满堂支架法现浇箱梁地基处理工艺浅析

满堂支架法现浇箱梁地基处理工艺浅析

1 工程概述

广州市南沙区凤凰一桥设计里程为K0+000-K2+189，路线全长2189m，其中引桥全长1665.84m，匝道桥全长540m，全部由30～40m跨径不等现浇连续箱梁组成，箱梁有单箱单室、单箱双室以及单箱三室，共计102跨，其中陆上箱梁有84跨，水上箱梁有18跨。

2 地形地质条件

凤凰一桥位于珠江三角洲平原前缘河口地带，其间大小水道密布，呈网脉状。路线总的走向为南北向，海拔高度由东向西略有抬高，从0.4～0.8m；地表层土为人工填土和耕植土，地基允许承载力为50～70kPa（见图1）。

图1 地质剖面示意图

3 施工工艺确定

目前现浇箱梁施工最常用的支架施工工艺有钢管支架现浇法、满堂支架现浇法和移动模架现浇法。凤凰一桥引桥现浇箱梁施工对各种支架方案进行综合比选时，根据现场施工条件、材料周转周期以及施工投入成本等因素综合对比分析，确定10#～14#墩、16#～21#墩左右双幅共计18跨水上箱梁采用钢管支架现浇法施工，其余陆上箱梁均采用满堂支架现浇法施工。

在陆上现浇箱梁施工时，由于桥位的地质条件比较差，承载力低，一般常规做法是，先对支架基础进行置换回填碾压压实处理，并浇筑地坪混凝土，然后才正式进行碗扣式满堂脚手架施工。该项目将支架基础施工工艺优化为，在支架基础范围内回填5%灰剂量石灰土(藕塘区域回填砖渣)，碾压密实后在其上面铺设15cm厚混凝土预制板，最后在混凝土预制板上进行碗扣式满堂脚手架施工，待满堂支架拆除后，利用装载机等设备将混凝土预制板回收至下一跨重复利用。

采用回填石灰土+铺放混凝土预制板的方法的优点是：施工效率高，安全性好，成本低，混凝土预制板可周转重复使用，最大限度地降低了对原地表的破坏，土地可以复原，减少了后期地表土层恢复的工作量；缺点是对基础平整性要求比较高（见图2）。

图2 支架基础处理示意图

4 地基处理

4.1 工艺流程

地基处理顺序为：测量放出基础处理范围→清表(约30cm腐植土)整平→基底碾压→铺垫石灰土并碾压→铺设防水型材料(彩条布或塑料薄膜)→铺放混凝土预制板→满堂架施工→回收混凝土预制板→复土（见图3）。

图3 混凝土板铺放

4.2 地基处理施工

4.2.1 清表整平

由于桥址位于已有道路中央绿化带及农用田地上方，故在地基处理时要用挖掘机先清除地表层的腐植土层[1]，并对原地基进行整平，对高的地方进行挖除，对低洼地方进行回填，使地面初步平整且形成1%横坡。清表整平处理范围为桥梁投影线范围内，清表厚度约30cm。

4.2.2 基底碾压

基底碾压主要有两个重点针对区域，一是低洼处回填料区域密实度低，另一个是承台周边区域土质松软，由于承台施工需要，原地基被开挖破坏，为了使其地基满足承载力要求，且其沉降与原地基一致，避免发生不均匀沉降，承台开挖范围的地基需进行压实处理。

4.2.3 石灰土施工

基础清表碾压后为使承载力达到施工要求，需在上面铺垫一层石灰土以增加基础受力面积，铺垫石灰土厚度由基础地质条件及混凝土预制板所承受的荷载决定，石灰土扩散角取30°[2]，厚度一般在50～100cm之间。

4.2.4 铺设防水型材料

在雨季施工时为防止雨水对基础的冲刷，可在基础与混凝土预制板之间铺设一层彩条布或塑料薄膜等隔水型材料。

4.2.5 混凝土预制板施工

（1）混凝土预制板的结构设计：根据支架布置形式及现场施工的可操作性，将混凝土板结构尺寸设计为4m×1.8m× 0.15m；在混凝土板的4个角点处设置4个吊环，吊环采用Φ20圆钢，吊环距离混凝土板相邻长、短两边尺寸为37cm和85cm；混凝土强度等级为C30；主拉钢筋采用主筋直径为16mm的HRB335钢筋，共10根，保护层厚度c=4.3cm，横向钢筋Φ10圆钢两端弯成13cm长弯钩（见图4）。

图4 混凝土板断面配筋图（单位：cm）

经验算混凝土预制板受压区高度、主筋配筋率、正截面抗弯承载力、抗剪截面、裂缝宽度[3]均满足规范要求。

（2）混凝土预制板的铺放：基础处理完成后将预制好的混凝土板运至现场，用吊车逐块依次铺放整齐，所有混凝土预制板顶面应在同一高程上且应紧密相连，不得出现高低不平或是板与板之间有很大空隙的现象。

4.3 施工注意事项

（1）在基础清表主要是针对腐植土。

（2）承台周边被开挖破坏的地基，一定要先进行压实处理后方可铺垫石灰土。

（3）在碾压过程中若出现基础局部下陷或是有松动弹簧土现象，必须用挖机将该区域基础开挖并用石灰土换填，进行局部加强处理；对地质条件较差，地基处理难度较大的区域，可在地基处理完成后，对地基的实际承载力进行检测，确保地基处理符合要求。

（4）铺垫石灰土应碾压密实、平整[3]，防止混凝土预制板因局部受力而导致混凝土板破裂或沉降量过大。

（5）混凝土预制板周转过程中，应注意保护板的边角不要被碰撞损坏，以影响周转次数。

（6）在雨季施工时为防止雨水对基础的冲刷，需要在基础与混凝土预制板之间铺设一层彩条布或塑料薄膜等隔水型材料。

（7）基础处理完成后在箱梁投影线外侧设置纵向排水沟便于排水[4]，以防止基础因雨水浸泡而降低承载力无法满足施工要求。

5 经济效益分析

在凤凰一桥引桥箱梁中，陆上箱梁单幅全长2614m，其中桥面宽17.35m，箱梁长580m，桥面宽12.8m，箱梁长2034m。

方案1：按照常规工艺施工，需要在满堂支架范围内（即：箱梁投影线两侧各加宽1m）浇筑10cm厚C30混凝土，共需要混凝土量V=19.35×580×0.1+14.8×2034×0.1=4132.62m3，根据广州市南沙区商品混凝土单价及人工费用综合分析每方C30混凝土单价为350元，支架基础硬化共需要投入人民币4132.62×350＝144.6417万元。

方案2：采用铺放混凝土预制板硬化支架基础，则最少需要准备5跨混凝土预制板进行周转使用才能满足施工进度要求。箱梁每跨长度按30m计，需要预制板数量19.35×30×5/1.8/ 4＝403块，实际预制420块4m×1.8m×0.15m混凝土预制板，每块预制板需要钢筋94kg，C30混凝土1.08m3，单块混凝土预制板综合单价为988.69元，则共需要投入人民币41.5250万元。

由方案1及方案2投入对比可知，采用方案2可以节约投入103.1167万元。所以从节约成本角度出发，采取方案2的形式来处理支架基础是可行的。

6 结束语

通过已经施工的现浇箱梁观测数据来看，地基沉降量均在设计和规范允许范围内，这说明满堂支架现浇箱梁基础采用回填石灰土+铺放混凝土预制板的方法是可行的，且混凝土预制板及石灰土可周转重复使用，既节约了施工成本又提高了施工效率。混凝土预制板的结构尺寸可以根据现场施工环境、机械起重能力等因素进行适当调整，以便于更加方便转运、铺放操作，另在预制板周转过程中要加强对板的保护，以增加周围使用次数。

[1]JTG F10-2006公路路基施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2006.

[2]JTG D63-2007公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京:人民交通出版社，2007：27.

[3]JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社，2004.

[4]JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社，2011.

责任编辑:李 红

Brief Comments on Foundation Treatment Technique for Cast-in-situ Box Girder with Overall Bracing Scaffolding

王凤龙，张 静
（中交二航局第二工程有限公司，重庆401121）

在满堂支架法现浇箱梁施工中，支架基础的处理是否得当，对施工安全及施工成本影响很大。为了保证满堂支架结构的安全性、稳定性以及箱梁的整体线形，支架的地基处理就显得尤为重要。该文通过凤凰一桥引桥陆上箱梁施工地基处理，介绍一种相对安全、经济的地基处理工艺。

压实度；沉降量；石灰土；混凝土预制板；节约成本

In the construction of Cast-in-situ box girder with overall bracing scaffolding,the treatment of scaffolding foundation exerts important impact on construction security and construction cost.For ensuring the security and stability of overall bracing scaffolding structure and the integrated line of box girder,it is of great importance to treat the foundation of stents.The authors,presenting the foundation treatment of box girder of the approach bridge of Fenghuang bridge,introduce a kind of comparatively safe and economical foundation treatment technique.

degree of compaction;settlement quantity;lime soil;precast concrete panel;cost saving

TU472

A

1671-9107（2012）07-0041-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2012.07.041

2012-04-27

王凤龙(1983-)，男，黑龙江大庆人，学士，工程师，主要从事桥梁施工工作。

张静（1976-），男，重庆人，学士，工程师，主要从事桥梁施工工作。