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公路大桥引桥地基处理施工与管理

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1、工程概况
    安庆长江公路大桥起始于北岸合安高速公路安庆连接线处,穿越安庆市区,在安庆市东门汽车轮渡处跨越长江天堑及南北岸部分区域,终点与318国道新改建路线相交,全长5.9km。其中,引桥长4.86km。
    2、水文地质概况
    安庆长江公路大桥引桥地质条件较差,具体自上而下依次为:0.8m~1.0m的杂土层、1.0m~1.2m呈可塑状的粉质重亚粘土、1.0m~1.3m呈可塑状的粉质轻亚粘土、2.0m~2.2m呈软~塑状的粉质重亚粘土及1.5m~1.7m淤泥质粘土,地基承载力相对较差。桥址位于长江中下游地区,受降雨的影响,该地段地势低洼,地下水位较高,几乎长期受雨水浸泡,给地基处理增加了难度。
    3、地基处理
    上部结构为单箱双室预应力混凝土斜腹板等截面连续箱梁,梁高1.5m,箱梁顶板宽12.75m,底板宽6.216m,箱梁顶、底板厚均为0.2m,腹板厚均为0.45m,两侧悬臂长均为2.85m,按照设计要求采用满堂支架逐孔现浇。
    为保证箱梁浇筑的稳定性、安全性和质量,必须对地基进行特殊处理。具体步骤为:①在翼缘水平投影的外侧挖一排水沟,降低该地段地下水位;②由于土壤含水率较大,进行翻晒,翻晒深度大约0.6m~0.8m,接着进行分层回填、碾压,对出现弹簧土地段还要进行换填处理;③布设一层毛石或其他等代品,然后铺填一层嵌缝材料(石屑),接着进行碾压,该层厚度30cm左右;④铺筑一层15cm厚的水泥稳定层(做横向流水坡,坡度1%~2%),水泥用量为石屑重量的3%~5%,施工完毕要洒水养护7d以上。
    4、试验目的及方法
    由于工期比较紧张,如按照原设计的要求进行逐孔预压,总工期很难保证,而且对相同或相似的地质条件,进行地基处理时采用的方法基本相同,所以进行逐孔预压意义不大,可通过设置预拱度的方法加以解决。为了掌握箱梁施工过程中地基沉降量的大小,为支架搭设时预拱度的准确设置提供可靠的数据支持,选择了荷载较大的一段进行地基承载力的试验,试压面积38.88m2,具体为横桥向选择了底板及斜腹板的水平投影范围7.2m,立杆分9排布置,每排间距90cm;纵桥向从墩身壁开始5.4m范围,立杆分6排布置,每排间距90cm,横杆步距皆为120cm。
    支架采用碗扣式支架(Φ48×3.5mm),荷载分布完全按照箱梁的实际结构特点,并取压重系数为1.1。通过计算总压重106.56t,采用砂袋进行压重,砂袋重量取10个砂袋重量的平均值,通过,平均每个砂袋的重量为180kg,总共需砂袋592个。
    5、沉降观测
    预压从5月23日开始,由于市场麻袋数量有限,当天只预压了234袋约42t,在5月29日将剩余的荷载全部压完(至晚8:00荷载布完),满布荷载后接着观测了8d,通过对观测结果的分析,发现从6月5日~6月7日沉降很小,累计只有2mm左右,认为至6月4日上午7:00,沉降基本趋于平稳。
    6、理论沉降计算
    根据《安庆长江公路大桥工程地质勘察钻孔桩柱状图》中提供的相关资料,有必要从理论上计算箱梁施工过程中地基的沉降量,可按结构重力、施工荷载及土重采用(单向)分层总和法计算。
    通过计算,理论沉降量为25mm左右,与预压结果基本吻合。
    7、数据分析
    从沉降观测的结果来看,其中最大沉降30mm,最小沉降10mm,平均沉降19.4mm,去掉回弹量,实际平均沉降只有13mm,按照现在的地基处理方法,是完全能满足施工要求的。
    8、预拱度设置
    根据地基沉降和支架变形之和确定预拱度的最高值,此最高值应设在梁的跨中,其他各点的预拱度,应以中间点为最高值,以梁的两端为零,按二次抛物线进行分配,取跨端为坐标原点,跨长为L,主梁跨中矢高为f拱,具体预拱度曲线方程为:y=4f拱×(L-x)/L2M。
    9、经济分析
    目前只是局部预压,通过预压,积累该地段通过地面硬化处理后的相关可行性资料,并为优化施工技术方案提供可靠的数据支持。由于开始拟定的施工技术方案中,地面硬化处理中包括有一层10cm厚的混凝土面层,现在通过预压的结果来分析,完全可以取消该面层,而适当加厚水泥稳定层,为防止后期混凝土养护期间养护水的侵蚀,在支架搭设前在水泥稳定层上铺设一层防水薄膜。
    通过现在的地基处理方案与原方案的比较,每平方米的费用要节省12.35元。
    10、结语
    现在安庆长江公路大桥引桥上部箱梁各个作业面已全部开始施工,地基处理都是按照取消混凝土面层的方法进行施工的,在支架搭设好后,按照设计要求都进行了预压,预压结果和上面的数据基本吻合。从混凝土浇筑前后的沉降观测来看,预压过的地基沉降量只有3mm左右,结果相当理想。既保证了结构的稳定性、安全性和质量,又节约了工程成本,减少了工程投资。

 

发布:2007-07-27 11:24    编辑:泛普软件 · xiaona    [打印此页]    [关闭]
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