1、路 桥广西交通科技GUAN GXI COMMUNICA TION SCIENCE&TECHNOLOGY2003年 第4期第28卷总第106期收稿日期:2003-06-23作者简介:吴新贵(1969-),男,广西平乐人,工程师,从事公路桥梁施工技术及工程监理管理与研究;陈玉琳(1965-),男,广西梧州市人,工程师,主要从事公路工程的监督管理与研究。文章编号:1004-051X(2003)04-0078-02水南路大皇后武鸣河大桥桩基的施工方案吴新贵,陈玉琳(广西壮族自治区工程质量监督站,广西 南宁 530001)摘 要:针对目前高速公路的建设多采用了桥梁代替大填大挖的土石方路基,桩柱结构则更大
2、量被应用。结合水南路大皇后武鸣河大桥水下桩基的两种施工方案的比较,实践证明,裸露岩层上大孔径深水桩基钢护筒浇完封底砼进行稳固后可以直接当作施工平台使用,具有施工方便,实用性强,达到施工稳定性的要求。关键词:裸露;河床;桩基;施工;方案中图分类号:U443115 文献标识码:AThe Construction Program for the Pile Foundation ofWuming River Bridge at Shuinan Road Dahuanghou CountyW U Xin-gui,CHEN Yu-lin(Guangxi Zhuang Autonomous Region S
3、upervision Station for Construction Quality,Nanning Guangxi 530001,China)Abstract:This paper aims at illustration of current express highway construction,which adoptsbridges as substitutes for the roadbeds with heavy filling and excavation earthwork and uses a lar genumber of pile and column structu
4、res1Combined with the comparison between two constructionprograms for the underwater pile foundation of Wuming River Bridge at Shuinan Road DahuanghouCounty,practices prove that deep water pile foundation with large opening on bare rock stratumcan be directly used as construction platform after stab
5、ilized with full-closed end concrete castin g1It facilitates construction with strong practical use and can meet the demands of construction stabili2ty1Key words:bare;riverbed;pile foundation;construction;program 水南路大皇后武鸣河大桥是河池(水任)南宁高速公路的控制工程,全长127108 m,上部构造为4孔30 m的后张法预应力T梁;下部构造:墩台均为柱桩式结构;基础则全为支承桩。该
6、桥桥面净宽为2 m1118 m,设计荷载为汽车 超20,挂车120验算,设计洪水频率为1%。墩基础设计为4根并排的 200 cm钻孔桩,桩长1119 m不等,施工时,根据岩面高差对桩长做相应调整。在施工之前对现场进行了勘察,发现:该桥处于一个水电站的上游,河水流速较缓,最高流速为018m/s左右;水中桩位处河床上只有10 cm大小不等粒径河卵石覆盖层015 m左右,岩层基本是裸露的;河床面不平整,岩面起伏较大,桩位纵、横桥面均出现岩面高差极大的情况,最大者是在同一根桩内高差超过了310 m;桥下最大水深为1115 m,因受水电站水坝的控制水位枯涨不大,最大高差约为2 m。这些情况集中体现了桩基
7、施工的难点:如何固定桩基础钢护筒,和如何建造一个工作平台足以提供支承重达22 t之重的冲击机具并使之稳固而不致于冲成偏孔。87 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.1 施工方案的确定111 总体方案 根据上述桥位所处的地质、地形、水文等资料,制定了一个基础施工总体计划,为此我们做了关于2#、3#墩桩基施工的方案比较。112 方案1 在河中搭设两个18 m6 m的主工作平台,用3 m24 m的轻易平台来联结上述两个工作平台,同时也作为施工便道。如图1所示,主工作平台采用80 cm钢护筒素砼副桩作
8、为支撑,用20槽钢把副桩相连结加上用14槽钢等型钢做为斜撑联结成一个具有足够强度与刚度、直接架设在裸露岩石上,并依靠自身重量和铰结来保持稳定的一个施工作业平台。图1 固定工作平台 单位:cm113 方案2 用贝雷梁桁架和20槽钢把两艘48 t驳船(共有12个2 m2 m4 m的浮箱相拼成)联成一个中空215 m的整体作为施工平台,它可以载着冲击机具等横跨用14槽钢互相联结成整体的整排4个钢护筒整体。两驳船间的一头是开口的,一头才用贝雷梁桁架固定(见图2)。施工(冲击)的时候让冲击机具的部分重量作用于钢护筒整体上,减轻对驳船的承载,特别是减少冲击机具的过大垂直位移和晃动。为此在加工钢护筒的时候,
9、钢护筒的底部50 cm采用双层钢板,另外在局部还增焊了支撑点,如图3所示。因为该平台是活动的,它依靠4根 22 mm的钢丝绳作为锚绳把驳船锚定在河上,所以它的关键是锚绳要牢固。这两种方法案中钢护筒的稳固都是用袋装砂土把钢护筒底部周围筑高围堰,吹干浮石、砂后在里面浇筑水下砼封底(见图3)。不同的是前者钢护筒上部可以用槽钢焊接连到工作平台上进行稳固,而后者只能依靠4根钢护筒自身相互连结成整体而稳固。图2 活动工作平台 单位:cm图3 钢护筒脚仞及封底图114 方案比较从上述两个方案进行比较,不难看出:(1)从可行性考虑这两个方案都是可行的,1个是半活动工作台,1个是固定的工作平台,按该桥址的水文资
10、料不难判定活动平台是非常容易锚固的,能满足施工上对稳定性的要求。(2)从工期上考虑,方案1要增加施工20根副桩,且不能像有覆盖层的河床中施工副桩那样可直接嵌入覆盖层中自行稳固,同时还要增加浇筑水下砼120多m3。按此计算要增加将近2030 d以上的时间去做准备工作,即施工准备不够方案2简便,方案所用的总工期要长。(3)从经济性考虑,方案1所用材料明显比方案2要多,因为它须要购进更多的钢板卷成副桩的钢护筒,也要购进更多的槽钢等型钢,更要浇筑水下砼120m3以上,同时所有这些与方案2比较,其可利用回收率比较低,所以经济性方案2较方案1好。(4)方案2中的投入与产出比是可观的,对于多跨同种类的基础更
11、有现实意义,更利于施工期的缩短,更利于今后施工的发展。(下转第95页)972003年第4期 第28卷 总第106期 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.(1)改变施工方法。采取短进尺,强支撑的办法掘进,迅速施工仰拱和填充砼,再及时跟进施工二次衬砌。(2)加强超前预支护,该段虽有长管棚对稳固围岩起到较大作用;但该段地质情况极差,围岩压力过大,长管棚局部被压弯,经研究仍要加强超前预支护围岩。采用 42 mm小导管l为3 m(每环纵向搭接110m),环向间距取40 cm,地质条件差的地段则加密间距取
12、20 cm,注双液浆即水泥浆加水玻璃。(3)加强初期支护与围岩的连接。采用 42 mmL3 m小导管在各截工字钢架连接板处打注浆小导管,每连接点施打两根小导管将工字钢架夹住焊接起来,代替原设计的ZW药包 22锁脚锚杆。增设径向锚杆,采用自进式 22砂浆锚杆,环向间距取80 cm、纵向间距取100 cm呈梅花形布置,再次加强初期支护与围岩的连接。(4)上述办法施工过程中,应重视地下渗水的集中抽排,加强各工序的质量管理,采取严明的奖罚措施促进质量管理,使上述预防初期支护大幅变形的措施不折不扣地落到实处。5.2 粘土充填灰岩之灰岩溶蚀地段该段特点是时软时硬,掘进穿越该段时,既要充分利用硬岩的支承力,
13、又要考虑硬岩爆破拆除的不良影响。上述加强初期支护与围岩连接的措施仍适用本段,本段的临时支撑可不必象上述饱和粘土段那样密,视实际情况而定。施作初期支护时视实际地质情况,尽量将工字钢架落在岩石上,灵活处理。爆破挖除工字钢脚岩石时,应多布炮眼少放炸药量,尽量避免大幅扰动围岩;爆破前可用工字钢临时支撑岩石上的初期支护下脚,控制初期支护的下沉。经施工监测,采取以上措施防止初期支护大幅变形其拱顶下沉和洞内水平收敛大部分均未有大的变形,见下表3、4:表3拱顶下沉值部位平均值(mm)最大值(mm)最大变化速率(mm/d)ZK2+030+04017.720.62.8ZK2+040+0509.313.84.1ZK
14、2+050+0709.815.43.8表2A单元水平收敛值部位平均值(mm)最大值(mm)最大变化速率(mm/d)ZK2+030+04011.519.34.3ZK2+040+0506.19.22.5ZK2+050+0705.78.62.87 结束语上述处理和预防初期支护大幅变形的措施得当,效果很好,顺利地渡过了上述不良地质段,施工中未出现坍塌事故。经有关专家考查,认为对芙蓉山隧道如此不良地质地段的初期支护大幅变形的的防治是成功的,它既保证了隧道施工的安全和质量,工法简便,值得推广。参考文献:1 J TJ 042-94,公路隧道施工技术规范S.2符华兴.强挤压围岩隧道施工支护技术的商榷J.隧道建
15、设,2003(1).(上接79页)(5)两方案比较,方案2也比较简单,容易组织,施工方便,实用性强。2 结论 该桥按选定方案2进行了施工,施工过程并没有因为工作平台以及钢护筒稳定问题而造成停工等其它问题。所有成孔经自检和监理检查验收认定都认为,所有成孔在孔位位移、成孔倾斜控制上是成功的,检测数说明成孔是合格的,并达到非常满意的效果。这说明所选定的方案是正确的,该施工方法在实际施工中是可行的,即裸露岩层上大孔径深水桩钢护筒利用封底砼稳固后是可以直接当作施工平台使用的。参考文献:1 J TJ 041-89,公路桥涵施工技术规范S12 J TJ 071-98,公路工程质量检验评定标准S13水南路 8合同段 1 大皇后武鸣河大桥钻孔灌注桩现场质量检验报告单Z1 路桥集团公路二局二处 1200114韦 明 河池(水任)至南宁公路建设施工期环境保护及监测J 1 广西交通科技,2002,(3):2251592003年第4期 第28卷 总第106期 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.
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