探析高架桥墩深基坑承台施工技术应用 7页

探析高架桥墩深基坑承台施工技术应用　　【摘要】本文对一具体高架桥墩深基坑承台的建设进行分析和研究，阐述了深基坑承台施工技术的流程和要点以及对高架桥墩变形的有效防控措施，在具体施工建设中具有理论指导意义。【关键词】高架桥墩；深基坑承台；施工技术；防控措施中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：前言随着我国经济的迅猛发展,近年来我国交通事业也显现出了蓬勃生机，特别是高架桥工程的建设如雨后春笋般涌现。在高架桥的施工中，我们经常会遇到很多深基坑承台的施工问题，因此，加大力度研究高架桥墩深基坑承台施工技术是很有必要的。二、工程概况7 武荆高速主公路民乐渠特大桥主桥上部构造为预应力}昆凝土变截面连续箱梁，其跨径组合为2×47m+65m+2×47m=253m，采用悬臂挂篮施工。下部构造主墩墩身为钢筋混凝土薄壁墩，薄壁厚度为200cm，薄壁墩顶部横向宽度与箱梁成同宽，为750cm，墩身采用C40。混凝土。主墩承台长85m、宽77m、高3m，每个承台混凝土数量为19635m3，采用C30混凝土。主墩桩基础为2排共4根桩径18m的钻孔灌注桩，采用C15水下混凝土。通航净空B×H=30m×60m，最高通航水位为2315m，冬季施工水位为2040m。承台施工在冬季(具体时间为2007—11—30～2008—01-25)，采用钢管桩围堰施工方案。为防止大体积混凝土施工过程中出现温度裂缝而影响结构安全和耐久性，采用了预埋冷却水管、“内散外保”和测温监控等温控防裂技术措施，取得了很好的施工效果。三、施工方案的选择及基本构造根据主墩目前正是涨水季节，施工水位较高，水深1～5m，水流速较小，小于1m／s。采用60cm的锁口钢管桩围堰，壁厚为8mm，桩长为12m。即在承台四周按设计要求将能互相连接成整体的钢管桩一根根吊装就位，并通过机械助沉至设计位置，然后将小型挖机吊人基坑，挖土、清淤、填50cm碎石垫层、10cm混凝土封底并在承台顶100cm位置设置的内支撑，采用3根40工字钢将钢管桩连接成整体，钢管桩与工字钢之间如果有空隙采用14号槽钢焊接，工字钢采用60cm的钢管支撑。从而使钢管桩、封底混凝土及支撑组成一个具有足够刚度及强大承压能力且密不透水的敝口箱体，将外界水源切断，实现无水承台的施工。四、主要施工流程和关键技术施工流程：7 场地整平及施工准备一承台套箱放样一套箱施工一桩顶清理(桩基检测)一基底处理及垫层施工一测量放样一钢筋绑扎一立模板一检查签证砼灌注一砼养护、拆模板一竣工检查。1.承台套箱放样场地平整完后，由技术人员定出套箱开挖的尺寸。工程测量人员先对导线网进行复测然后根据套箱开挖尺寸放出基坑开挖线，并用石灰沿线洒出作为明显标志。在基坑边线外设置6～8个护桩，测出护桩的标高并记录好以在基坑开挖时控制基底标高。2.套箱施工套箱施工是本段深基坑施工的关键工序，也是本方案的重点，只要套箱安全施工到位，剩余的工作就是常规的承台施工。套箱施工主要考虑的有以下几点：套箱的分层施工高度、土方开挖方法、钢筋安装与模板安装、混凝土浇注、地下水的处理等方面。3.钢筋安装与模板安装7 每开挖一段后均需及时安装钢筋、模板，然后进行混凝土作业。钢筋采用人工在基坑内进行现场安装安装时主要是注意钢筋要预留一定长度进入下一施工层，钢筋安装过程中需要注意不能破坏边上的土体。如果土体有垮塌现象可以先用灰砖进行衬砌维护或者采用里层模板做为衬砌维护然后安装钢筋。套箱模板均采用木模进行施工，根据分层情况，模板加工成高为9m，并根据尺寸进行分块，保证模板可以快速进行安装，同时能满足主体工程的施工要求。4.套箱护壁混凝土浇注套箱护壁混凝土的浇注采用滑槽施工方法。混凝土采用吊机吊入基坑内，在模板安装时顶面预留1m做为下料口，在各下灰口位置采用模板制作下灰滑槽。混凝土顺着滑槽进入模板，采用插入式振捣棒进行振捣施工。5.基坑内地下水的处理进行基坑开挖，如何处理水是关键问题。在开挖过程中主要采取抽水排除基坑内的明水。在每一层的开挖过程中，应在基坑的中部设置集水坑，在最下一层施工时角落设置两个集水坑用与收集明水，然后用潜水泵进行抽水作业。当地下水渗透快、土层渗水性大或者已经处于地下水位下而遇到砂层或者淤泥层时为了保证开挖施工的安全，需要先进行阻水措施，然后才能进行开挖。5.高架桥墩加固施工先对高架桥墩桩基进行注浆加固，后进行直径为800mm间距为1m的隔离桩施工。为防止隔离桩施工中发生串孔和塌孔，桩基施工前先进行取芯抽样检查再施工隔离桩，桩基施工采取跳跃施工顺序。桥墩加固与地下连续墙位置关系。6.基坑主体结构施工7 主体围护结构形式采用80cm厚地下连续墙，地下连续墙采用刚性工字钢接头。围护结构支撑:顶板抬高段设置5道支撑，其中第一道采用钢筋混凝土支撑，2～5道设置钢支撑，第4道为双拼钢支撑;盖挖段设5道支撑，除第2道支撑采用钢支撑外，其余均采用压水:承压水为本区主要地下水，主要赋存于第四系全新统冲积粉砂(4－1)、粉细砂和中粗砂砾石层(4－3)中，与上覆粉质黏土、粉土、粉砂互层(3－5)构成统一承压含水层。长江水是地下水动态变化的主要因素，承压水头与长江水位涨落密切相关，年变幅为3～4m。大气降水的入渗补给对承压水影响较小。五、桥墩变形控制措施的效果分析对于城市高架等重要建构物而言，其桩基础对地层变形是相当敏感的，其控制标准相当严格。在正常施工条件下无法满足其地层变形控制标准时，应采取必要的变形控制措施。一般来讲，变形控制措施可以分为两类:①采取额外的工程措施对桩基进行防护，如盖挖段采用的隔离桩、主动区注浆加固及被动区旋喷桩加固等。②通过调整优化降水方案、开挖顺序及每步开挖尺寸等。1.优化降水方案对桩基位移的控制效果分析7 在深大基坑的实际施工过程中，往往采用分层降水方案，即每次将水位降至各层土体开挖面下1～2m，然后进行相应层土体开挖，降水与土体开挖交替进行。分层降水方案所对应的桩身最大水平位移有一定幅度的降低，尤其是中上部，桩身水平位移降低幅度非常大。因此，通过优化降水方案来控制基坑施工对邻近桩基影响的效果还是比较明显的。图一不同降水对桩位移影响2.各种加固措施对桩基的位移控制效果分析在很多情况下，仅通过调整优化降水方案和土体开挖方案并不一定能满足环境保护的需要，此时便需要一些工程加固措施(如本基坑盖挖段涉及的隔离桩、注浆加固和旋喷桩加固。总体上看，在基坑降水开挖阶段(不包括地下连续墙成槽阶段)，隔离桩、主动区注浆加固和被动区旋喷桩加固三种措施中，被动区旋喷桩加固的效果最为明显。在同时采用三种加固措施的情况下，其组合位移控制效果基本上就是三者各自位移效果的线性累加。图2桩顶位移与加固深度关系曲线需要说明的是，由于隔离桩和主动区注浆加固在地下连续墙成槽之前已完成，在地下连续墙成槽阶段已经发挥了一定的作用，因此本节给出的计算结果只体现了隔离桩和主动区注浆加固的部分加固效果。结束语7 随着承台技术高架桥梁深基坑的广泛使用，本文通过对高架桥梁深基坑承台的施工技术进行了分析，根据实际地区的施工条件，提出了承台施工采用混凝土套箱进行小范围垂直开挖方案，具有实际的操作可行性。参考文献：[1]江正荣.建筑施工计算手册[M]．北京：中国建筑工业出版社。2001．[2]张羽.基坑开挖与邻近桩基础的相互影响分析［D］．上海:同济大学，2007.[3]高大钊．土质学与土力学[M]．北京：人民交通出版社，2001．公路桥涵施工技术规范[S]．[4]张晓东，丁学峰．耒水大桥深水高桩承台(系梁)轻型吊箱的设计与施．湖南交通科技，2003.7