肖安斌+彭通洲+陳照亮

摘要:對不同的地形、地質條件選擇適宜的施工方法,可在滿足保證工程質量和施工安全的情況下,加快施工進展,創造最佳效益。對超深軟基地段預制梁場布置、大型施工機具等其他臨時構筑物的基礎處理,選擇適宜樁基的沉管灌注樁施工具有施工可行性、快速高效的特點,同時滿足工程經濟的基本要求。
關鍵詞:軟基;梁場布置;沉管灌注樁;基礎處理
前言
隨著改革開放的不斷深化,為不斷滿足經濟發展對公路交通的需求,交通建設也逐漸推向大江、大河、沿海等灘涂、甚至不斷向外海擴展,如東海大橋、杭州灣跨河大橋等。針對江浙沿海地區多屬于海積平原,地基上部大多為流塑狀軟土層,厚度一般在22-32m之間,工程性質極差。早期公路交通建設主要以路基建設為主,涵洞、橋臺等結合部跳車現象頻發,時常須養護維修,否則通行安全無法保障,行車舒適更無從談起。隨著經濟的發展,人們生活水平的提高,對安全、舒適的通行有了更高要求,這勢必要求向“多橋”的方向發展。
1工程概況
溫州繞城高速公路西南線工程地處溫州地區西南面,起點位于金麗溫高速公路的仰義樞紐,在洞山橋隧道附近上跨金溫鐵路,終于瑞安閣巷樞紐,與甬臺溫復線相接全線按雙向六車道高速公路標準建設,設計速度100km/h,全長56.328km,其中橋梁總長31.726km,橋梁占比56.3%。其中由四川路橋承建的11標段,全程6.165km,共兩座特大橋,橫塘大橋橋長2099.1m,鄭樓1號大橋3444.1m,上部為先簡支后連續T梁、小箱梁,共計梁板1923片。預制場地處軟基地段。
2梁場布置
2.1預制梁規劃
預制場的選址主要考慮節約用地、有利運輸、工期安排、架梁的方便性等,為梁板預制生產及架設創造有利條件。根據本項目實際情況,計劃將預制場建在本標段路基左側。該地段位于本項目橫塘大橋及鄭樓1#橋之間,有利于梁板運輸機架設;且緊鄰鋼筋加工廠,半成品鋼筋加工完成后運輸至鋼筋臺座組裝方便;距離拌合站僅108m,混凝土的運輸距離短。
預制場分為生產區和生活區,占地總面積為25757m2,生產區占地22890m2,生活區占地2877m2,預制場內設置視頻監控系統,預制場總體平面布置圖附后。
2.2生產區能力分析
根據圖紙預制梁板需在梁板混凝土澆筑完成10天后方可進行張拉,每片梁模板施工、鋼筋加工及混凝土澆筑需要1天,張拉及壓漿需1天時間,因此預制一片梁板需在臺座上占用13天時間,一個臺座一個月預制2.3片梁。
本項目梁板數量為T梁238片,小箱梁1695片,設置T梁臺座14個,小箱梁臺座49個,共計63個臺座。每臺座每月2.3片梁,T梁預制完成需7.4個月,小箱梁預制完成需15.1月,T梁與小箱梁預制同步進行。預制臺座設置滿足施工工期要求。
2.3生產區布置
預制場生產區具體布置及生產器具配制如下:梁場長420m,寬54.5m,龍門吊軌距36n,90T龍門吊2臺、10T龍門吊4臺;30m小箱梁預制專用臺座25(12+13)個,臺座間距為4.5m,中間布置鋼筋綁扎區,占地170m;40mT梁臺座14個(可兼用預制35mT梁),臺座間距為4m,35mT梁模板2套(1中、1邊),40mT梁模板1.5套(1中、0.5邊),占地90m,同時基礎布置考慮存放25m、30m小箱梁用;25m、30m小箱梁預制通用臺座25(15+10)個,臺座間距為4.5m,中間布置鋼筋綁扎區,占地58m,同時基礎布置考慮存放35m、40mT梁用;小箱梁存梁區54m,主要用于30m小箱梁存放。
3基礎處理
3.1處理方式選擇
因預制場所處地質情況較差,地表以下0-32m為淤泥,地基承載力較小,約為50KPa,樁側摩阻力約10 KPa,為避免預制場臺座、門吊基礎出現較大變形,甚至破壞,影響施工安全以及梁板的預制質量,預制場地基須處理方可滿足承載了要求。
方案一:采用水泥攪拌樁,樁長15m,群樁基礎,臺座兩端根據承載力要求采用7-9根,存梁及龍門吊基礎采用3排,排間距1.5。樁頂設置采用鋼筋混凝土承臺。
方案二:雙排φ60灌注樁基礎,樁長20-30m,樁頂5m范圍設置鋼筋籠,與承臺剛性連接整體承重,臺座兩端各2根,龍門吊雙排,排間距4m。
方案三:單排φ60灌注樁基礎,樁長30-42m,樁頂5m范圍設置鋼筋籠,與承臺剛性連接整體承重,臺座兩端1根,龍門吊單排,排間距4m。
方案四:單排φ50灌注樁基礎,樁長35-48m,樁頂5m范圍設置鋼筋籠,與承臺剛性連接整體承重,臺座兩端各1根,龍門吊單排,排間距4m。
3.2沉管灌注樁承載力計算
單樁豎向承載力特征值可按下式估算:
通過對比:方案—造價高、基礎處理時間長;方案二造價高對表層近32m淤泥質粘土未穿透軟出層,經濟性不可取;方案三基本合理單與方案四比較,臺座基礎等構造要求耗費數量較多,最終選擇方案四。
3.3實用價值
采用沉管灌注樁施工,施工速度快,共582根,合約22290米,用時3個月。結合現場實際地質情況,樁長、樁基選擇均滿足經濟合理性和施工可行性的要求。經后期預制梁場使用觀測,臺座、軌道基礎等均無明顯變形,總體可行。
結論:由單樁承載力計算公式的計算結果對比,同樣等級承載力時,樁徑越小,樁長越長,所用材料越少,但樁長的增加同樣增加了樁的施工難度。本案取樁徑0.5m時,預制梁臺座基礎為單樁型(雙排耗用比單樁高30%以上),參照相關規范結合工程類型及使用情況,對安全系數取值1.5,經檢驗沉管灌注在同類地質條件下對地基加固處理具有快速性、經濟性、可行性等優點,對同類似施工具有借鑒意義。endprint