ４０ｂ、加宽段纵梁为１５Ｉ４０ｂ。桥面系按４０ｃｍ间距铺设［３２ｂ横向分配梁，同时兼做桥面板。
栈桥搭设采取由河岸向河中逐跨推进的方式。首先采用５０ｔ履带吊使用ＤＺ９０型振动锤插打钢管桩；在钢管桩最终贯入度小于（１～２）ｃｍ／ｍｉｎ时，停止振桩。然后焊接钢管桩平联，安装桩顶横梁。再铺设纵梁和铺设横向分配梁并焊接牢固形成桥面。最后在桥面上焊接栏杆和设置安全防护设施。
浮桥桥面净宽设计为３ｍ；东、西岸浮桥长分别为１８０、２４０ｍ。浮桥选用２根８００ｍｍ×８ｍｍ钢管作为浮箱材料，每节标准长度９ｍ，两端使用２ｃｍ厚钢板完全封闭，节间采用法兰盘式螺栓连接。两列钢管横向中心间距为２ ｍ，采用上下两层［１４ａ型槽钢连接，并在钢管外表面涂刷防锈漆。节段经水密试验合格后，在河滩水边将浮桥连接完成，并铺设桥面竹跳板；然后用船拉至平台上游，用钢丝绳栓在平台钢管桩上；设置栏杆后，将混凝土输送管布置于浮桥中央，电缆线布置于下游护栏外侧悬壁端。当洪水将超过防洪办的警戒水位线时，用船将浮桥拖移至两岸，并顺水流方向放置以利于抗洪；洪水退后，又用船拉回原处，迅速恢复施工。
４ 水中基础桩基施工
桥位处河床起伏不大，水流平缓，满足２．０ｍ航深的河宽为５５０ｍ；局部最大水深７．２０ｍ，在Ｚ３至Ｚ４墩之间；左岸有１００ｍ、右岸有２００ｍ的边滩，边滩高出枯水位约３．０～６．０ｍ。根据详勘结果，墩位处地质情况由上至下依次是第四系覆盖层，厚０．５～５．８ｍ；强风化泥质粉砂岩和中风化石英砂岩互层，厚３０～４６ｍ；中风化灰质白云岩。桩基进入中风化白云岩超过２０ｍ。大桥于Ｚ１墩附近跨越长沙地质断裂带，部分桩基穿过裂隙发达、溶蚀严重的地层。施工后统计，Ｚ１墩的１２根桩基都遇到了裂隙，其中有７根桩基穿过溶洞地层；溶洞为半填充，位置在中风化白云岩层顶段。
首先在每个墩位处搭设１个钢管桩钻孔平台，然后埋设桩基钻孔钢护筒，使用适宜的钻机进行桩基成孔施工。水下混凝土浇注采用设在栈桥加宽段上的三一６０Ｃ型输送泵输送混凝土至浇注部位。
１钻孔平台搭设和钢护筒埋设
钻孔平台采用桩基钢护筒与冲孔平台彼此独立分开的形式，这样虽然增加了钻孔平台钢管桩的定位工作量，但是钢护筒定位及插打有平台为依托，定位更准确；钢护筒与平台分开，钻孔对平台的振动力不会传递到钢护筒上，对孔壁稳定有益。
主墩钻孔平台布置见图１，每个平台长３９ｍ、宽３３．８ｍ、顶标高３２ｍ。平台采用４２根７２０×１０ｍｍ钢管桩支撑上部平台结构；在标高２３ｍ，钢管桩间采用２９０×８ｍｍ钢管纵、横向水平平联；钢管桩顶采用３Ｉ４０ｂ工字钢做横梁，其上铺设Ｉ４０ｂ工字钢纵梁，再在纵梁上铺设［３２ｂ分配梁。并且，在钢管桩顶工字钢和水平平联形成的矩形框的对角线处设置［３２ｂ剪刀撑，加强平台的整体稳定性以消除钢管桩入岩深度不足的负面影响。施工中使用了１台５０ｔ水上浮吊，从每个墩位处自上游向下游逐排插打钢管桩、安装纵横梁。
钢护筒在加工场分节制作，每节１０ｍ长；当钻孔平臺搭设完成，用船运至墩位处，采用型钢焊制的高６ｍ的定位导向架为定位装置，使用ＤＺ１２０型振动锤插打，焊接接高。钢护筒外径２２０ｃｍ，壁厚１２ｍｍ，采用Ｑ２３５钢板加工。护筒每２．０ｍ加焊δ＝１２ｍｍ厚钢板、０．３ｍ宽加强环箍；另在护筒底设置０．５ｍ刃脚，采用１２ｍｍ钢板加强处理，以防卷口。插打完成后，钢护筒之间使用２９０×８ｍｍ钢管联结，以增强其整体性，并作为钻孔时泥浆循环的通道。钢护筒的停锤标准采用最终贯入度控制，在钢护筒最终贯入度小于（１～２）ｃｍ／ｍｉｎ时停锤。
２桩基成孔和浇注
初期，在较早开始桩基成孔施工的Ｚ１和Ｚ３墩各采用３台中德ＲＣ３００型气举反循环回旋钻机成孔，计划４批成孔；但在强风化泥质粉砂岩和中风化石英岩的复层钻进中，塌孔、堵气管事故频发；且配套设施多，机械功率大，水平扭力大，平台晃动明显；施工月余，仍没有１孔成功。从安全、进度和成本考虑，更换回旋钻机为冲击钻机。每墩设置６台冲击钻，２批成孔。从２０１０年１２月底起，至２０１１年４月初完成了Ｚ２～Ｚ５墩桩基施工，Ｚ１墩由于地质复杂于６月初完成桩基施工。所有桩基经超声波检验均为Ⅰ类桩。
冲击钻机冲锤为十字冲锤，直径１．９６ｍ，自重８～１０ｔ，卷扬机为１５ｔ中速卷扬机，卷扬机及机架自重为１１ｔ，吊锤钢丝绳选用６×３７３２．５ｍｍ。选用优质粘土，孔内造浆。由于河床覆盖层较薄，在钻进２～３ｍ时，对钢护筒进行二次插打，使钢护筒埋深和入岩深度满足要求，再回填卵石、粘土反复冲击，并在护筒外堆填泥渣，使用潜水工对护筒脚进行检查，防止护筒脚漏浆、穿孔。孔内泥浆面高度控制在比江面水位高２～３ｍ左右。钻孔至护筒脚下１～２ｍ时用粘土、卵石回填２～３次，反复冲击，使碎块石嵌入孔壁，并与粘土粘结成整体，形成均匀致密坚固的人工造壁，减少漏浆、穿孔事故的发生。
针对有裂隙溶洞地层的Ｚ１墩桩基，首先逐孔详细钻探；然后依据探明裂隙分布和溶洞走向控制开孔批次和数量，需穿过同一溶洞或裂隙的桩孔不能同时施工；在裂隙和溶洞区段施工时，准备多达６０ｍ３洁净泥浆，随时弥补裂隙漏浆产生的水头差，并立即回填片石和粘土，反复冲击和堵漏；若反复４次都未成功，即采取灌注Ｃ２０水下混凝土进行堵漏；当该段堵漏成功后，再继续钻进。
钻进过程和清孔，采用泥浆正循环工艺出渣，泥浆从护筒口流出，经筛分后流入泥浆池，沉淀后用３Ｐ泥浆泵泵至孔底。泥浆池为未施工桩位的护筒。钻渣集中堆放在运渣船上，由运渣船和陆上运输设备及时转运至岸边指定地点集中处理。废泥浆采用２艘运输船收集，转运至岸边进行沉淀、净化处理。钻孔达到设计底标高，检查孔深、孔径和竖直度，进行第一次清孔；下放钢筋笼，下放混凝土浇注导管，进行第二次清孔；各项指标达规范和设计要求后浇注水下混凝土。
５ 水中承台施工
大桥水中承台施工主要由钢围堰施工（含封底混凝土浇注）和大体积混凝土温控措施组成。钢围堰施工与钻孔桩施工同步进行，钢围堰安装就位后即进行封底混凝土浇注，当桩基完成施工时，立即进行承台施工；节约工期１．５个月。
１钢围堰施工
钢围堰采用２２ｍ×１６．８ｍ的四个角带圆弧形的双壁钢结构，兼作承台施工模板。围堰壁厚１．５ｍ，内外壁板均为δ＝６ｍｍ的钢板，内外壁板上都设有垂直竖肋和水平环肋。分成三层或四层制作，每层又细分成１０块，最大分块重量为１０ｔ；并通过隔舱板将围堰平均分成１６个互不相通的隔舱，以便注水下沉钢围堰时调整钢围堰的重心及竖直状态。下部设有刃脚，以利于入土下沉。
钢围堰加工采取现场加工，主要焊缝均进行超声波探伤检测和煤油渗透试验，以确保其受力和密水性能。当每墩第１批桩基浇注完成后就开始进行钢围堰的安装就位。首先通过型钢将围堰内的平台钢管与已浇混凝土的桩基钢护筒联成整体。然后解除围堰安装位置和安装通道处钻孔平台的水面钢管平联，并在已浇混凝土桩基的钢护筒上焊钢围堰限位型钢，同时在平台顶面布设钢围堰拼装用临时吊点和斜拉滑车组及卷扬机，并布置混凝土锚。
拼装节段由船运至平台处，由平台上履带吊将节段送至平台安装通道处，转换吊点至临时吊点，运用斜拉滑车组和逐一转换吊点将节段挪至就位位置。每节段使用４台１０ｔ手拉葫芦悬吊，迅速完成拼装焊接，然后采用６台６０ｔ穿心式千斤顶（吊杆为３２ｍｍ精轧螺纹钢）悬吊这层钢围堰。对所有接缝进行超声波探伤和煤油渗透检测后，进行底层刃脚混凝土浇注。最后，缓慢下沉入水，并适当注水使其露出水面１ｍ，同时调整并收紧各侧风缆和下拉钢缆（提前布置的２０ｔ混凝土锚），使钢围堰竖直面保持垂直和平面位置准确，在水流及波浪的作用下不会有太大的变位。重复以上工序直至完成围堰的现场拼装。
当钢围堰着床后，使用４台空压机通过储气罐集中供风带动两套吸泥设备。采用吊车提升和移動吸泥筒作业，并使用抽水机及时补水。吸泥除土过程中，应四面均匀出土。下沉完成后，继续清除封底混凝土厚度范围内的覆盖层，并由潜水工检查刃脚与岩面的结合情况，对缝隙用混凝土袋进行堵塞，然后在外侧抛填大卵石及混凝土袋进行护脚，随即进行封底混凝土浇注。
２承台混凝土施工
由于承台混凝土的体积大，聚集的水化热多，如果混凝土内外散热不均匀和受到不同约束时，混凝土内部将产生较大的温度应力，导致裂缝产生，为结构埋下了严重的质量隐患。因此，承台混凝土施工中采用了优选配合比、布设冷却水管、降低混凝土浇注温度和温水养护等温度控制措施。并在承台特征点位处埋设了温度感应片，用电子测温仪测量温度。
大体积混凝土必须从减少水化热来考虑配合比，水泥水化过程是放热的过程，要降低混凝土的绝热温升须从选用低热水泥和减少水泥用量入手。水泥选用的是坪塘Ｐ．Ｏ．４２．５水泥。减少水泥用量的最佳办法是掺粉煤灰（矿粉）和掺减水剂，即“双掺法”。选用湘潭华强矿粉和益阳昌源环保建材厂的粉煤灰来作掺和料。在混凝土中添加矿粉能增加粘度，混凝土后期强度也会有所增加；添加粉煤灰可起致密作用，可提高混凝土的抗渗性、耐久性和后期强度。通过掺加减水剂，在获得同等和易性、坍落度的情况下，能减少混凝土的用水量，从而减少水泥用量；控制混凝土裂缝的产生还可从推迟混凝土的初凝时间、延缓混凝土温度峰值到来等方面考虑；因此选用了韦东聚羧酸高效减水剂。承台混凝土配合比见表１。
表１Ｃ４０承台混凝土配合比
在混凝土结构内埋设冷却水管，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，减小内外温差。冷却循环水管采用４８×３．５ｍｍ钢管，整个承台布置５层冷却循环水管，水平间距为１ｍ，竖向间距为０．９ｍ。每层布置进出水口各１个，采用５台潜水泵集中供水。每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完毕，达到终凝后即在该层水管内通水。循环冷却水的流量可控制在１０～２０Ｌ／ｍｉｎ，使进、出水的温差小于１０℃。自通水开始，测量进、出口水温，掌握内部温度变化，及时调整冷却水的流量，控制温差。
混凝土振捣完毕时的温度叫浇注温度，是混凝土温升的起点，若此温度过高会造成混凝土最高温度过高。降低浇注温度的主要措施：水泥使用前应充分冷却，确保施工时水泥温度≤６０ ℃；砂石材料堆放场搭设遮阳棚，堆高材料，底层取料，高温天气用冷水喷淋骨料；避免模板和新浇筑混凝土受阳光直射，入模前的模板与钢筋温度以及附近的局部气温不超过４０℃，为此采用傍晚开始浇筑，或采取洒水、遮光；使用凉水拌制混凝土；当气温超过２５ ℃，混凝土输送管外用麻袋或土工布遮盖，并洒水。混凝土浇注完成后，采取对模板进行覆盖保温和顶面使用冷却水管出水进行温水养护，以降低内外温差。
通过以上措施，大桥承台施工取得了良好的效果，内外温差没有大于２０℃和绝热温升都小于５０ ℃，未出现可见温度裂纹。
６ 结 论
该大桥水中基础施工仅历时６个多月就安全优质地完成。通过对施工过程的分析，得出以下几点经验：
栈桥和浮桥结合使用是可行的，可缩短施工准备时间、节约资金、利于防洪。
（２）“桩堰同步”是可行的施工方案，可以节约工期，使工程建设更快捷。
（３）冲击钻机成孔中使用泥浆正循环出渣工艺使得冲击钻机的适用范围更广，可用于水中桩基施工。
（４）浅覆盖层河流中也可使用高桩钻孔平台进行钻孔施工。
（５）进一步证明采用优选配合比、布设冷却水管、降低混凝土浇注温度和温水养护等措施能有效地预防大体积混凝土温度裂纹的产生。
参考文献：
［１］于志兵．桥梁深水基础钢围堰与基桩同步施工技术［Ｊ］．中外公路，２００９（４）．
［２］王宇平．巴东长江大桥５号承台控制裂缝的措施［Ｊ］．公路交通科技，２００４（５）．
［３］ＪＴＪ０４１－２０００公路桥涵施工技术规范［Ｓ］．
关键词：水中基础；栈桥；浮桥；桩基；承台；施工工法
中图分类号：U448.18文献标识码： A 文章编号：
１ 工程概况
湖南某高速公路大桥全长２７00ｍ，主桥设计为６５＋５×１２０＋６５ｍ＝７３０ｍ钢构预应力混凝土连续梁桥，单箱三室，桥面宽度３２．５ｍ，在枯水期有５个基础在水中。桥位处终年水面宽度大于６５０ｍ，属Ⅱ（３）级航道。
水中基础桩基采用钻孔灌注桩，按摩擦桩设计，每墩设１２根桩，纵桥向布置３排，横桥向布置４排，桩间距为５．２ｍ，桩径为２．０ｍ，河床以下桩孔深度６０～８５ｍ，混凝土标号Ｃ３０。承台形状为长方体，厚４．５ｍ，横桥向长１８．８ｍ，纵桥向宽１３．６ｍ，Ｃ４０混凝土１１５１ｍ３；承台封底混凝土为Ｃ２０，设计厚度为２．０ｍ。
２ 施工方案
由于合同工期紧，经过方案比选和论证后确定采用“桩堰同步”的施工方案，即钢围堰安装在钻孔的过程中进行。
具体安排：Ｚ１～Ｚ５主墩基础采用高桩钢平台施工桩基，采用钢围堰施工承台，以单个墩为单元实施平行法施工；在施工栈桥及平台的同时，加工双壁钢围堰；当平台完成后立即安装桩基钢护筒，进行桩基施工；当钢围堰加工完成后，在桩基施工的同时安装钢围堰并浇注封底混凝土；待桩基施工完成后，将围堰内的水和淤泥抽干，凿除桩头后进行承台施工。
３ 栈桥和浮桥施工
由于施工期间不能影响通航，Ｚ３和Ｚ４墩之间河道为施工期过往船只的航道；航道至东岸、西岸的施工临时通道采用栈桥和浮桥结合的方法。栈桥兼作临时码头，浮桥主要用于混凝土输送泵管的布置、行人和小型机具的移动，大型机具和材料采用轮船运输（图１）。
图１栈桥浮桥平面布置图（单位：ｃｍ）
河西岸栈桥总长１７×８ｍ＝１３６ｍ，布置在Ｚ１主墩与河西岸堤岸之间；河东岸栈桥总长６×８ｍ＝４８ｍ，布置在Ｚ６号墩东岸河滩至Ｚ５墩间。栈桥的标准宽度均为６ｍ，顶标高为３２．０ｍ。为便于会车，在Ｚ１、Ｚ６主墩处设置会车加宽带，加宽段宽度为１１ｍ，加宽段长度２４ｍ。栈桥采用７２０ｍｍ×１０ｍｍ钢管桩做桩基和墩柱，每排桩横向间距为５ｍ，中部设［２０ａ横联，桩顶横梁为３Ｉ４０ｂ工字钢。栈桥上部结构标准段纵梁为８Ｉ４０ｂ、加宽段纵梁为１５Ｉ４０ｂ。桥面系按４０ｃｍ间距铺设［３２ｂ横向分配梁，同时兼做桥面板。
栈桥搭设采取由河岸向河中逐跨推进的方式。首先采用５０ｔ履带吊使用ＤＺ９０型振动锤插打钢管桩；在钢管桩最终贯入度小于（１～２）ｃｍ／ｍｉｎ时，停止振桩。然后焊接钢管桩平联，安装桩顶横梁。再铺设纵梁和铺设横向分配梁并焊接牢固形成桥面。最后在桥面上焊接栏杆和设置安全防护设施。
浮桥桥面净宽设计为３ｍ；东、西岸浮桥长分别为１８０、２４０ｍ。浮桥选用２根８００ｍｍ×８ｍｍ钢管作为浮箱材料，每节标准长度９ｍ，两端使用２ｃｍ厚钢板完全封闭，节间采用法兰盘式螺栓连接。两列钢管横向中心间距为２ ｍ，采用上下两层［１４ａ型槽钢连接，并在钢管外表面涂刷防锈漆。节段经水密试验合格后，在河滩水边将浮桥连接完成，并铺设桥面竹跳板；然后用船拉至平台上游，用钢丝绳栓在平台钢管桩上；设置栏杆后，将混凝土输送管布置于浮桥中央，电缆线布置于下游护栏外侧悬壁端。当洪水将超过防洪办的警戒水位线时，用船将浮桥拖移至两岸，并顺水流方向放置以利于抗洪；洪水退后，又用船拉回原处，迅速恢复施工。
４ 水中基础桩基施工
桥位处河床起伏不大，水流平缓，满足２．０ｍ航深的河宽为５５０ｍ；局部最大水深７．２０ｍ，在Ｚ３至Ｚ４墩之间；左岸有１００ｍ、右岸有２００ｍ的边滩，边滩高出枯水位约３．０～６．０ｍ。根据详勘结果，墩位处地质情况由上至下依次是第四系覆盖层，厚０．５～５．８ｍ；强风化泥质粉砂岩和中风化石英砂岩互层，厚３０～４６ｍ；中风化灰质白云岩。桩基进入中风化白云岩超过２０ｍ。大桥于Ｚ１墩附近跨越长沙地质断裂带，部分桩基穿过裂隙发达、溶蚀严重的地层。施工后统计，Ｚ１墩的１２根桩基都遇到了裂隙，其中有７根桩基穿过溶洞地层；溶洞为半填充，位置在中风化白云岩层顶段。
首先在每个墩位处搭设１个钢管桩钻孔平台，然后埋设桩基钻孔钢护筒，使用适宜的钻机进行桩基成孔施工。水下混凝土浇注采用设在栈桥加宽段上的三一６０Ｃ型输送泵输送混凝土至浇注部位。
１钻孔平台搭设和钢护筒埋设
钻孔平台采用桩基钢护筒与冲孔平台彼此独立分开的形式，这样虽然增加了钻孔平台钢管桩的定位工作量，但是钢护筒定位及插打有平台为依托，定位更准确；钢护筒与平台分开，钻孔对平台的振动力不会传递到钢护筒上，对孔壁稳定有益。
主墩钻孔平台布置见图１，每个平台长３９ｍ、宽３３．８ｍ、顶标高３２ｍ。平台采用４２根７２０×１０ｍｍ钢管桩支撑上部平台结构；在标高２３ｍ，钢管桩间采用２９０×８ｍｍ钢管纵、横向水平平联；钢管桩顶采用３Ｉ４０ｂ工字钢做横梁，其上铺设Ｉ４０ｂ工字钢纵梁，再在纵梁上铺设［３２ｂ分配梁。并且，在钢管桩顶工字钢和水平平联形成的矩形框的对角线处设置［３２ｂ剪刀撑，加强平台的整体稳定性以消除钢管桩入岩深度不足的负面影响。施工中使用了１台５０ｔ水上浮吊，从每个墩位处自上游向下游逐排插打钢管桩、安装纵横梁。
钢护筒在加工场分节制作，每节１０ｍ长；当钻孔平臺搭设完成，用船运至墩位处，采用型钢焊制的高６ｍ的定位导向架为定位装置，使用ＤＺ１２０型振动锤插打，焊接接高。钢护筒外径２２０ｃｍ，壁厚１２ｍｍ，采用Ｑ２３５钢板加工。护筒每２．０ｍ加焊δ＝１２ｍｍ厚钢板、０．３ｍ宽加强环箍；另在护筒底设置０．５ｍ刃脚，采用１２ｍｍ钢板加强处理，以防卷口。插打完成后，钢护筒之间使用２９０×８ｍｍ钢管联结，以增强其整体性，并作为钻孔时泥浆循环的通道。钢护筒的停锤标准采用最终贯入度控制，在钢护筒最终贯入度小于（１～２）ｃｍ／ｍｉｎ时停锤。
２桩基成孔和浇注
初期，在较早开始桩基成孔施工的Ｚ１和Ｚ３墩各采用３台中德ＲＣ３００型气举反循环回旋钻机成孔，计划４批成孔；但在强风化泥质粉砂岩和中风化石英岩的复层钻进中，塌孔、堵气管事故频发；且配套设施多，机械功率大，水平扭力大，平台晃动明显；施工月余，仍没有１孔成功。从安全、进度和成本考虑，更换回旋钻机为冲击钻机。每墩设置６台冲击钻，２批成孔。从２０１０年１２月底起，至２０１１年４月初完成了Ｚ２～Ｚ５墩桩基施工，Ｚ１墩由于地质复杂于６月初完成桩基施工。所有桩基经超声波检验均为Ⅰ类桩。
冲击钻机冲锤为十字冲锤，直径１．９６ｍ，自重８～１０ｔ，卷扬机为１５ｔ中速卷扬机，卷扬机及机架自重为１１ｔ，吊锤钢丝绳选用６×３７３２．５ｍｍ。选用优质粘土，孔内造浆。由于河床覆盖层较薄，在钻进２～３ｍ时，对钢护筒进行二次插打，使钢护筒埋深和入岩深度满足要求，再回填卵石、粘土反复冲击，并在护筒外堆填泥渣，使用潜水工对护筒脚进行检查，防止护筒脚漏浆、穿孔。孔内泥浆面高度控制在比江面水位高２～３ｍ左右。钻孔至护筒脚下１～２ｍ时用粘土、卵石回填２～３次，反复冲击，使碎块石嵌入孔壁，并与粘土粘结成整体，形成均匀致密坚固的人工造壁，减少漏浆、穿孔事故的发生。
针对有裂隙溶洞地层的Ｚ１墩桩基，首先逐孔详细钻探；然后依据探明裂隙分布和溶洞走向控制开孔批次和数量，需穿过同一溶洞或裂隙的桩孔不能同时施工；在裂隙和溶洞区段施工时，准备多达６０ｍ３洁净泥浆，随时弥补裂隙漏浆产生的水头差，并立即回填片石和粘土，反复冲击和堵漏；若反复４次都未成功，即采取灌注Ｃ２０水下混凝土进行堵漏；当该段堵漏成功后，再继续钻进。
钻进过程和清孔，采用泥浆正循环工艺出渣，泥浆从护筒口流出，经筛分后流入泥浆池，沉淀后用３Ｐ泥浆泵泵至孔底。泥浆池为未施工桩位的护筒。钻渣集中堆放在运渣船上，由运渣船和陆上运输设备及时转运至岸边指定地点集中处理。废泥浆采用２艘运输船收集，转运至岸边进行沉淀、净化处理。钻孔达到设计底标高，检查孔深、孔径和竖直度，进行第一次清孔；下放钢筋笼，下放混凝土浇注导管，进行第二次清孔；各项指标达规范和设计要求后浇注水下混凝土。
５ 水中承台施工
大桥水中承台施工主要由钢围堰施工（含封底混凝土浇注）和大体积混凝土温控措施组成。钢围堰施工与钻孔桩施工同步进行，钢围堰安装就位后即进行封底混凝土浇注，当桩基完成施工时，立即进行承台施工；节约工期１．５个月。
１钢围堰施工
钢围堰采用２２ｍ×１６．８ｍ的四个角带圆弧形的双壁钢结构，兼作承台施工模板。围堰壁厚１．５ｍ，内外壁板均为δ＝６ｍｍ的钢板，内外壁板上都设有垂直竖肋和水平环肋。分成三层或四层制作，每层又细分成１０块，最大分块重量为１０ｔ；并通过隔舱板将围堰平均分成１６个互不相通的隔舱，以便注水下沉钢围堰时调整钢围堰的重心及竖直状态。下部设有刃脚，以利于入土下沉。
钢围堰加工采取现场加工，主要焊缝均进行超声波探伤检测和煤油渗透试验，以确保其受力和密水性能。当每墩第１批桩基浇注完成后就开始进行钢围堰的安装就位。首先通过型钢将围堰内的平台钢管与已浇混凝土的桩基钢护筒联成整体。然后解除围堰安装位置和安装通道处钻孔平台的水面钢管平联，并在已浇混凝土桩基的钢护筒上焊钢围堰限位型钢，同时在平台顶面布设钢围堰拼装用临时吊点和斜拉滑车组及卷扬机，并布置混凝土锚。
拼装节段由船运至平台处，由平台上履带吊将节段送至平台安装通道处，转换吊点至临时吊点，运用斜拉滑车组和逐一转换吊点将节段挪至就位位置。每节段使用４台１０ｔ手拉葫芦悬吊，迅速完成拼装焊接，然后采用６台６０ｔ穿心式千斤顶（吊杆为３２ｍｍ精轧螺纹钢）悬吊这层钢围堰。对所有接缝进行超声波探伤和煤油渗透检测后，进行底层刃脚混凝土浇注。最后，缓慢下沉入水，并适当注水使其露出水面１ｍ，同时调整并收紧各侧风缆和下拉钢缆（提前布置的２０ｔ混凝土锚），使钢围堰竖直面保持垂直和平面位置准确，在水流及波浪的作用下不会有太大的变位。重复以上工序直至完成围堰的现场拼装。
当钢围堰着床后，使用４台空压机通过储气罐集中供风带动两套吸泥设备。采用吊车提升和移動吸泥筒作业，并使用抽水机及时补水。吸泥除土过程中，应四面均匀出土。下沉完成后，继续清除封底混凝土厚度范围内的覆盖层，并由潜水工检查刃脚与岩面的结合情况，对缝隙用混凝土袋进行堵塞，然后在外侧抛填大卵石及混凝土袋进行护脚，随即进行封底混凝土浇注。
２承台混凝土施工
由于承台混凝土的体积大，聚集的水化热多，如果混凝土内外散热不均匀和受到不同约束时，混凝土内部将产生较大的温度应力，导致裂缝产生，为结构埋下了严重的质量隐患。因此，承台混凝土施工中采用了优选配合比、布设冷却水管、降低混凝土浇注温度和温水养护等温度控制措施。并在承台特征点位处埋设了温度感应片，用电子测温仪测量温度。
大体积混凝土必须从减少水化热来考虑配合比，水泥水化过程是放热的过程，要降低混凝土的绝热温升须从选用低热水泥和减少水泥用量入手。水泥选用的是坪塘Ｐ．Ｏ．４２．５水泥。减少水泥用量的最佳办法是掺粉煤灰（矿粉）和掺减水剂，即“双掺法”。选用湘潭华强矿粉和益阳昌源环保建材厂的粉煤灰来作掺和料。在混凝土中添加矿粉能增加粘度，混凝土后期强度也会有所增加；添加粉煤灰可起致密作用，可提高混凝土的抗渗性、耐久性和后期强度。通过掺加减水剂，在获得同等和易性、坍落度的情况下，能减少混凝土的用水量，从而减少水泥用量；控制混凝土裂缝的产生还可从推迟混凝土的初凝时间、延缓混凝土温度峰值到来等方面考虑；因此选用了韦东聚羧酸高效减水剂。承台混凝土配合比见表１。
表１Ｃ４０承台混凝土配合比
在混凝土结构内埋设冷却水管，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，减小内外温差。冷却循环水管采用４８×３．５ｍｍ钢管，整个承台布置５层冷却循环水管，水平间距为１ｍ，竖向间距为０．９ｍ。每层布置进出水口各１个，采用５台潜水泵集中供水。每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完毕，达到终凝后即在该层水管内通水。循环冷却水的流量可控制在１０～２０Ｌ／ｍｉｎ，使进、出水的温差小于１０℃。自通水开始，测量进、出口水温，掌握内部温度变化，及时调整冷却水的流量，控制温差。
混凝土振捣完毕时的温度叫浇注温度，是混凝土温升的起点，若此温度过高会造成混凝土最高温度过高。降低浇注温度的主要措施：水泥使用前应充分冷却，确保施工时水泥温度≤６０ ℃；砂石材料堆放场搭设遮阳棚，堆高材料，底层取料，高温天气用冷水喷淋骨料；避免模板和新浇筑混凝土受阳光直射，入模前的模板与钢筋温度以及附近的局部气温不超过４０℃，为此采用傍晚开始浇筑，或采取洒水、遮光；使用凉水拌制混凝土；当气温超过２５ ℃，混凝土输送管外用麻袋或土工布遮盖，并洒水。混凝土浇注完成后，采取对模板进行覆盖保温和顶面使用冷却水管出水进行温水养护，以降低内外温差。
通过以上措施，大桥承台施工取得了良好的效果，内外温差没有大于２０℃和绝热温升都小于５０ ℃，未出现可见温度裂纹。
６ 结 论
该大桥水中基础施工仅历时６个多月就安全优质地完成。通过对施工过程的分析，得出以下几点经验：
栈桥和浮桥结合使用是可行的，可缩短施工准备时间、节约资金、利于防洪。
（２）“桩堰同步”是可行的施工方案，可以节约工期，使工程建设更快捷。
（３）冲击钻机成孔中使用泥浆正循环出渣工艺使得冲击钻机的适用范围更广，可用于水中桩基施工。
（４）浅覆盖层河流中也可使用高桩钻孔平台进行钻孔施工。
（５）进一步证明采用优选配合比、布设冷却水管、降低混凝土浇注温度和温水养护等措施能有效地预防大体积混凝土温度裂纹的产生。
参考文献：
［１］于志兵．桥梁深水基础钢围堰与基桩同步施工技术［Ｊ］．中外公路，２００９（４）．
［２］王宇平．巴东长江大桥５号承台控制裂缝的措施［Ｊ］．公路交通科技，２００４（５）．
［３］ＪＴＪ０４１－２０００公路桥涵施工技术规范［Ｓ］．