王乃双，陈松松，潘振科
(广西路桥工程集团有限公司，广西 南宁 530200)
预应力混凝土(连续)刚构桥在桥梁工程建设中应用广泛，适用于跨径为60～150 m的中大跨径桥梁，常见于海域、山区、铁路的桥梁工程，其主要采用挂篮悬臂现浇的工艺施工，施工过程中墩柱的塔吊是辅助施工的主要设备[1]。近年来，我国越来越重视西部地区的交通建设，随着《西部陆海新通道总体规划》的实施，越来越多的桥梁建设涉及海域，其中多有采用刚构桥的设计。如何在海上设置塔吊基础实现塔吊的安装，并保证其在使用过程中的安全性和稳定性成为一个难点。本文通过对龙门大桥东引桥海上刚构桥悬臂施工塔吊基础施工方案进行比选，得出最优方案，可为类似工程提供参考。
广西滨海公路龙门大桥是目前广西在建的最大跨径桥梁，主要包括主桥、东西引桥和扬帆立交。其中东引桥共47跨，分为10联，第2联、第8～10联上构为预应力混凝土变截面连续刚构箱梁，主要采用挂篮悬臂现浇施工，其中第53#、54#、83#、84#、92#墩柱位于海上，需在这些墩位的左右幅墩柱正中间设置基础，安装塔吊来辅助刚构桥悬臂施工。
根据相关经验，查阅资料并进行有限元分析验算，主要设计出以下4种塔吊基础施工方案。
2.1 方案一：大钢护筒+钢筋混凝土桩基础
在塔吊安装位置搭设钢管桩型钢平台，用吊车在塔吊安装位置下放钢护筒，用液压振动锤将护筒打入海床一定深度，之后在型钢平台上放置冲击钻机，利用钢护筒进行桩基冲孔施工，至一定深度后，清孔下放提前加工好的钢筋笼，然后利用混凝土泵车配合料斗和导管浇筑桩基混凝土，待混凝土强度满足要求后，在大钢护筒内对桩基顶部混凝土进行凿毛，安装顶部塔吊基础钢筋和预埋件，然后浇筑基础混凝土，待顶部混凝土基础强度满足要求后即可进行塔吊安装。详见图1。
图1 大钢护筒+钢筋混凝土桩基础施工示意图(cm)
2.2 方案二：利用桥梁承台搭设型钢结构塔吊基础
在桥梁左右幅承台顶面相应位置预埋带钩筋钢板并与承台结合，再在预埋钢板上焊接钢管立柱，用型钢梁连接左右幅的钢管立柱，并设置多方向斜角型钢杆件保证结构稳定性，在型钢梁中间部位焊接上下连接法兰钢板后，可在法兰钢板上进行塔吊安装。如下页图2所示。
图2 桥梁承台搭设型钢结构塔吊基础施工示意图
2.3 方案三：利用桥梁墩柱搭设型钢结构塔吊基础
在左右幅墩柱相应位置设置大小匹配的预埋盒和带钩筋预埋钢板，再完成两边墩柱相应节段混凝土浇筑，待混凝土强度满足要求后利用预埋盒与预埋板安装型钢支架，预埋盒用于支架斜腿底座插入固定，预埋板用于支架上部型钢梁两侧焊接，并在两排支架间设置型钢杆件连接加固，在型钢梁中间部位焊接上下连接法兰钢板后，即可在法兰钢板上进行塔吊安装。如图3所示。
2.4 方案四：钢管型钢支架+钢筋混凝土盖帽基础
用柴油打桩机或液压振动锤在塔吊安装位置按图纸插打5根钢管桩，用型钢杆件将各钢管桩联结成整体，在钢管桩顶板焊接型钢，安装模板，设置塔吊基础钢筋及预埋件，然后用混凝土泵车浇筑混凝土，待混凝土强度满足要求后，即可进行塔吊安装[2]。如图4所示。
图3 桥梁墩柱搭设型钢结构塔吊基础施工示意图
图4 钢管型钢支架+钢筋混凝土盖帽基础施工示意图
3.1 技术可行性对比(表1)
表1 各方案技术可行性对比表
3.2 安全可靠性对比(表2)
表2 各方案安全可靠性对比表
3.3 确定最佳方案
根据以上4种方案在技术可行性和安全可靠性两个方面的对比分析结果，以方案一“大钢护筒+钢筋混凝土桩基础”为最佳方案。
项目采用“大钢护筒+钢筋混凝土桩基础”方法，于2021年8月成功完成83#、84#、92#墩的海上塔吊安装，及时将塔吊投入上部结构施工当中，保证了项目总体施工进度的正常开展。海上塔吊完成安装并投入使用后，在随后的上构施工中对塔吊的使用进行跟踪观察发现，海上塔吊基础稳固，塔吊稳定无晃动，塔身底部无泡水腐蚀现象，安全性得到保证。
本文通过对4种海上刚构桥的塔吊基础施工方案的对比，认为采用大直径钢护筒+钢筋混凝土桩基础施工方案最合理，即通过大直径钢护筒施工桩基，利用钢筋混凝土桩基础深度嵌入持力岩层，保证了海上塔吊基础的稳定性；
利用钢护筒作围堰，在桩基顶部设置塔吊安装与桩基连接的过渡基础，在过渡基础中预埋螺栓以实现塔吊的安装；
在塔吊使用中利用钢护筒作为隔离塔身与海水的保护层，防止塔身被海水浸泡。由此实现了海上塔吊的安装，并保证了塔吊使用过程中的安全可靠。此施工方案可为今后类似工程施工提供参考。