肖安斌+彭通洲+陈照亮
摘要:对不同的地形、地质条件选择适宜的施工方法,可在满足保证工程质量和施工安全的情况下,加快施工进展,创造最佳效益。对超深软基地段预制梁场布置、大型施工机具等其他临时构筑物的基础处理,选择适宜桩基的沉管灌注桩施工具有施工可行性、快速高效的特点,同时满足工程经济的基本要求。
关键词:软基;梁场布置;沉管灌注桩;基础处理
前言
随着改革开放的不断深化,为不断满足经济发展对公路交通的需求,交通建设也逐渐推向大江、大河、沿海等滩涂、甚至不断向外海扩展,如东海大桥、杭州湾跨河大桥等。针对江浙沿海地区多属于海积平原,地基上部大多为流塑状软土层,厚度一般在22-32m之间,工程性质极差。早期公路交通建设主要以路基建设为主,涵洞、桥台等结合部跳车现象频发,时常须养护维修,否则通行安全无法保障,行车舒适更无从谈起。随着经济的发展,人们生活水平的提高,对安全、舒适的通行有了更高要求,这势必要求向“多桥”的方向发展。
1工程概况
温州绕城高速公路西南线工程地处温州地区西南面,起点位于金丽温高速公路的仰义枢纽,在洞山桥隧道附近上跨金温铁路,终于瑞安阁巷枢纽,与甬台温复线相接全线按双向六车道高速公路标准建设,设计速度100km/h,全长56.328km,其中桥梁总长31.726km,桥梁占比56.3%。其中由四川路桥承建的11标段,全程6.165km,共两座特大桥,横塘大桥桥长2099.1m,郑楼1号大桥3444.1m,上部为先简支后连续T梁、小箱梁,共计梁板1923片。预制场地处软基地段。
2梁场布置
2.1预制梁规划
预制场的选址主要考虑节约用地、有利运输、工期安排、架梁的方便性等,为梁板预制生产及架设创造有利条件。根据本项目实际情况,计划将预制场建在本标段路基左侧。该地段位于本项目横塘大桥及郑楼1#桥之间,有利于梁板运输机架设;且紧邻钢筋加工厂,半成品钢筋加工完成后运输至钢筋台座组装方便;距离拌合站仅108m,混凝土的运输距离短。
预制场分为生产区和生活区,占地总面积为25757m2,生产区占地22890m2,生活区占地2877m2,预制场内设置视频监控系统,预制场总体平面布置图附后。
2.2生产区能力分析
根据图纸预制梁板需在梁板混凝土浇筑完成10天后方可进行张拉,每片梁模板施工、钢筋加工及混凝土浇筑需要1天,张拉及压浆需1天时间,因此预制一片梁板需在台座上占用13天时间,一个台座一个月预制2.3片梁。
本项目梁板数量为T梁238片,小箱梁1695片,设置T梁台座14个,小箱梁台座49个,共计63个台座。每台座每月2.3片梁,T梁预制完成需7.4个月,小箱梁预制完成需15.1月,T梁与小箱梁预制同步进行。预制台座设置满足施工工期要求。
2.3生产区布置
预制场生产区具体布置及生产器具配制如下:梁场长420m,宽54.5m,龙门吊轨距36n,90T龙门吊2台、10T龙门吊4台;30m小箱梁预制专用台座25(12+13)个,台座间距为4.5m,中间布置钢筋绑扎区,占地170m;40mT梁台座14个(可兼用预制35mT梁),台座间距为4m,35mT梁模板2套(1中、1边),40mT梁模板1.5套(1中、0.5边),占地90m,同时基础布置考虑存放25m、30m小箱梁用;25m、30m小箱梁预制通用台座25(15+10)个,台座间距为4.5m,中间布置钢筋绑扎区,占地58m,同时基础布置考虑存放35m、40mT梁用;小箱梁存梁区54m,主要用于30m小箱梁存放。
3基础处理
3.1处理方式选择
因预制场所处地质情况较差,地表以下0-32m为淤泥,地基承载力较小,約为50KPa,桩侧摩阻力约10 KPa,为避免预制场台座、门吊基础出现较大变形,甚至破坏,影响施工安全以及梁板的预制质量,预制场地基须处理方可满足承载了要求。
方案一:采用水泥搅拌桩,桩长15m,群桩基础,台座两端根据承载力要求采用7-9根,存梁及龙门吊基础采用3排,排间距1.5。桩顶设置采用钢筋混凝土承台。
方案二:双排φ60灌注桩基础,桩长20-30m,桩顶5m范围设置钢筋笼,与承台刚性连接整体承重,台座两端各2根,龙门吊双排,排间距4m。
方案三:单排φ60灌注桩基础,桩长30-42m,桩顶5m范围设置钢筋笼,与承台刚性连接整体承重,台座两端1根,龙门吊单排,排间距4m。
方案四:单排φ50灌注桩基础,桩长35-48m,桩顶5m范围设置钢筋笼,与承台刚性连接整体承重,台座两端各1根,龙门吊单排,排间距4m。
3.2沉管灌注桩承载力计算
单桩竖向承载力特征值可按下式估算:
通过对比:方案—造价高、基础处理时间长;方案二造价高对表层近32m淤泥质粘土未穿透软出层,经济性不可取;方案三基本合理单与方案四比较,台座基础等构造要求耗费数量较多,最终选择方案四。
3.3实用价值
采用沉管灌注桩施工,施工速度快,共582根,合约22290米,用时3个月。结合现场实际地质情况,桩长、桩基选择均满足经济合理性和施工可行性的要求。经后期预制梁场使用观测,台座、轨道基础等均无明显变形,总体可行。
结论:由单桩承载力计算公式的计算结果对比,同样等级承载力时,桩径越小,桩长越长,所用材料越少,但桩长的增加同样增加了桩的施工难度。本案取桩径0.5m时,预制梁台座基础为单桩型(双排耗用比单桩高30%以上),参照相关规范结合工程类型及使用情况,对安全系数取值1.5,经检验沉管灌注在同类地质条件下对地基加固处理具有快速性、经济性、可行性等优点,对同类似施工具有借鉴意义。endprint