[12-11 16:59:52] 来源:http://www.tmgc8.com 桥梁工程 阅读:3708次
摘 要:该文主要根据地质条件的变化,对不同地质条件下,如断层带、岩溶地段、疏松卵石层等,采用不同的基础处理方法,对其他桥梁基础施工,具有一定的参考价值。
关键词:桥梁工程;大桥;基础处理;实例
0 前言
赣西大桥是清宜公路改线路段上的一座特大桥,也是宜春城第六座跨袁河的大桥。大桥由上海市政工程设计研究院设计,由江西省交通厅公路桥梁工程局施工,省公路学会咨询监理公司监理。荷载等级采用汽一超20,挂—120,桥宽25m,净宽22m,桥长510m,其中跨河主桥长210m,由6孔跨径35m的预应力砼T型梁组成;引桥长300m,其南岸为2孔跨径30m的预应力砼空心板梁,北岸为1孔跨径30m和10孔跨径20m的预应力砼空心板梁组成。下部构造,全桥20个墩台,2个桥台为U型桥台,1#-7#墩为实体墩身,8#—18#为1.2×1.5m长方形双柱墩;基础类型原设计全部为嵌岩钻孔灌注桩,共140根,其中:0#和19#桥台各为7根Φ1.0m,10#—18#墩各为6根Φ1.0m,1#、2#、7#、8#、9#墩各为8根Φ1.2m、水中3#、4#、5#、6#主墩台为8根Φ1.5m钻孔桩。承台:0#、1#—7#及19#为长方形承台,8#—18#墩为工字型承台。 经基础变更处理后,全桥20个墩台中,0#和19#桥台各由7根改为9根Φ1.0m、6#墩改为明挖扩大基础、17#和18#墩由各6根钻孔桩改为各2根桩径2.2m底部扩大为3.2m的人工挖孔灌注桩,全桥只有124根钻孔桩、4根挖孔桩和一个扩大基础,且0#桥台9根桩改为摩擦桩。 1 桥址区基本地质概况 桥址区覆盖层为第四系河流冲积层,自上至下依次为:上部以耕植土和粉质粘土为主,软~硬塑状,厚平均0.5—2.5m;中部以细砂为主,中密状,厚平均1.0—5.0m,底部为砂砾土为主,河床以卵石土为主,厚平均1.0-5.0m,局部厚达13-15m。覆盖层总厚度,南岸4—13m,局部超过20m,河床0.3—10.85m、北岸4.2—8.3m。 桥址区基岩,0#桥台以南为石炭系船山俎石灰岩,岩质坚硬,与二迭系炭质页岩呈断层接触,接触带岩石裂隙和岩溶较发育;0#桥台以北为二迭系炭质页岩夹薄层和透镜体状石灰岩,岩质硬软不均;在3#和4#墩之间有一区域性顺河方向断层横穿桥位,由于断层挤压作用,造成两侧岩层破碎,相互错动,裂隙发育,风化亦较严重,地下水很活跃,3#墩强风化层厚度平均达2.4m,中风化层厚平均产达11.31m,裂隙性岩溶较发育,岩面高差较大,给钻孔桩施工带来很大困难。 2 几处基础处理实例 为确保在合同期内完成建桥任务,保证工程质量的前提下,根据不同地段的地质条件,对下述几个墩台基础做了处理。 2.1 0#桥台基础处理(断层带支承桩改摩擦桩) 0#桥台基础原设计为7根Φ1.0m的支承桩,根据补充勘探资料,该桥台位于两个时代岩层交会断层破碎带,覆盖层和破碎软质岩厚度均在20m以上,其风化层多风化为软塑土状,岩石容许承载力不超过10Mpa,为此,经计算我们将7根Φ1.0m的支承桩改为9根Φ1.0m的摩擦桩,其桩长平均25m左右,可满足设计要求。 2.2 3#墩基础处理(岩溶地段桩基处理) 该墩为主墩,补充地勘时,每桩钻地质孔一个,8个地质孔中有4个地质孔遇裂隙性岩溶及0.3—1.5m洞径的小溶洞。为使钻孔桩能顺利施工,我们重点对钻机型号、施钻方法、泥浆粘度及比重、处理方法进行了认真研究准备,特别是对4个已发现有岩溶存在的钻孔重点加以对待:一是加长护筒,每钻0.5—1.0m左右,相应打入0.5—1.0m直至将护筒打入风化层 0.3—0.5m,确保穿过厚5—6m的卵石层孔壁稳定;二是选择CZ—30型冲击钻机采用5T重的十字型实心冲击锥,用中、低冲程(h=1—2m)慢击(3—4次/分)的冲击钻进方法;三是控制泥浆比重和粘度,比重1.1—1.15,粘度22—24秒;四是控制钻进速度,在预计有岩溶存在的3#—3、3#—6、3#—7、3#—8四个钻孔桩,通过岩溶地段钻进时,每钻进0.5—1.0m向孔内投入片石和硬粘土块,石和土的比例约4:1;五是及时补充浆液:钻有岩溶的钻孔时,准备足够的泥浆,一旦发现有漏浆情况,及时补充浆液,确保泥浆柱高度。由于采取了以上五项措施,除个别孔(3#—7孔)曾出现过卡钻、掉钻头现象外,四个有岩溶钻孔均较顺利完成,为水上最难完成的钻孔桩争取了时间,取得了水中下部构造施工的主动权。www.tmgc8.com 2.3 4#墩承台采用沉井与封底施工处理 4#墩位于袁河主流,水深3m,覆盖层为卵石层,加上筑岛砂砾层总厚达13m,承台尺寸21 ×5.5×2m,承台顶面低于水位2m,整个承台位于疏松河卵石层中,基坑开挖后四周和底面涌水很严重,筑两道围堰,用12台80—100mm离心泵抽水,水位下降2m左右就降不下去。经研究决定采用沉井护壁和砼封底方案,沉井内空22×6.5m,壁厚0.5m,井高4.5m(先预制2.5m,下沉后再接高2.0m),沉井下沉至承台底以下0.5m后集中用80—100mm离心泵8台抽水,抽至水深0.5m左右,再用挖机和人工配合进行初步整平井底,然后放满水进行水下砼封底。待封底砼达到一定强度后,抽干沉井内水,进行扎钢筋、立模、浇承台砼,历经一个月左右完成了该承台施工,并于春节前完成其实体墩身浇灌,为确保第二年桃花水来之前完成该桥水上下部构造打下了良好基础。 2.4 6#墩钻孔桩改明挖扩大基础处理 该墩位于北岸水边,原设计的8根1.5m的钻孔桩,平均桩长17m,水深0.5—1.0m。根据补充地勘资料,该墩范围卵石土厚0.4—1.3m,平均0.85m;基岩为炭质页岩夹薄层和透镜状灰岩,无强风化层,但中风化层较厚,平均8.15m,做明挖扩大基础,基底承载力完全可满足设计要求。经研究将该墩由钻孔桩改为明挖扩大基础,基础尺寸:底层为24.8×6.3×1.5m、上层为22.4×3.9×1.5m,埋置深度3.35m,深入中风化层2.5m。基坑开挖过程遇到透镜状炭岩时,采用小药量炸破方法,炸碎灰岩,再用挖机清除碎石渣,不到20天就完成6#墩基础施工。 2.5 17#和18#墩钻孔桩改挖孔灌注桩处理 原设计17#和18#墩均各为6根桩径1.0m的钻孔桩,平均桩长17m,工字型承台。据地勘资料,该二个墩覆盖层较薄,不超过5m,且以粉质粘土为主,底部为0.3—0.5m薄层砂砾层;基岩为炭质页岩夹薄层灰岩,强化风层较薄,中风化层较厚,有利于进行人工挖孔施工。经研究改为每个墩两根桩径2.2m底部扩径为3.2m的人工挖孔灌注桩,两墩桩尖均置于中风化炭质页岩内,桩长分别为10.4和10.6,桩间地面以下设置1.5×2.5m的横系梁以增强其稳定性。挖孔施工采用竹笼护壁,每隔1m增加一圈钢筋箍,护壁竹笼伸入强化风层0.5m;遇砂砾夹层时,采用旧棉絮堵水;遇到石灰岩透镜体时,采用小药量炸破炸碎每炮(100—150g);清除松散碎屑后即可下钢筋笼和浇 25#砼,施工较顺利,达到预期目的。 3 结语 3.1经济、合理、可行的基础处理方法,首先必须建立在有详细地质勘探资料的基础上,因此对结构复杂的大桥和地质条件复杂的地区,进行详细的地质勘探非常必要。 3.2要使各种基础处理方法得以顺利实施,必须选择一支具有一定资质、综合素质较高、施工经验较丰富的专业队伍。既无设备,又无施工经验,遇到难题束手无策的施工队是很难完成任务。 3.3作为地方工程,投资来之不易,在保证工程质量的前提下,基础处理方案应充分考虑尽可能节约投资的方案。赣西大桥通过基础处理,仅基础工程就节约投资数拾万元。 3.4项目法人公司必须是一个精干的指挥机构,不仅具备较高宏观管理、统一指挥、综合协调、调度能力,遇到关键问题处理一定要及时、果断,才能争取时间变被动为主动,赣西大桥水上下部构造施工能预期完工,关键是对水上基础工程施工处理及时和果断的结果。 作者介绍:卢浪牯www.tmgc8.com 严敬民 朱元宜 (宜春市赣西大桥建设有限公司 宜春 336000)