软土地基现浇梁满堂支架基础处理施工技术

软土地基现浇梁满堂支架基础处理施工技术

张生荣

甘肃路桥第四公路工程有限责任公司甘肃兰州730030

摘要：依托某山湖大桥工程建设背景，湖区段桥梁满堂支架基础采用清淤后回填2.1m厚黏土进行处理，并进行了地基预压及支架预压试验;试验结果表明该处理方法能够满足桥梁施工要求，且经济效益较为显著。

关键词：淤泥;换填;基础;满堂支架;连续梁

1概述

1.1工程概况

某山湖大桥全长1051.4m，全桥共分为9联，其中第1～6联位于某山湖湖区内，第7～9联桥下为新建道路;除第7联采用挂篮悬浇外，其他各联均采用满堂支架现浇。某山湖大桥主线桥采用双幅布置，左右幅分离式;桥型结构为现浇预应力混凝土连续梁，梁体采用单箱多室结构，箱梁高度为1.9m。桥梁起点处桥面总宽度38.0m，渐变至匝道桥时桥面宽56.0m，中线桥宽27.0m(半幅13.5m),匝道桥宽13.5m。桥梁最小纵坡0.589%，最大纵坡3.5%;主线桥横坡为双向2%，匝道桥横坡为单向2%。

主线桥桥墩主要采用双柱门式框架墩，全桥共84个;基础为5.8m×5.8m×2.5m以及11.4m×5.8m×2.5m承台，全桥共计88个(其中包括4个桥台);承台下部为钻孔灌注桩基础，共410根。

1.2支撑体系及支架布置

考虑到某山湖大桥桩基、承台数量较多，桩基施工时施工平台需要进行清淤换填施工，满堂支架采用钢立柱或混凝土灌注桩基础费用较高，且后期某山湖将作为景观湖，湖底需加深至15.6m高程等因素;某山湖大桥箱梁采用落地碗扣式满堂支架作为支撑体系，满堂支架基础采用清淤换填处理。根据计算，满堂支架立杆纵桥向间距统一为0.6m，立杆横桥向间距为：腹板区0.6m，翼缘板和箱室空箱区为0.9m，横杆步距统一为1.2m。立杆上设可调顶托和底托，顶托上横桥向铺设I10作为主楞。为保证基础受力的均匀性，底托下设槽钢横桥向布置。

2地基沉降计算

因清淤换填完成至箱梁施工时间间隔较长，换填土层自身荷载所导致的下部土层压缩变形趋于稳定，故仅考虑上部混凝土施工时荷载导致的变形。

根据地勘报告，第瑏瑣层底部为泥岩，根据相关要求沉降计算深度达到泥岩顶面即可。地基沉降采用分层总和法计算，总沉降量计算公式为：S=Σni=1σihi/Ei

式中：σi为第i层土体所受到附加应力平均值;hi为第i层土体厚度，如表1所示;Ei为第i层土体压缩模量值。

根据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—2008，支架的弹性变形或弹性挠度最大变形值不得超过结构计算跨度的1/1000，故地基最大变形值不得超过30m×1/1000=3cm。根据计算，当地基总沉降量为3cm时，第⑤粉质黏土层可保留1.81m，根据第⑩粉质黏土层最低标高反推，故清淤底部标高应控制在11.71+1.81≈13.5m高程。考虑到某山湖后期加深要求，同时为确保桩基稳定及耐久性，清淤处采用黏土分层回填至15.6m标高。

3满堂支架基础处理

根据计算，围堰填筑完成后围堰内统一清淤至13.5m高程，采用黏土分层回填至15.6m高程;为提高满堂支架基础承载力，减少不均匀沉降，回填土完成后铺设20cm毛渣，并浇筑20cmC25混凝土作为满堂支架基础。

3.1清淤及回填施工

湖区段桥梁下淤泥层顶面高程为：17.54～20.67m，清淤厚度为4.04～7.17m;清淤及回填采用进占式施工法，分段清淤分段回填的方式逐步推进。

为保证支架稳定性，回填土应分层进行，每层厚度≤30cm，同时应确保回填土压实度≥95%，施工过程中的松铺厚度以及碾压遍数可根据试验段确定的工艺参数，并结合现场实际情况进行微调。桥梁施工周期长，施工过程中不可避免会遇见降雨天气;桥梁施工过程中应特别注意排水设施应随工程进展逐步跟进完善，同时确保排水设施的正常运行，以避免雨水进入地基土，降低地基土承载力。

在非市区内桥梁建设过程中，通常采用现场挖掘泥浆池的方式进行桩基施工;此施工法不仅造成环境污染严重，而且已完成填筑的地基土将遭到破坏，进而影响地基土承载力。因此，建议采用钢制或砌筑泥浆池的方式进行桩基施工，并定期清理桩基泥浆沉渣。

3.2清淤及回填土检测

某山湖大桥围堰内回填土碾压完成后，施工单位进行了静力触探检测及浅层平板荷载试验检测。浅层平板荷载试验检测预计极限荷载为300kPa，采用0.5m2承压板，分10级加载，加载至第8级时破坏，故取前级(第7级)210kPa为极限承载力，承载力特征值为105kPa。

3.3毛渣垫层施工

桩基、承台施工完成后需采用推土机对回填土顶面进行整平，并采用振动压路机进行复压。垫层采用毛渣碎石材料，毛渣垫层采用挖掘机摊铺，其最大粒径一般≤53mm，压碎值≤35%;摊铺完成后采用振动压路机进行碾压，确保压实度＞96%。

3.4C25混凝土浇筑施工

混凝土基础浇筑范围应按箱梁投影线外扩1～2m为宜，施工前按箱梁投影线测放出混凝土基础边线;为确保混凝土浇筑厚度以及混凝土平整度，应按3m×3m间距设置控制桩。混凝土浇筑完成后分别按10，5m间距设置横向、纵向缩缝。

基础混凝土直接承受箱梁施工过程中的荷载，要确保基础混凝土具备承受上部荷载而不损坏且变形在规范允许范围内就必须保证其浇筑质量。基础混凝土浇筑时应采用“扣锹”的方式摊铺，以防止混凝土离析，同时应避免“以振代平”现象的发生。为防止基础混凝土表面开裂，混凝土终凝前应进行二次抹面，同时应设置温度缩缝并及时养护。

结语

软土地基具有强度低、压缩量(较)高等特点，其上的填方及构造物稳定性差且易发生沉降。采用落地式满堂支架法在软土地基上浇筑连续梁，满堂支架基础处理较为关键。某山湖大桥满堂支架基础处理完成后经过地基预压、支架预压多重试验，其沉降及变形均在规范允许范围内，为某山湖大桥的建设质量及施工安全提供了前提条件，同时也为同类桥梁的建设提供了借鉴。

参考文献

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