湖口大桥东塔桩基冻结法施工技术介绍

【摘要】 本文通过冻结法施工技术在湖口大桥东塔桩基施工中的应用，结合东塔桩基的具体特点，从冻结发施工方案选择，技术工艺设计，低温混凝土施工等几个方面对冻结法施工技术在桥梁深水基础施工中首次应用作了介绍，通过施工实践证明，冻结法施工技术作为一种成熟的施工技术，在桥梁深水基础施工中应用是可行有效的。
　　【关键词】 湖口大桥　东塔桩基　冻结法施工技术　
　　1.引子
　　湖口大桥东塔基础原设计采用钻孔灌注注桩，但由于该桥地质水文情况及设计构造的复杂性，导致采用钻机成孔存在很多实际困难。为确保工期、工程质量及减少投入，由施工方提出在项目方支持，专家咨询论证的前提下，将煤炭系统多年来行之有效的冻结固壁法首次引进桥梁深水基础施工，并取得圆满成功，现对其进行简单介绍。
　　2.湖口大桥工程概况
　　湖口大桥位于江西省湖口县，地处鄱阳湖与长江的交汇之处约三公里，是九江至景德镇一级汽车专用公路上的特大桥。桥长3799米。其主桥为双索面三跨预应力大小塔斜拉桥，半漂浮体系，跨径布置为188m+318m+130m，连续长度为636m,桥宽27.5m
　　该桥大小塔基础均采用4根大直径钢筋混凝土灌注桩，其中小塔（根据所处方位称为东塔，基础灌注桩直径Φ4m）桥址处地质情况十分复杂，基础覆盖层均为软弱松散冲击层，厚度达19m之多，土性以淤泥和淤泥质亚粘土为主，基岩主要由石英砂岩组成，岩性坚硬脆，裂隙较发育。
　　3.东塔桩基施工方案选择
　　由于本桥主塔桩基设计构造和地址水文情况十分复杂，因此选择一种正确合理的成孔方案显得格外重要，这将直接影响到工程质量和工程进度。经过对桩基设计构造特点、桥址地质水文情况及施工设备能力进行综合分析后，拟定钻孔灌注桩和冻结法挖孔灌注桩两种施工方法进行比选。依据加快工程进度、保证工程质量、最大限度减少投入的原则，最终确定采用冻结法人工挖孔灌注桩方案进行湖口大桥东塔桩基的施工。
　　3.1采用传统方法钻孔成桩施工特点
　　3.1.1东塔桩径达4m，穿过的软弱松散冲击层厚度大，采用传统钻机成孔，钢护筒直径　　将达4.5m以上，要下沉到基岩层将十分困难，机具设备难以满足施工要求；
　　3.1.2由于桩径大且存在变截面，采用传统钻机成孔浇筑水下混凝土风险大；
　　3.1.3传统钻机成孔，设备庞大，移位困难，4根桩难以平行作业，工期难以确保。
　　3.2冻结法人工挖孔施工特点
　　冻结法施工技术，即是利用人工制冷的方法把土壤中的水冻结成冰形成冻土帷幕，用人工冻土帷幕结构体来抵抗水土压力，以保证人工开挖工作顺利进行。作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m。经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点：
　　3.2.1可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术；
　　3.2.2冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效；
　　3.2.3　冻结法施工对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构；

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