软土地基条件下现浇箱梁支架基础施工

软土地基条件下现浇箱梁支架基础施工

张剑

张剑(中铁大桥局集团第八工程有限公司重庆400700)

关键词：软土地基；现浇箱梁钢管柱贝雷连续梁支架基础；局部换填碎石垫层；钢筋混凝土悬臂牛腿

一、引言现浇箱梁支架施工，必须重视地基的处理。对于钢管柱贝雷梁支架，地基承载力不足、及不均匀沉降，会引起连续梁结构内力重分配，以致超过允许承载力，造成结构安全隐患；地基沉降量过大，则会导致梁体线性不平顺，影响通车舒适性及桥梁美观。对于软土地基条件下的现浇箱梁钢管柱贝雷连续梁支架，基础地基处理尤为重要，并应从施工成本、施工安全及施工难易程度经综合比选，确定最佳处理方案。现介绍两种软土地基情况下，现浇箱梁钢管柱贝雷连续梁支架基础施工方法。

二、换填碎石垫层+扩大基础K7+573大桥位于云南麻昭高速大关互通立交主线等宽段，桥跨径布置为25+2×35+25m，上部结构为单箱双室箱梁，梁高2.0m，顶板厚0.25m，底板厚0.2m，腹板厚0.5m，悬臂长2m，顶、底、腹板在靠近横梁3.6m范围内设渐变段。桥宽12m，净宽11m。桥面横坡为2%，纵向坡度为2.95%。桥位处于一斜坡地带，纵坡较为平缓，横坡较陡，为35°～60°。根据桥位所处地形、地质条件，采用钢管柱贝雷梁支架法施工。支架由竹胶板、方木、贝雷梁、分配梁、钢管柱、扩大基础组成。支架主承重贝雷梁为连续梁，必须加强基础地基处理，严格控制支架施工过程中的地基沉降，且现浇梁施工期间为当地雨季，必须消除雨水对地基承载力的影响。桥位区上覆粉质黏土，含水量较低时成干硬状态，含水量较高时呈软塑状态。该土质原状土承载力由标准灌入试验测得为60~80kp左右，无法满足施工承载力需要。由于上覆粉质黏土层厚12m～20m，挖除全部上覆土工程量大，采用桩基础需较深的桩长，两种处理方案施工成本均较高，经济上都不合理，且开挖过程中存在较大安全隐患。经综合比选，决定采用换填垫层处理上层部分软弱土，以减少传递到下卧层顶面的附加应力。

换填上层部分软弱土，地基虽然仍会产生微小的沉降，但不会对结构造成安全隐患。

施工场地附近有较多隧道洞渣碎石，碎石材料强度高、稳定性好、压力扩散角较大，是较好的换填材料。但碎石材料渗透性强，雨水和地表水可由换填碎石层侵入到下卧原状土层，导致下卧层被雨水浸泡而降低其承载力。为保护换填垫层下卧层承载力，换填垫层压实完毕后，需尽快在换填碎石垫层顶部覆盖0.5m厚黏土层作为阻水层。

扩大基础尺寸为2.7m×2.7m×1.2m，单个扩大基础受力140t，换填碎石垫层以30度应力传递角进行应力扩散，地基承载力按60Kpa计算，换填垫层尺寸为5×5m，换填深度为2m。碎石垫层回填须分层填筑、分层压实，分层厚度为40cm。压实采用振动压路机或蛙式打夯机，确保压实度不小于96%。基坑开挖前须做好排水设施，并于边坡处开挖截水沟，截水沟与排水沟相连，由排水沟将地表水及雨水排至支架基础范围外。

三、附着于墩柱上的钢筋混凝土悬臂牛腿K7+290大桥位于云南麻昭高速大关互通立交主线变宽段，桥跨径布置为5×20m，上部结构为多室箱梁，梁高1.4m，顶板厚0.25m，底板厚0.2m，腹板厚0.6m，悬臂长2m，顶、底、腹板在靠近横梁3.6m范围内设渐变段。箱梁通过箱式的宽度实现宽度的宽度。下部圆柱墩直径为1.6m，配以1.8m直径桩基础。大桥桥位处为“V”型峡谷，纵横坡陡峻，纵向坡度为60～80°，横向坡度为35～60°。

表层覆土为粉质黏土夹杂少许崩积成因碎石、块石，土体干燥时为松散堆积状态，承载力低，压缩变形大，土体潮湿时为软塑状态。松散堆积层厚10-15m，换填碎石垫层基坑开挖边坡不宜稳定，必须采取边坡支护措施，增加施工投入；全部挖除该土体和采用桩基础施工成本均较高，且都存在较大的施工安全隐患。经综合比选，钢管柱基础采用附着于墩柱上的C30钢筋混凝土悬臂牛腿，并于牛腿上支立钢管柱，作为下部承重结构。

图3-1K7+290现浇箱梁总体布置图钢筋混凝土悬臂牛腿横截面尺寸为2m×1.6m，为保证牛腿的抗弯与抗剪强度，墩柱顺桥向两侧悬臂牛腿配有贯穿墩柱（桩基）的HRB335φ28通长受力主筋，并按构造要求配置HRB335φ12箍筋。

悬臂牛腿须与墩柱（桩基）同时浇筑形成整体，以保证悬臂牛腿受力能有效传至墩柱和桩基。为平衡顺桥向墩柱两侧悬臂牛腿对墩柱的弯矩，保证墩柱及桩基结构安全，砼的浇筑在顺桥向必须对称于墩柱，偏载浇筑时须经严谨计算，确保墩柱及桩基安全。

图3-2钢筋混凝土悬臂牛腿结构图四、结束语对于现浇箱梁钢管柱贝雷连续梁支架基础在软土地基情况下的处理方法，当桥位处地势平缓，基坑开挖边坡稳定，采用局部换填碎石垫层处理软土地基+扩大基础，是一种较为经济、安全、施工简便的方法；对于地势陡峻处，基坑开挖边坡不宜稳定，须采取边坡支护，采用附着于墩柱上的钢筋混凝土悬臂牛腿作为承重基础，较为经济、安全，施工亦较为简便。