港珠澳大桥大直径钢管桩试桩方案.doc

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港珠澳大桥主体工程桥梁大直径钢管桩试桩
１、工程概况
港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,是连接香港特别行政区、广东省珠海市、澳门特别行政区的大型跨海通道,是列入《国家高速公路网规划》的重要交通建设项目。建设内容包括:海中主体工程（粤港分界线至珠澳口岸之间区段)、香港界内跨海桥梁、香港口岸、珠澳口岸、香港连接线、珠海连接线及澳门连接桥。项目总平面布置见图1。
主体工程范围:粤港分界线至珠澳口岸之间区段,，,(不含桥隧过渡段)，为实现桥隧转换设置两个长度各为６2５米的隧道人工岛。
图1　　港珠澳大桥项目总平面布置图
２、研究目的和意义
工程区域地质情况较复杂、环境保护要求高,缺乏可以利用的试桩资料，因此有必要在工程区域内进行工艺试桩,通过施工工艺试桩研究钢管桩成桩施工工艺,并研究钢管桩的关键施工设备、关键材料组织和关键参数,为钢管桩施工组织及施工图设计提供依据；
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本工程钢管桩基础直径大、承载力要求高。为确保工程设计和施工的安全可靠,需要在工程实施前在工程海域进行桩基施工工艺和承载力验证。主要试验目的如下:
钢管桩制桩、打桩设备及施工工艺的试验验证
本工程钢管桩直径为２．0m,桩基要求进入强风化不小于2．０m(或进入中风化),对打桩设备能力提出了很高的要求。需要通过现场试验，测试打入桩在沉桩锤击过程中桩身最大拉压应力、桩端闭塞效应等沉桩情况,初步提出锤型、停锤标准等沉桩工艺的参数,并对拟选的桩锤、打桩工艺及参数进行验证和调整。
⑵钢管桩极限承载力的确定
通过现场试验,确定钢管桩的极限承载力，并获取土层的侧阻、端阻力和桩身的应力及变形数据,从而为桩基设计提供可靠的数据。
3、试桩布置
港珠澳大桥主体工程桥梁试桩统一采用本项目建立的平面及高程控制测量系统。
大桥施工将建立海中临时参考站及测量控制点，为满足海中桥梁施工测量定位的需要，拟在青州航道桥、江海直达船航道桥和九州航道桥附近的试桩平台上建立GＮSS临时参考站。经研究，三个参考站宜设在K1９、K27和Ｋ3３处,位于桥轴线北侧1０0米左右。
根据桥位处水文及地质情况，大直径钢管桩的试桩位置结合海上测量平台的选点需要，拟选定在青州航道桥附近桥轴线北侧1０0米左右。具体见图２
图2 钢管打入桩平面布置图
在试桩平台上均可设置强制归心观测墩，用于安置ＧPＳ接收机和电子全站仪进行施工测量。
根据以上要求及试桩需要相结合,各类试桩的具体位置及相应轴线桩号见下表。
序号
相应轴线桩号
Ｘ－坐标
Ｙ－坐标
相应的钻孔号
试桩类型
桩底标高
单桩轴向受压承载力容许值
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(m)
(kN）
1
Ｋ１9＋003
2４６5321．91８

CKQ17
直径2．０ｍ钢管桩
-
12３57
２
K１９+00３
24６５３２7．90８

CＫＱ17
直径2．0m钢管桩
－
12357
3
K27+０3３


CＫQ41
~
-
3５0４7
4
K2７+０33
24617２４．2０１

CＫQ4１
直径２．2~2．0m钢管复合桩
－1０4．３
35０47
5
K33+３１7
　
　
JDＱ０9
直径2．０～1．8m钻孔灌注桩
-
28372
６
K33＋３１７
　
　
JＤQ09
~
-
28３72
表注:试桩桩底标高为暂定值。
4、试桩工作内容
1． 完成试桩结构设计及试桩研究工作大纲编制。
2.　完成一组共两根钢管桩的试桩研究。
３． 桩基承载力试验研究
测定单桩极限承载力、桩身轴力分布及土体分层侧阻力和端阻力；各土层界面上的沉降位移、桩端位移、桩身弹性压缩及土层的塑性变形;
测定桩端闭塞效应；
通过对试桩的高应变动力测试,测试桩身完整性及极限承载力(包括初打和复打承载力测试)。
4.　桩基施工工艺试验研究
研究大直径钢管桩制桩、打桩设备及施工工艺,同时对插打施工过程中的环境影响进行评估。
测试打桩过程中桩身拉、压应力和桩顶压应力,并确定打桩施工的锤型、停锤标准；
测定试桩平吊、垂直吊运时的桩身挠度，并测定吊运过程中不同角度(０°、15°、30°、45°)桩身应力分布,并