大型橋梁主墩承臺施工方案經濟比選

朱國強

中鐵大橋局集團第二工程有限公司（210015）

大型橋梁主墩承臺施工方案經濟比選

朱國強

中鐵大橋局集團第二工程有限公司（210015）

目前市場競爭激烈的形勢下，施工單位在保證工程質量、安全、工期的前提下，施工方案優化和經濟比選是降低施工成本有效的途徑。以某橋梁工程為對象，對兩種不同的承臺施工方案進行了成本比較分析，為最終方案確認提供了必要依據。

承臺；施工，經濟

0 概述

0.1 工程概況

某工程為新XX路建設工程的重要組成部分，橋梁全長664 m。主橋主跨為雙塔自錨式懸索橋,跨度布置為(94+188+94)m。主橋橋型布置見圖1。

圖1 主橋橋型布置圖（單位:mm）

0.2 水文地質

本項目跨越XX溝。XX溝為淮水入江水道的一段。XX溝河底寬300～600 m，河底高程-5～-22.5 m上匯XX河、X河、XX河和XX河4條河來水，南入夾江，現排泄流量9 704 m3/s，約占歸江總流量的80%。XX溝百年一遇水位為7.0 m，常水位5～5.5 m，常年水位均較高。

0.3 工期情況

項目總工期630 d，還涉及到后期橋頭堡仿古建筑工程施工，施工工期極為緊張，必須在開工次年洪水來臨前完成基礎施工。節點工期：2013年9月,開工建設；2014年2月10日,完成主墩樁基施工；2014年6月30日，完成主橋承臺施工。

0.4 主墩承臺形式

主塔墩承臺樁基采用68根Φ220 cm鉆孔灌注樁，樁長85 m,樁中心距5.5 m，持力層為全風化砂巖。

主塔墩承臺為鋼筋混凝土結構，厚度5.0 m，承臺頂標高-3.321 m，底標高為-8.321 m。承臺平面尺寸為49.3(順橋向)×65.5 m(橫橋向)，啞鈴型布置，見圖2。

圖2 承臺平面布置

1 承臺施工方案比選

1.1 比選方案

主墩承臺位于河道中，枯水期施工水位+5.5 m，河床標高約為-2.0 m，承臺底標高-8.321 m，承臺底至水面高度為13.821 m，承臺底距河床面高度為6.321 m，對于此類承臺施工一般采用雙壁鋼套箱圍堰或鋼板樁圍堰進行施工。

1.2 雙壁鋼圍堰施工方案

1.2.1 主要方案及工期

雙壁鋼套箱圍堰設計輪廓尺寸與承臺相同，封底采用C30水下混凝土封底，封底厚度5 m，封底混凝土底標高-13.321,鋼圍堰底標高確定為-14 m，刃腳底面與封底混凝土底面標高基本相同。鋼圍堰采用鋼結構加工廠分塊制作，墩位處采用吊機分塊拼裝，拼裝完成后利用多臺千斤頂整體下放圍堰，圍堰內吸泥取土下沉，下沉到位后進行圍堰封底施工。雙壁圍堰需在墩位處臨時平臺組拼成整體后下放入水，鋼圍堰的墩位組拼需要在鉆孔樁施工完成后進行。根據施工方案，施工工期安排見圖3。

鋼圍堰方案承臺施工用時139 d。

圖3 承臺施工工期安排

1.2.2施工成本測算

采用雙壁鋼圍堰施工,準確控制圍堰拼裝精度，便可用圍堰作為后續承臺施工的外模板，圍堰取土也可相應減少。成本測算見表1。

表1 施工成本測算

1.3 鋼板樁圍堰施工方案

1.3.1 主要方案及工期

鋼板樁圍堰設計輪廓尺寸比承臺尺寸大1.5 m，便于安裝模板，封底采用C30水下混凝土封底，封底厚度5 m，封底混凝土底標高-13.321，鋼圍堰底標高為-21 m。根據施工水位+5.5 m，圍堰頂標高設計為+6 m，圍堰高度27 m，圍堰主要由鋼板樁及內支撐組成。

根據承臺結構尺寸，考慮鋼板樁圍堰內支撐設置、施工方便、施工進度等情況，主墩鋼板樁圍堰按主承臺、系梁分塊設置鋼板樁圍堰，各分塊圍堰又連接形成整體，互相支撐。鋼板樁采用國內先進、剛度大的超長拉森Ⅵ型鋼板樁，鋼板樁樁長27 m。圍堰采用三層內支撐，頂層內支撐+3.5 m，圈梁采用2HM588，內支撐采用Φ800鋼管。第二層內支撐-1.0 m，第三層內支撐-4.5 m，圈梁均采用2HN900，內支撐采用Φ1 000鋼管。

鋼板樁插打在鉆孔樁施工過程中進行，設計施工平臺時預先考慮鋼板樁插打位置，進行預留，打樁設備在完成平臺樁及鋼護筒插打后，鉆機鉆孔的過程中進行承臺部分鋼板樁的插打，考慮在鉆孔樁完成前同步完成60%的鋼板樁插打，鉆孔樁施工完成后繼續完成剩余鋼板樁插打并安裝圍堰內支撐。施工工期見圖4。

鋼板樁圍堰方案承臺施工用時為72 d。

圖4 承臺施工工期安排

1.3.2 施工成本測算

承臺施工需要在圍堰內安裝承臺鋼模板。成本測算見表2。

表2 施工成本測算

1.4 方案比選

雙壁鋼圍堰施工，在大型橋梁基礎施工中較為常見。超長鋼板樁圍堰施工在實際施工中案例較為罕見，該工藝在我公司施工的XX鐵路XXX大橋121號主墩及XX城際鐵路XXXX大橋主橋7號墩得到成功應用。掌握該施工技術，大膽采用新工藝，可以縮短施工工期并可以節約成本480萬元左右，所以推薦采用鋼板樁圍堰施工。

方案對比件見表3。

2 結語

在項目的投標及施工管理過程中，工程造價人員對大型方案的經濟比選是一項極其重要的工作。目前市場競爭激烈的形勢下，施工單位在保證工程質量、安全、工期的前提下，施工方案優化和經濟比選是降低施工成本的有效途徑，造價人員應做好經濟參謀,保證項目管理目標的順利實現。