1钢管桩平台施工
钢管桩施工完毕后，纵、横向在每两根相邻的钢管桩之间用［10槽钢焊接设置成剪刀撑，剪刀撑上撑距离桩顶1m，上下撑距离2m，在每根钢管桩中灌满中粗沙和水以加强钢管桩的刚度。钢管桩顶上安装桩帽及纵横梁，桩帽采用厚度δ=20mm钢板及加劲肋(15cm×10cm×2cm)焊接而成;纵梁采用12m和6m长的Ⅰ45工字钢焊接接长，每2片为1组，钢管桩与纵梁间采用20mm高强螺栓固定;横梁采用6m长Ⅰ32b工字钢，3片为1组，纵梁与横梁间采用16mm钢筋抱箍抱死;最后在横梁上铺设枕木形成钻机工作平台。钢管桩平台平面图见图2。
2操作平台检算
平台支墩为16根=600mm(δ=6mm)钢管桩，插入河床面以下6m;考虑钻机摆放的最不利情况，即由4根钢管桩支承1台冲击钻机进行钻孔施工。2．1上部荷载P每台冲击钻机G1=30t/台×1台=30t。Ⅰ45工字钢纵梁G2=0．082t/m×13m×4=4．3t。Ⅰ32b工字钢横梁G3=0．70t/根×4根×3=8．4t。［10槽钢剪刀撑G4=0．06t/根×8根+0．08t/根×16根=1．8t。操作平台及其他材料、设备G5=5t。特殊荷载G6=10t。P1=(G1+G2+G3+G4+G5+G6)×10=595kN。考虑钻机冲击荷载影响，上部荷载P=1．3P1=1．3×595=774kN。2．2钢管桩承载力FrFＲ=nfUL+nPifi。n=4，f=20kPa，U=πD=π×0．6=1．884m，L=6m，Pi=150kPa，fi=π(Ｒ2－r2)=π(0．32－0．2942)=0．0111m2。FＲ=4×20×1．884×6+4×150×0．0111=910kN。∵FＲ＞P，∴平台支墩承载力检算合格。2．3稳定性检算考虑最不利情况，即洪水淹没操作平台(洪水位按十年一遇水位55．7m考虑)，对操作平台进行倾覆稳定检算。2．3．1洪水冲击力(洪水流速按3m/s计)P水=K·A·(r/2g)·V2。K=0．73，r=10kN/m3，g=9．8m/s，V=3m/s。A=0．6×8×4×2(考虑漂流物挡水)+1×20=58．4m2。P水=0．73×58．4×［10/(2×9．8)］×32=196kN。2．3．2最大应力σmaxMmax=(P水/n)×h=(196/16)×9=111kN·m。Wx=(π/32D)(D4－d4)D=60cm，d=58．8cm。Wx=［π/(32×60)］×(604－58．84)=1646cm3。σmax=Mmax/Wx=111/(1646×10－6)=68MPa。∵σmax＜［σ］=170MPa，∴操作平台稳定检算合格。2．3．33Ⅰ32b工字钢横梁检算已知Ⅰ32b工字钢Ix=11621cm4，Wx=726cm3，g=57．7kg/m，b=132mm，h=320mm，最大跨度为7．1m。1)均布荷载q。钻机荷载Q1=300×1．3=39t;枕木及其他材料Q2=3t;施工荷载Q3=2t;特殊荷载Q4=10t;P=(Q1+Q2+Q3+Q4)×g=54×10=540kN。q1=(P/S)×L1=［540/(7．1×7．1)］×(3．3+1．5/2)=43．4kN/m。q2=(P/S)×L2=［540/(7．1×7．1)］×(2．3+1．5/2)=32．7kN/m。2)最大应力σmax(qmax=q1=43．4kN/m)。Mmax=qmaxL2/8=43．4×7．12/8=273．5kN·m。σmax=Mmax/Wx=273．5/(726×3)=126×103kPa=126MPa。3)最大挠度fmax。fmax=5q2L4/384EI=5×43．4×103×6．54/(384×2．1×105×106×11621×10－8×3)=0．014m。∵σmax＜［σ］=170MPa，fmax＜［f］=L/400=0．018m，∴3Ⅰ32b工字钢横梁检算合格。3．4两片Ⅰ45工字钢纵梁检算Ⅰ45工字钢受力示意图(见图3)。已知Ⅰ45工字钢Ix=34950cm4，Wx=1533cm3，g=81．86kg/m，b=152mm，h=450mm，最大跨度为7．1m。3．4．1荷载P1及P2Ⅰ32b工字钢Q1=(57．7kg/m×12m×3根)×10=21kN。P1=(q1×L+Q1)/2=(43．4×7．1+21)/2=165kN。P2=(q2×L+Q1)/2=(32．7×7．1+21)/2=127kN。3．4．2最大应力σmaxC截面处弯矩最大:ＲA=［P1×(b+c)+P2×c］/L=［165×(1．5+2．3)+127×2．3］/7．1=129．5kN。Mmax=ＲA×a=129．5×3．3=428kN·m。σmax=Mmax/Wx=428/(1533×2)=140MPa。3．4．3最大挠度fmaxC截面处挠度最大:fmax=P1×a/6EIL［(2a+c)L2－4a2L+2a3－a2c－c3］=165×103×3．3/(6×2．1×105×106×34950×10－8×2×7．1)×［(2×3．3+2．3)×7．12－4×3．32×7．1+2×3．33－3．32×2．3－2．33］=0．015m。∵σmax＜［σ］=170MPa，fmax＜［f］=L/400=0．018m。∴Ⅰ45工字钢纵梁检算合格。
3水上钻孔桩基施工
采用3台冲击式钻机施工，先设置钢护筒，用厚δ=10mm的钢板在现场用卷板机卷制而成，钢护筒总长17．5m，底节长度为9m，顶节长度为8．5m，两节钢护筒接长采用法兰盘、螺栓连接;钢护筒利用已搭设好的操作平台及钻机吊装设备进行定位，定位架采用20mm钢管和16mm槽钢加工而成，内径2．35m，高1．5m，采用振动打桩机将钢护筒刃脚插打沉至河床面以下6m;为防止冲孔时护筒移位，应将钢护筒的上部用钢丝绳锚固在平台钢管桩上，以利钢护筒的定位及稳固。
4钢板桩围堰施工
水中桩基浇筑完成后，利用钢板桩围堰进行承台的施工。
5施工效果
深水桥梁桩基施工中，利用钢管桩做支撑，工字钢当纵、横梁，上面满铺枕木搭成的水上操作平台，施工简单可行，安全有保证，给桩基施工提供安全可靠操作平台;深水中桩基承台施工时，采用钢板桩围堰，施工安全有保证;在18号墩桩基承台、墩身4个月施工工期中，无任何安全事故。
6结语
深水桩基施工中，工作平台及围堰方式决定施工的成败，钢管桩构成的结构体系整体稳定性较好，并且材料易购、易安装、易拆除，安全有保证;钢平台在深水桥梁桩基施工中应推广。
作者：张峰 单位：中铁二十局集团第六工程有限公司
