摘要：武漢二七長江大橋5#墩鉆孔樁，施工工期緊，施工水域狹小，地質情況復雜，安全隱患大、重點介紹在有限施工條件下5#墩鉆孔樁施工的重點及難點，探討此類工程有效的施工方法。
　　關鍵詞：二七大橋；地質復雜；大直徑鉆孔樁；鉆進參數；400噸浮吊
　　1工程概況
　　武漢二七長江大橋為三塔雙索面結合梁斜拉橋，斜拉橋橋式布置為（90m+160m+2×616m+160m+90m）。武漢二七長江大橋距上游長江二橋3.2km，距下游天興洲大橋6.8km，路線沿京廣鐵路下行線，穿解放大道及江岸貨場鐵路疏解區，過長江后經武昌羅家港泵站，沿羅家港排水明渠至和平大道。擁有“世界跨度最大的三塔斜拉橋”和“世界跨度最大的結合梁橋”兩項世界第一，集新技術、新材料、新工藝、新設備“四新”技術于一身。
　　5#墩為斜拉橋武昌岸邊主塔墩。其下部結構基礎為28根φ2.8m鉆孔灌注樁，鉆孔樁采用行列式布置，縱橋向布置4排，橫橋向布置7列，鉆孔樁樁頂標高+4.50m（黃海高程，下同），樁底標高-95.5m，樁長100m；承臺平面為帶圓角的矩形，平面尺寸30.75m×52.50m（順橋向尺寸×橫橋向尺寸），其四個角上設置半徑R=4.5m圓弧，承臺頂標高+10.5m，底標高+4.50m，承臺高6m；承臺頂為3m高的塔座。
　　2工程地質及施工環境
　　2.1地質情況
　　5#墩基礎位于武昌岸灘地坡腳處，基礎范圍內河床面高程+10.5m～+14.3m。標高-21.5m以上為覆蓋層，主要為人工填筑土及全新統河流相新近沉積物，其地質情況從上向下依次為：河床表面為填筑土，5#墩上游幅表層存在片石層，厚1～4m，塊徑10～30cm，是修建羅家港泵站排水渠時拋的護坡石，往下分布有淤泥質粉質粘土、細沙、粗砂等，無明顯的分層；標高-21.5m以下為下伏基巖，主要為擠壓破碎嚴重粉砂質泥巖和擠壓破碎較嚴重粉砂質泥巖，基巖無明顯的自上而下由強風化～弱風化的特征，主要表現為不同破碎程度的巖體呈高角度條帶狀相間分布，5#墩樁尖位于擠壓破碎嚴重粉砂質泥巖中，樁基按照摩擦樁設計。
　　
　　圖15#墩周圍地形圖                                                             圖25#墩附近地形立面圖
　　5#主塔墩基礎平面尺寸30.75m×52.50m（順橋向尺寸×橫橋向尺寸），從圖中可以看出，5#墩基礎位于武昌岸灘地的坡腳處，緊鄰羅家港排水走廊的出口，整個基礎完全埋置于河床覆蓋層中�；�礎長邊與武昌岸灘地岸坡線不平行，約有7°的夾角。灘地斜坡坡比約1：3，斜坡頂標高約+22.2m，基礎南側邊沿距灘地斜坡坡頂水平距離約35m。整個基礎范圍內河床面標高+10.5m～+14.3m，高差約4m，基礎往北向主河道的坡降比較緩，從距基礎北邊沿向北約40m，河床面高程從+10.5m降至約+8.0m以下。
　　2.2施工環境
　　5#墩承臺上游有長航鳳凰集團碼頭及船只，漢口側有中長燃余家頭加油船，武昌側為大堤江灘，斜坡頂標高約+22.2m，承臺南側邊線距灘地斜坡坡頂水平距離約35m。鉆孔樁施工期間長航鳳凰碼頭及中長燃加油站一直未搬遷，造成5#墩基礎施工水域狹�。ㄒ妶D3），資源設備配置條件有限，施工安全隱患大。
　　
　　圖35#墩周圍施工環境                                                         圖45#墩周圍施工環境
　　3基礎施工中的重點與難點
　　5#墩鉆孔樁施工受地質、周圍壞境及水位限制，決定鉆孔樁施工的成敗及順利與否的關鍵因素主要有樁位處地質情況、鉆進參數的選擇、泥漿、鋼筋籠的制作、對接下放。
　　3.1鉆進參數和地質情況的匹配
　　由于5#墩地質情況復雜，巖層傾斜角度大，造成同一個樁位處巖層的軟硬不均，為保證鉆進的順利進行及成孔質量，要根據地質情況隨時調整鉆機鉆進參數。
　　鉆頭的鉆壓、轉速和進給量是鉆孔鉆進技術中的三項主要技術參數，簡稱鉆進參數。鉆進速度是鉆頭和刀具破巖效果的綜合反映，是鉆孔技術中一項主要的經濟技術指標。鉆進參數直接影響鉆進速度，同時對孔的偏斜、孔徑刷大等孔的鉆進質量指標也有很大影響，因此合理選擇鉆進參數，是實現高速優質鉆孔的重要條件。
　　在鉆孔中采取減壓鉆進，即鉆桿始終處于懸吊狀態，鉆頭只有一部分重量作為鉆壓使用。一般取鉆頭及鉆桿在泥漿中總重量的0.3—0.8作鉆壓值。當鉆頭及鉆桿在泥漿中的重量不能滿足鉆壓要求時，要進行配重。
　　鉆頭的轉速與巖性、轉盤能力、鉆頭構造、刀具類型等有關。鉆頭的實際轉速，應使刀具磨損控制在合理范圍內。一般在松散的砂層中采用低轉速，形成的最大切線速度應＜0.7m/s，在巖層中采用稍高的轉速。
　　表1不同地層鉆進參數表

　　
　　3.2泥漿的配置及循環
　　為提高鉆孔效率，確保護壁質量，5#墩鉆孔施工采用由膨潤土、Na2Co3和PAM水解液調制而成的復合泥漿，鉆孔泥漿指標應達到：
　　相對密度：1.05～1.15，粘度：16～22s，含砂率：≤4%，膠體率：≥95%，PH值：7～10，
　　為及時排除孔內鉆渣，提高鉆孔效率，泥漿循環系統中采用先進的泥漿處理器。泥漿循環系統由鉆桿、出漿管、泥漿處理器、回漿管及供風系統組成，每臺鉆機配壓風機和泥漿處理器各一臺。鉆孔施工過程中，在壓風機送出的高壓空氣作用下，泥漿順著鉆桿從孔底抽出，沿出漿管進入泥漿分離器，將砂石篩分排除，處理后的泥漿沿回漿管流入樁孔內循環。凈化時排出的鉆渣通過溜槽排放到指定的運渣船舶上。
　　
　　3.3鋼筋籠的制作、對接下放
　　由于鋼筋籠長度大、分節多，且主筋接頭采用機械連接接頭，對鋼筋籠制造的質量要求很高。鋼筋籠制造采用長線法施工，長線法臺座是長線法制造鋼筋籠的胎具，由一系列間距2.0～2.5m的底座組成；底座由混凝土支墩和鋼底模構成，在鋼底模上按鋼筋籠的設計尺寸設置有主筋定位裝置（在鋼底模上按照主筋直徑用細鋼筋彎制“U”形卡焊接在底模上），長線法臺座工藝如下圖。

　　圖5長線法臺座工藝及鋼筋接頭
　　由于鋼筋籠直徑大、重量大，鋼筋籠對接時不可能采用常規的設置孔口扁擔梁的方式來支撐已放入孔內的鋼筋籠。為此，需設計“鋼筋籠懸掛環”來解決鋼筋籠的支撐及懸掛定位問題。“鋼筋籠懸掛環”由卡板和支撐圓環兩部分組成，支撐圓環由兩個半圓環通過螺栓連接成一個完整的圓環，卡板可在支撐圓環內前后抽動。安裝鋼筋籠時，先將“鋼筋籠懸掛環”安裝在孔口平臺頂面，將吊入孔內的鋼筋籠通過加強后的加勁箍支撐在“鋼筋籠懸掛環”上，然后，起吊下一節鋼筋籠與之對接，
　　鋼筋籠對接時的主要注意事項：
　　a.鋼筋籠主筋對接一定要保持預制和安裝的統一，即預制時對接在一起的兩根主筋，在安裝時必須保證也是這兩根主筋對接（在鋼筋車間分節拆除接頭時應事先做好對應的標記）；
　　b.主筋對接時，同一接頭兩個絲頭之間的間隙不得超過1mm，若間隙太大，可用導鏈葫蘆將這兩根主筋進行對拉。
　　4施工組織
　　5#墩鉆孔樁施工作業面小，施工設備多，吊重作業頻繁，需要精心組織，精細化管理，做到施工忙而不亂，按照既定工序及工期施工，保證現場施工組織的嚴密及后續施工的連續性。
　　5安全環保
　　二七長江大橋5#墩所在水域交通繁忙，大型船只較多，橋位附近分布有眾多的港口、碼頭、加油船，通航情況較為復雜，施工期間施工水域受到限制，因此必須根據水上工程狀況，編制有針對性的水上施工防撞、防火方案，主要以防為主。
　　1、制訂水上施工安全作業方案
　　制訂周密、詳細的施工組織方案，報送海事機關審查，并請建設單位召開航運、港務、航道等有關單位協調會，由海事部門發布航行通（警）告，頒布實施。按航道部門要求，在施工水域上、下游一定范圍內設置航標。根據施工需要，劃定施工區域并與港監部門協商，委托港監監督指揮航運，日夜值班，確保安全。
　　2、落實和完善水上救援組織體系，作到領導負責、機構健全、分工明確、責任到位和聯絡通暢。要制定應急方案和防范措施，并組織具有快速反應能力的搶險救助隊伍，落實通訊、船舶、裝備等各項保障措施，做到隨時隨地能根據需要實施緊急救助。
　　3、施工期間水上海事管理
　　與航務、港監、水上公安等部門簽訂施工期間水上管理協議。加強水上航務和安全管理。
　　在油船碼頭未遷移的情況下，鉆孔樁施工要在平臺上設立警示帶，嚴禁隨意向江中亂丟廢棄物保證油船安全。
　　7結語
　　（1）在施工作業面狹小、工期緊張、地質情況復雜、安全隱患大的情況下，配備大功率高性能鉆孔機械，精心組織，合理安排，組織快速有效的生產。
　　（2）根據不同的地質情況合理選擇鉆進方式及鉆進參數，最大限度的減少鉆進過程中孔內事故的發生。
　　
　　參考文獻：
　　[1]汪芳進.武漢二七長江大橋實施性施組.
　　[2]楊文淵，徐犇.橋梁施工工程師手冊[M].人民交通出版社，1995.
　　[3]交通部第一公路工程總公司橋涵（上冊）人民交通出版社，2000.   論文