摘 要：本文通过东非第一跨海大桥坦桑尼亚基甘博尼桥施工中采用的美国公路桥梁标准规范[1]，以桩基施工为例，与中国公路桥涵施工技术规范[2]对比分析，概括总结了国际与国内规范对于桩基施工中的差异性。希望对今后我国公路桥梁工程发展有一定的借鉴意义，并帮助广大技术人员开阔视野，提高竞争力。

关键词：中美标准规范；基甘博尼桥；桩基施工；对比分析

1 前 言

基甘博尼桥横跨非洲东部坦桑尼亚共和国前首都达累斯·萨拉姆市东南部库拉西尼海湾，是沟通主城区和东南郊区的唯一桥梁，同时也是东非第一座跨海大桥。业主是坦桑尼亚国家社保基金NSSF，设计及监理（咨询）均为埃及阿拉伯咨询公司ACE，承包方为中国中铁大桥局MBEC。施工合同条款采用国际咨询工程师联合会FIDIC条款（2005年多边开发银行协调版）；技术规范采用美国公路与运输协会标准AASHTO规范；材料规范采用美国材料与试验协会ASTM规范和英国标准学会BS规范，以ASTM为主。

2 工程概况[3]

基甘博尼主桥长400m，布置形式为（40+60+200+60+40）m的五跨双塔单索面斜拉桥，引桥为4×40m及3×40m跨连续箱梁结构。主桥桥面板宽32m，包括双向6车道以及2条人行道。上部结构为预应力混凝土箱梁，塔柱混凝土箱型截面。两岸引桥均为等高预应力混凝土连续箱梁，分为左右两幅，单幅梁顶面宽14.8m，两幅净距2.4m。全桥基础均采用桩基础。全桥结构图如“图1”所示：

全桥桩基均为钻孔灌注桩，C42海工混凝土，摩擦型桩，，共202根，其中直径φ1.5m 162根，φ1.0m 40根。桩长为25m～64.48m。其中主塔墩为7#、8#墩，均为40根直径φ1.5m的桩基。7#、8#墩桩顶标高均为-2.0m。各支墩承台底基本坐落于海床线以上。主梁底面标高+11m，不考虑通航要求。

本桥横跨库拉西尼海湾，水位主要受印度洋潮汐影响，一天两次涨落潮。设计最高水位+2.3m，最低水位-2.0m，平均水平面为+0.00m，最大水深为11.30m。桥位最大风速为19.4m/s，气温为16℃～33℃，相对湿度为51%～80%。海湾中地质情况从上向下依次为：1、软质粘土。海床处顶层土为软质和非常软质粉质粘土，延伸至海床以下8.0～19.0m。2、粘土。中间或夹杂着中等坚硬粉质粘土的土层：分布在软粘土下面并延伸至海床以下18m。3、砂。中等致密到非常致密的砂层并带有不同含量的粉土和粘土的土层：分布在上述土层下面并延伸至海床下35～40m。4、石灰岩。有夹杂珊瑚砾石的石灰岩层：分布在海床下41～53.6m。不同厚度的粘土或粉土夹层出现在不同的深度。本桥西北岸侧表面覆盖了纳尔逊·曼德拉道沿线桥梁与海边珊瑚礁崖之间的沼泽地带，位于道路桥梁与印度洋间的沼泽地带之下主要是：松散的细至中粉砂，深度约为16m，粉砂层之下为中等密度粘土砂层，再下为细粉砂。此外在局部位置靠印度洋海边发现了珊瑚石灰岩，深度2～10m。大桥东南岸侧表面存在大约5m深的细砂，细砂层下为粘土砂，深度达10m。总体上，沿基甘博尼桥引道沿线无可压缩土壤。库拉西尼海湾水流流速0.03m/s～0.3m/s。海水涨落潮对海岸线冲刷明显，需要注意边坡防。

3 中、美标准规范在桩基施工中对比分析

本桥钻孔灌注桩施工所采用是美国公路与运输协会制定的《公路桥梁标准规范AASHTO LRFDCONS-2004》，它与中国交通运输部制定的《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）相比，有以下几个方面的差异，值得我们中国工程师学习和借鉴：

3.1 开钻前准备工作

美国规范规定：承包商必须在开钻前四周向咨询工程师提交有关钻孔施工的全部施工方案。包括：设备清单；整体施工程序；泥浆、钢筋、混凝土、荷载试验的施工方法、工艺。在施工图未得到咨询工程师批准前，承包商不得开工。这证明咨询工程师虽然角色和中国的监理工程师差不多，但是咨询工程师在整个工程施工中处于核心地位，业主、承包商必须听从咨询工程师符合施工合同条款的指令。而中国的工程施工是业主占主导地位，监理工程师服从业主的指示。这点需要中国向美国学习。

3.2 混凝土

本桥要求混凝土材料必须为A类的高性能混凝土。美国规范规定：A类混凝土是指除了暴露海水中或者其他等级混凝土要求，一般情况下适用于所有桥梁结构构件。而中国普通混凝土没有A类这种说法，只有部分预应力混凝土构件有A、B类说法[4]。中国规范规定：A类指使用荷载短期效应组合作用下，构件预应力混凝土正截面拉应力不超过规定的容许值；B类则指使用荷载短期效应组合作用下，构件预压应力区混凝土正截面的拉应力超过规定的限制，但裂缝宽度不超过容许值。美国混凝土协会ACI规定：高性能混凝土是一种易于浇注、捣实、不离析，能长期保持高强、韧性与体积稳定性，在严酷环境下使用寿命长的混凝土。它并不一定需要很高的抗压强度，但仍需达到55MPa以上，需要具有很高的抗化学腐蚀性或其他一些性能。而中国交通运输部参照中国工程建设标准化协会制定的《高性能混凝土应用技术规程》（CECS 207：2006）[5]，对高性能混凝土定义为：采用常规材料、常规工艺，在常温下，以低水胶比、大渗量优质渗合料和严格的质量控制措施制作的，具有良好的施工工作性能且硬化后具有高耐久性、高尺寸稳定性及较高强度的混凝土。两国关于A类混凝土定义完全不同，关于高性能混凝土定义基本一致。

3.3 护筒

关于护筒，美国规范要求灵活：只要求护筒内径应不小于桩径，对于埋设没有具体规定。而中国规范要求详细：陆上或浅水区筑岛处的护筒内径至少大于桩径200mm；在水中以机械沉设的护筒，内径依实际情况而定。护筒顶宜高于地面0.3m或水面1.0～2.0m；护筒埋置深度在旱地或筑岛处宜为2～4m。

3.4 泥浆

关于钻孔泥浆，美国规范的钻孔桩泥浆性能指标见“表1”所示。关键指标是相对密度、黏度、含砂率、酸碱度这四项。而且美国规范规定，在灌注桩混凝土之前，应在孔底和整个孔内充满泥浆的高度每间隔不超过3m处分多次取泥浆样本。

表1 美国《公路桥梁标准规范》钻孔桩泥浆性能指标

泥浆特性 20oC下测得合规性值 试验方法

钻孔时搅拌的泥浆 浇筑混凝土时

相对密度 1.03～1.11 1.03～1.20 泥浆比重秤

黏度（Pa·s） 14～22.5 14～22.5 马什漏斗

含砂率（%） 40m或土质较差的桩，沉淀厚度≤300mm。美国规范对于涉及到桩头质量的孔底沉淀控制比中国要求严格。

3.6 钢筋笼保护层垫块

关于钢筋笼，两国要求基本相同，均要求应能保护桩基钢筋质量。唯一不同点在于保护层垫块。美国规范规定：①垫块的竖向间距≤1.5m；②当钢筋笼的纵向主筋是直径>25mm时，垫块的竖向间距≤3m。而中国规范规定：垫块的竖向间距≤2m。对比可以看出，中国规范是要求所有类型的桩，垫块都是同样的布置。而美国规范对于不同直径类型的桩，垫块布置各有区别，更适应实际需要。

3.7 混凝土的灌筑及养护