交通橋超深溶槽地基處理設(shè)計(jì)變更

崔冬冬 陳朝旭 黃連芳

摘 要：近些年來，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城區(qū)攔河閘承擔(dān)的工程任務(wù)更加多樣化。攔河閘往往橋閘共建，以充分發(fā)揮攔河閘樞紐的交通功能，經(jīng)濟(jì)上更優(yōu)，但也會(huì)給基礎(chǔ)處理提出更高的要求。都江堰市二號攔河閘工程施工揭示工程區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)條件與初設(shè)比較發(fā)生較大變化，交通橋基礎(chǔ)出現(xiàn)深度超過86m的大范圍溶槽，為此，交通橋地基處理需進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。

關(guān)鍵詞：地基 下樁 橋梁

1.原設(shè)計(jì)概述

四川省岷江干流都江堰市城區(qū)河段二號攔河閘工程（以下簡稱“都江堰二號閘”）位于都江堰市青城大橋下游約3km，是岷江干流成都河段（金馬河）綜合整治規(guī)劃的第二級閘壩工程。工程建設(shè)內(nèi)容主要包括：①興建一座攔河閘，共18孔;②加固堤防3.4km，樁號范圍K1+750～K3+450;③閘頂交通橋，寬29m（中間設(shè)有軌電車），總長332.44m。

閘頂交通橋上游8.5m布置在閘墩頂面下游側(cè)，下游20.5m布置在閘室下游消力池橋墩上，橋墩采用厚度1.5m的板墩，梁體采用現(xiàn)澆連續(xù)梁，橋墩基礎(chǔ)采用直徑1.5m鋼筋混凝土灌注樁，樁底深入至基巖5m。根據(jù)初步設(shè)計(jì)地質(zhì)資料設(shè)計(jì)的交通橋，橋墩灌注樁最大深度37.5m，灌注樁施工沒有困難。交通橋典型剖面圖詳見圖1。

2.交通橋變更設(shè)計(jì)緣由

交通橋施工先導(dǎo)孔揭示，橋墩部分樁基處出現(xiàn)溶蝕深槽，最大深度超過86m，溶蝕深槽內(nèi)地基呈流塑狀，承載力嚴(yán)重不足，部分樁端還會(huì)出現(xiàn)懸空狀態(tài)。由于中風(fēng)化礫巖埋深大大加深，大部分樁基只能由最初的端承樁改為摩擦樁，樁基深度大大加大，按承載力計(jì)算，位于溶蝕深槽的樁基深度將超100m。為滿足同一橋墩下樁基長度不宜相差過大的要求，同一橋墩下樁基長度應(yīng)以最長的樁基作為控制樁長，以確定整個(gè)橋墩下所有樁基長度，這樣就導(dǎo)致大部分樁基深入基巖過長，最長者達(dá)50m。施工先導(dǎo)孔揭示交通橋橋墩樁基典型地質(zhì)剖面圖見圖2。

由于地質(zhì)條件變化，工程費(fèi)用增加已遠(yuǎn)超規(guī)定限值，施工也不能按原定工期完成。為控制工程進(jìn)度，減少工程投資，交通橋橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式需進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.交通橋橋型方案選擇

為減小下部結(jié)構(gòu)施工難度，提出如下兩種處理方案：①方案一：采用對基巖起伏較大地基適應(yīng)性較強(qiáng)的筏板基礎(chǔ);②方案二：采取盡量減少樁基數(shù)量（將原橋梁跨度兩跨合并為一跨）并采用騎馬樁避開溶蝕溶槽的結(jié)構(gòu)形式。

3.1 筏板基礎(chǔ)方案（方案一）

此方案是在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，為避免施工大量的嵌入基巖過深的和深入溶槽沒有承載力的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，將橋墩基礎(chǔ)由原來的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)改為筏板基礎(chǔ)，將筏板基礎(chǔ)下方置換5m砂卵石層，并同時(shí)采用振沖碎石樁處理軟土部分地基，基巖埋深較淺處振沖碎石樁打到基巖結(jié)束，基巖埋深較深，無法打到基巖位置處，振沖碎石樁最大深度按27m控制。為方便施工，便于導(dǎo)流，橋墩依然采用厚度1.5m的板墩。為適應(yīng)下部結(jié)構(gòu)沉降，同時(shí)節(jié)約施工工期，橋梁上部結(jié)構(gòu)梁體全部由現(xiàn)澆連續(xù)梁改成預(yù)制吊裝預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板梁，跨徑維持不變，附屬結(jié)構(gòu)維持原設(shè)計(jì)不變。

3.2 騎馬樁方案（方案二）

此方案在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，盡量減少有軌電車和下游側(cè)橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，將原橋墩數(shù)量減少一半，兩跨合并成一跨。閘墩上的梁體跨徑依然維持原設(shè)計(jì)。下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)依然采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，每個(gè)橋墩下面接鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)橋墩下為4根φ2.0m樁基，有溶槽位置處橋墩基礎(chǔ)采用騎馬式承臺(tái)，樁基避開溶槽位置，在溶槽以外的地方布置單排φ2.0m或雙排φ1.5m樁基。為方便橋墩施工，便于導(dǎo)流，依然采用厚度1.5m的板墩。為節(jié)約施工工期，橋梁上部結(jié)構(gòu)全部改成預(yù)制吊裝預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁，附屬結(jié)構(gòu)維持原設(shè)計(jì)不變。

3.3 方案比選

筏板基礎(chǔ)方案下部結(jié)構(gòu)工期較短，但前期總沉降量及不均勻沉降較大，有軌電車需待沉降穩(wěn)定后，才能鋪軌通行，具體能鋪軌時(shí)間存在不確定性，而且在監(jiān)控沉降期間，有軌電車上部應(yīng)進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓荷載應(yīng)包括二期鋪裝及有軌電車荷載并應(yīng)同時(shí)考慮1.5倍動(dòng)力系數(shù)，施工過程較為繁瑣。汽車車道也因?yàn)槌两盗枯^大，鋪裝面層也需待沉降穩(wěn)定后才能進(jìn)行鋪裝，鋪裝面層施工前，車輛運(yùn)行舒適度會(huì)有一定影響，且運(yùn)行噪音較大，而且全橋再次鋪裝會(huì)影響車輛運(yùn)行，會(huì)造成部分車道通行中斷，且可能會(huì)造成一定的社會(huì)影響。鉆孔灌注樁方案造價(jià)較為低廉，且樁基方案可以一勞永逸的解決沉降問題，梁體加設(shè)后即可鋪軌，不影響有軌電車通行和汽車通行，只是施工工期不好保證，可通過增加施工設(shè)備予以解決。方案一工程投資8996.39萬元，方案二工程投資5988.14萬元。經(jīng)比較，選擇方案二為推薦變更方案。

4.結(jié)語

雖然在都江堰市二號攔河閘工程施工過程中揭示交通橋基礎(chǔ)地質(zhì)條件與初設(shè)比較發(fā)生較大變化，交通橋基礎(chǔ)出現(xiàn)深度超過86m的大范圍溶槽，但是通過對交通橋基礎(chǔ)處理進(jìn)行合理變更，交通橋單項(xiàng)投資僅比初設(shè)投資增加了105.52萬元（增加比例約1.8%），交通橋單項(xiàng)工期延誤2個(gè)月。