大直径变截面桩基设计与施工工艺研究.docVIP

精品论文 参考文献 大直径变截面桩基设计与施工工艺研究 梁新礼 　　中铁大桥局集团第六工程有限公司湖北武汉430100 　　 　　摘要：南岳高速公路大源渡湘江特大桥主桥为（56+6times;90+56+40）m预应力混凝土连续箱梁桥，左右幅分离设计，采用独桩独柱式基础，单幅每个墩位两根桩基，桩顶通过系梁连接，系梁顶面标高+50.00m。边墩采用直径phi;2.5m桩基，主墩采用变截面桩基（上部桩径phi;3.8m，下部桩径phi;3.0m）。桥址处水面标高常年处于+50.00m左右，主桥有7个桥墩位于湘江中，系梁顶面距河床面9～14m。为了保质保量完成全部桩基，考虑实际地质情况，采用在人行栈桥加施工平台形成陆上施工的方案：冲机钻成孔，水上吊机下放钢筋笼，混凝土输送泵灌筑混凝土。本工程28根大直径变截面桩的实际施工，证实了此施工方案的可行性，为以后大直径变截面桩的施工积累了保贵经验。 　　关键词：水中；大直径变截面；钻孔桩；施工 　　一、工程概况 　　1、桥梁设计简介 　　湖南省衡阳至南岳高速公路项目中的特大桥——大源渡湘江特大桥全长1220.08m，该桥跨越京广铁路和湘江，共设28个墩台（墩台编号从京珠高速向南岳方向依次为1#～28#）。全桥左右幅分离设计，全桥桥跨布置：2times;40m先简支后连续T梁+（6+7）times;20m预应力混凝土连续箱梁+4times;50m先简支后连续T梁+（56+6times;90+56+40）m预应力混凝土连续箱梁，其中（56+6times;90+56+40）m预应力混凝土连续箱梁主桥的桥墩编号为19#～27#，19#～25#墩位于湘江之中，26#、27#墩位于岸上。19#、27#墩采用直径phi;2.5m桩基，20#～26#墩采用变截面桩基（上部桩径phi;3.8m，下部桩径phi;3.0m）。每个墩位4根桩，即左、右幅各2根，每幅2根桩通过桩顶系梁连成整体，其系梁顶面标高＋50.0m。19#、27#墩系梁截面尺寸2.0mtimes;2.5m（宽times;高）；20#～26#墩系梁截面尺寸3.0mtimes;3.0m（宽times;高）。 　　2、水文 　　大源渡湘江特大桥位于湘江流域，雨季多集中在4～7月的汛期，河水受降水影响明显，陡涨陡落，一般10月至翌年3月为枯水期。受桥址线下游大源渡航运枢纽电站大坝影响，水位标高一般在＋50.0m左右，变化较小。只有在洪峰来临时才开闸放水，水位最低为＋47.5m，最高为＋51.0m，而且高、低水位变化一般在24h之内完成，高水位持续时间不超过5d。桥址处湘江江面宽672m，16#～25#墩位于湘江之中，水深一般在9～14m。 　　3、地质 　　大源渡湘江特大桥桥位区基岩时代古老，构造复杂，断裂发育。板溪群地层在勘察区域内属单斜构造，岩层倾向290deg;～310deg;，倾角55deg;～65deg;。 　　岩层经受多次构造运动影响，节理裂隙发育，大源渡断层（F。）顺河于桥位LK1+170附近穿过，为逆断层。充填物主要为角砾岩、糜棱岩，铁质胶结，胶结程度良好。F1断层于桥位LK0+485附近穿过，北东走向，为逆断层，破碎带宽约20m，充填物为绿泥石化角砾岩，泥质胶结，胶结程度一般～较好。其各墩位地质情况如下： 　　20～25#：位于河中，覆盖层厚0.10～3.00m，基岩为砂质板岩及硅化板岩，砂质板岩风化强烈，其全风化层厚0.60～5.50m，强度低，强风化上带厚11.30～25.00m，强度一般，强风化下带厚1.40～4.40m,强度略高，下部为硅化板岩，呈弱风化状，其上带厚1.00～14.10m，强度较高，但节理裂隙发育，岩石较破碎，下带厚＞7.30m，岩芯较完整，强度高。 　　26#：位于河流冲积一级阶地，覆盖层厚11.00m，基岩为砾岩及硅化板岩，砾岩分布在浅部,风化较强烈,其全风化层厚7.60m,强度低，弱风化层厚1.90m，厚度不大，强度较高，下部为硅化板岩，呈弱风化状，其上带厚7.90m，强度较高，但节理裂隙发育，岩石较破碎，下带厚＞5.10m，岩芯较完整，强度高。 　　二、变截面桩配筋设计 　　根据设计院计算，桩基上部受弯较大，为了达到设计经济合理，并考虑水中防撞，主桥墩采用变截面设计，上部直径phi;3.8m，深入河岸1.8～5.4m不等，下部直径phi;3.0m，长度19～33.3m不等，均为端承桩。原设计桩基配筋上部为双层钢筋笼，如图1原设计桩配筋示意图。我部认为在上部采用双层钢筋笼不便于施工，主要原因是混凝土水下浇筑时，在双层钢筋笼之间易出现夹泥现象，从而影响桩基质量。为了确保桩基质量，经设计院确认，将内层钢筋笼大幅度缩短，只预留1.0m的锚固长度，如图3修改后桩配筋示意图。 　　 　　图1原设计桩配筋示意图