水南路大皇后武鳴河大橋樁基的施工方案(3頁).pdf
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1、路 橋廣西交通科技GUAN GXI COMMUNICA TION SCIENCE&TECHNOLOGY2003年 第4期第28卷總第106期收稿日期:2003-06-23作者簡介:吳新貴(1969-),男,廣西平樂人,工程師,從事公路橋梁施工技術及工程監理管理與研究;陳玉琳(1965-),男,廣西梧州市人,工程師,主要從事公路工程的監督管理與研究。文章編號:1004-051X(2003)04-0078-02水南路大皇后武鳴河大橋樁基的施工方案吳新貴,陳玉琳(廣西壯族自治區工程質量監督站,廣西 南寧 530001)摘 要:針對目前高速公路的建設多采用了橋梁代替大填大挖的土石方路基,樁柱結構則更大2、量被應用。結合水南路大皇后武鳴河大橋水下樁基的兩種施工方案的比較,實踐證明,裸露巖層上大孔徑深水樁基鋼護筒澆完封底砼進行穩固后可以直接當作施工平臺使用,具有施工方便,實用性強,達到施工穩定性的要求。關鍵詞:裸露;河床;樁基;施工;方案中圖分類號:U443115 文獻標識碼: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 S3、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 structu4、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 stab5、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 水南路大皇后武鳴河大橋是河池(水任)南寧高速公路的控制工程,全長127108 m,上部構造為4孔30 m的后張法預應力T梁;下部構造:墩臺均為柱樁式結構;基礎則全為支承樁。該6、橋橋面凈寬為2 m1118 m,設計荷載為汽車 超20,掛車120驗算,設計洪水頻率為1%。墩基礎設計為4根并排的 200 cm鉆孔樁,樁長1119 m不等,施工時,根據巖面高差對樁長做相應調整。在施工之前對現場進行了勘察,發現:該橋處于一個水電站的上游,河水流速較緩,最高流速為018m/s左右;水中樁位處河床上只有10 cm大小不等粒徑河卵石覆蓋層015 m左右,巖層基本是裸露的;河床面不平整,巖面起伏較大,樁位縱、橫橋面均出現巖面高差極大的情況,最大者是在同一根樁內高差超過了310 m;橋下最大水深為1115 m,因受水電站水壩的控制水位枯漲不大,最大高差約為2 m。這些情況集中體現了樁基7、施工的難點:如何固定樁基礎鋼護筒,和如何建造一個工作平臺足以提供支承重達22 t之重的沖擊機具并使之穩固而不致于沖成偏孔。87 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.1 施工方案的確定111 總體方案 根據上述橋位所處的地質、地形、水文等資料,制定了一個基礎施工總體計劃,為此我們做了關于2#、3#墩樁基施工的方案比較。112 方案1 在河中搭設兩個18 m6 m的主工作平臺,用3 m24 m的輕易平臺來聯結上述兩個工作平臺,同時也作為施工便道。如圖1所示,主工作平臺采用80 cm鋼護筒素砼副樁作8、為支撐,用20槽鋼把副樁相連結加上用14槽鋼等型鋼做為斜撐聯結成一個具有足夠強度與剛度、直接架設在裸露巖石上,并依靠自身重量和鉸結來保持穩定的一個施工作業平臺。圖1 固定工作平臺 單位:cm113 方案2 用貝雷梁桁架和20槽鋼把兩艘48 t駁船(共有12個2 m2 m4 m的浮箱相拼成)聯成一個中空215 m的整體作為施工平臺,它可以載著沖擊機具等橫跨用14槽鋼互相聯結成整體的整排4個鋼護筒整體。兩駁船間的一頭是開口的,一頭才用貝雷梁桁架固定(見圖2)。施工(沖擊)的時候讓沖擊機具的部分重量作用于鋼護筒整體上,減輕對駁船的承載,特別是減少沖擊機具的過大垂直位移和晃動。為此在加工鋼護筒的時候,9、鋼護筒的底部50 cm采用雙層鋼板,另外在局部還增焊了支撐點,如圖3所示。因為該平臺是活動的,它依靠4根 22 mm的鋼絲繩作為錨繩把駁船錨定在河上,所以它的關鍵是錨繩要牢固。這兩種方法案中鋼護筒的穩固都是用袋裝砂土把鋼護筒底部周圍筑高圍堰,吹干浮石、砂后在里面澆筑水下砼封底(見圖3)。不同的是前者鋼護筒上部可以用槽鋼焊接連到工作平臺上進行穩固,而后者只能依靠4根鋼護筒自身相互連結成整體而穩固。圖2 活動工作平臺 單位:cm圖3 鋼護筒腳仞及封底圖114 方案比較從上述兩個方案進行比較,不難看出:(1)從可行性考慮這兩個方案都是可行的,1個是半活動工作臺,1個是固定的工作平臺,按該橋址的水文資10、料不難判定活動平臺是非常容易錨固的,能滿足施工上對穩定性的要求。(2)從工期上考慮,方案1要增加施工20根副樁,且不能像有覆蓋層的河床中施工副樁那樣可直接嵌入覆蓋層中自行穩固,同時還要增加澆筑水下砼120多m3。按此計算要增加將近2030 d以上的時間去做準備工作,即施工準備不夠方案2簡便,方案所用的總工期要長。(3)從經濟性考慮,方案1所用材料明顯比方案2要多,因為它須要購進更多的鋼板卷成副樁的鋼護筒,也要購進更多的槽鋼等型鋼,更要澆筑水下砼120m3以上,同時所有這些與方案2比較,其可利用回收率比較低,所以經濟性方案2較方案1好。(4)方案2中的投入與產出比是可觀的,對于多跨同種類的基礎更11、有現實意義,更利于施工期的縮短,更利于今后施工的發展。(下轉第95頁)972003年第4期 第28卷 總第106期 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.(1)改變施工方法。采取短進尺,強支撐的辦法掘進,迅速施工仰拱和填充砼,再及時跟進施工二次襯砌。(2)加強超前預支護,該段雖有長管棚對穩固圍巖起到較大作用;但該段地質情況極差,圍巖壓力過大,長管棚局部被壓彎,經研究仍要加強超前預支護圍巖。采用 42 mm小導管l為3 m(每環縱向搭接110m),環向間距取40 cm,地質條件差的地段則加密間距取12、20 cm,注雙液漿即水泥漿加水玻璃。(3)加強初期支護與圍巖的連接。采用 42 mmL3 m小導管在各截工字鋼架連接板處打注漿小導管,每連接點施打兩根小導管將工字鋼架夾住焊接起來,代替原設計的ZW藥包 22鎖腳錨桿。增設徑向錨桿,采用自進式 22砂漿錨桿,環向間距取80 cm、縱向間距取100 cm呈梅花形布置,再次加強初期支護與圍巖的連接。(4)上述辦法施工過程中,應重視地下滲水的集中抽排,加強各工序的質量管理,采取嚴明的獎罰措施促進質量管理,使上述預防初期支護大幅變形的措施不折不扣地落到實處。5.2 粘土充填灰巖之灰巖溶蝕地段該段特點是時軟時硬,掘進穿越該段時,既要充分利用硬巖的支承力,13、又要考慮硬巖爆破拆除的不良影響。上述加強初期支護與圍巖連接的措施仍適用本段,本段的臨時支撐可不必象上述飽和粘土段那樣密,視實際情況而定。施作初期支護時視實際地質情況,盡量將工字鋼架落在巖石上,靈活處理。爆破挖除工字鋼腳巖石時,應多布炮眼少放炸藥量,盡量避免大幅擾動圍巖;爆破前可用工字鋼臨時支撐巖石上的初期支護下腳,控制初期支護的下沉。經施工監測,采取以上措施防止初期支護大幅變形其拱頂下沉和洞內水平收斂大部分均未有大的變形,見下表3、4:表3拱頂下沉值部位平均值(mm)最大值(mm)最大變化速率(mm/d)ZK2+030+04017.720.62.8ZK2+040+0509.313.84.1ZK14、2+050+0709.815.43.8表2A單元水平收斂值部位平均值(mm)最大值(mm)最大變化速率(mm/d)ZK2+030+04011.519.34.3ZK2+040+0506.19.22.5ZK2+050+0705.78.62.87 結束語上述處理和預防初期支護大幅變形的措施得當,效果很好,順利地渡過了上述不良地質段,施工中未出現坍塌事故。經有關專家考查,認為對芙蓉山隧道如此不良地質地段的初期支護大幅變形的的防治是成功的,它既保證了隧道施工的安全和質量,工法簡便,值得推廣。參考文獻:1 J TJ 042-94,公路隧道施工技術規范S.2符華興.強擠壓圍巖隧道施工支護技術的商榷J.隧道建15、設,2003(1).(上接79頁)(5)兩方案比較,方案2也比較簡單,容易組織,施工方便,實用性強。2 結論 該橋按選定方案2進行了施工,施工過程并沒有因為工作平臺以及鋼護筒穩定問題而造成停工等其它問題。所有成孔經自檢和監理檢查驗收認定都認為,所有成孔在孔位位移、成孔傾斜控制上是成功的,檢測數說明成孔是合格的,并達到非常滿意的效果。這說明所選定的方案是正確的,該施工方法在實際施工中是可行的,即裸露巖層上大孔徑深水樁鋼護筒利用封底砼穩固后是可以直接當作施工平臺使用的。參考文獻:1 J TJ 041-89,公路橋涵施工技術規范S12 J TJ 071-98,公路工程質量檢驗評定標準S13水南路 8合同段 1 大皇后武鳴河大橋鉆孔灌注樁現場質量檢驗報告單Z1 路橋集團公路二局二處 1200114韋 明 河池(水任)至南寧公路建設施工期環境保護及監測J 1 廣西交通科技,2002,(3):2251592003年第4期 第28卷 總第106期 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.