钢筋石笼在钢桁架桥基础中的应用

张欣航

(浙江省第一水电建设集团股份有限公司，浙江　杭州　310000)

钢筋石笼在钢桁架桥基础中的应用

张欣航

(浙江省第一水电建设集团股份有限公司，浙江杭州310000)

1概述

杭州市第二水源千岛湖配水工程从千岛湖淳安县境内取水，通过输水隧洞将水引至杭州市余杭区闲林水库，为杭州市及沿线城镇提供优质的原水。本标段施工便桥主要解决狮子山下游工作面跨溪至场外道路的沟通。由于前期准备工程较为紧张，便桥因此采用了钢桁架结构，基础采用了钢筋石笼，以便于快速搭设，尽早为主体工程施工提供条件。

2钢桁架桥对基础的要求

2.1过流的要求

本便桥过流按照非汛期10年一遇(67 m3/s)标准设计，按非汛期20年一遇(270 m3/s)标准校核；采用单跨距，净跨选定25.4 m，河床糙率n=0.03，平均河道坡降i=0.4%。便桥位置位于相对较宽处，只在西侧原砌石挡墙处增设了平均3 m宽的钢筋石笼；因此，按照相邻上下游断面对比，并未减少原来河床的行洪断面。

2.2承载力的要求

本施工便桥主要负担工程4个洞口之间的场内交通，主要荷载为：自卸汽车满载最大重量为48 t；8 m3混凝土搅拌车总重为35 t；30～40 t散装水泥罐车总重约为50～60 t。

西岸桥台为紧贴老浆砌石挡墙护岸，因此土压力较小，不进行抗倾倒稳定计算；东岸几乎为全埋式承台，不存在倾覆力矩，不进行抗倾计算；只进行基础承载力计算：按照最小基底面即15.75 m2计算，并按照此类基础平均承载力200～300 kPa计算，此承台可承载394 t。按照最大载荷计算：实际最大载荷为单侧154 t。因此，承台基础可以满足地基承载力。

根据装配式钢梁桥各种荷载与跨径的组合表查知：三排单层、上下加强弦杆可满足本便桥净跨25.4 m所有荷载组合形式，即最大可以满足挂80荷载通过。

2.3抗冲刷的要求

根据经验数据，此地河床多为比较质密的砂卵石层，抗冲刷能力大于5 m/s。根据当地调查，本段河床在历年洪水中未有较明显的冲刷现象。因此可以判定，便桥边墩顶标高为40.5 m，可以满足过流要求。

西岸为突出的石笼结构，为防止冲刷，已在石笼基础同水平面阔抛大块石做石笼护底，桥台基础与原浆砌石护岸结构之间采用浆砌石结构平顺连接，改善过流条件。

3钢筋石笼的优缺点

3.1优点

(1)可水下抛填。可以采用挖机(或水上挖掘机)先挖除河底软弱层并整平，再依次安放已装填好的石笼至水面，使石笼座落在可靠基础上，增大基础承载能力和抗冲性能。

(2)水下部分整体性、适应性好。石笼叠砌后，即在施工加荷的过程中自适应性较好。同时，纵、横叠砌后整体性也较好，能使基础快速适应变形，使后期变形量减少。

(3)笼内石材易于取料。一般笼内石材就地、就近取料，主要采用毛石、河床内漂石等，并通过调整钢筋笼网格大小来满足石料块径的大小要求。

(4)施工快速。因石笼基础普遍适用于软基和硬基，对基础的开挖、平整等要求不高，装填简单，又不需要混凝土基础的等强过程；因此，使石笼基础在施工便桥中广泛应用。

3.2缺点

钢筋石笼的缺点是耐久性较差。由于钢筋在使用过程中处在水面上下，易于腐蚀；笼内块石受施工条件限制，易于崩解块石或块石间空隙过大，都会引起后期桥台基础变形过大，影响通车安全。因此，在施工过程中，应尽可能选择质地坚硬的块石，水面以上增加笼内人工理砌等，可大大减少后期沉降量，满足施工期内的施工安全。

4钢筋石笼应用

4.1位置选择

按照施工总体布置，施工期现有河道需进行一次导流，因此，施工便桥的位置要避开导流区域。同时，也需对埋管段高喷防渗墙施工留出工作面。即施工便桥应布置在埋管段轴线外侧50 m以外区域。但考虑到轴线南侧原河道距高桦线只有10 m多，桥头距公路太近时，过桥重载车辆与公路上的车辆交会存在安全隐患。同时，沟通4个洞口之间的距离过远，因此，本施工便桥最终选择在轴线北侧60 m范围。

4.2桥基础

根据河床为比较质密的砂砾石基础的特点，并考虑到本标段便桥搭设时段较为紧凑的实际情况，本桥基础单侧采用钢筋石笼；即在原河岸的浆砌石挡墙基础外侧，设钢筋石笼并埋入原河床约1.2 m为基础底部，上部钢筋石笼到顶，并在台面以下设30 cm厚钢筋混凝土基面，以便桥上荷载能均匀传递。另一侧主要采用深埋式灌砌石基础，即基础底部高程为38.0 m。上部设2.2 m钢筋石笼，石笼上部设30 cm厚钢筋混凝土基面，以便桥上荷载能均匀传递。

4.3桥梁结构

采用321型装配式公路钢桥，净跨为25.4 m，为上下加强弦杆、三排单层结构，每片桁架重为270 kg。

因考虑西岸老浆砌石挡墙直立面较陡，本桥梁西岸侧增加1节，即达到每侧11节，以使重载车辆不直接对周围老挡墙造成破坏。

5结语

经过3个月的运行，施工便桥最大通过的荷载为65 t水泥罐车，基础沉降平均为55 mm，且为整体均匀沉降，沉降速率渐趋平稳，状态正常。通过对比以往的施工经验，该方案比浆砌块石基础节省50%工时，节省30%的造价，是一种经济、合理的结构形式。

■

责任编辑吴昊

收稿日期：2016-02-17

作者简介：张欣航(1970-)，男，助理工程师，主要从事水利工程施工及质检工作。