拉萨柳梧大桥主墩基础设计变更与施工质量控制.docxVIP

拉萨柳梧大桥主墩基础设计变更与施工质量控制王立权1,达娃次仁2,明玛2(11拉萨柳梧大桥工程指挥部拉萨市850000;21西藏天路交通股份有限公司拉萨市850000)摘要:针对拉萨河流特殊的水文、地质条件,对柳梧大桥主桥主跨8个预制下沉沉井基础进行了设计变更,变更为排桩地下连续墙组合式扩大基础,这样,既满足了基础受力要求,又解决了基础抗冲刷问题,同时还避免了沉井下沉过程中的施工风险。关键词:柳梧大桥;沉井;变更设计;排桩地下连续墙;组合式扩大基础1工程概况拉萨柳梧大桥位于现有的拉萨老大桥下游约8km,该桥由跨越金珠路的互通立交桥(现浇钢筋混凝土连续箱梁,简称:北立交)、跨越拉萨河的30m预应力混凝土箱梁+2×120m复式钢箱提篮拱桥+16×30m的预应力混凝土简支T梁(简称:主桥)以及和拉萨火车站站前路相接的214m长的9跨现浇预应力混凝土连续箱梁(简称:南引桥)3部分组成,桥宽29m,是国家全额投资兴建的一座特大型城市桥梁。2原主桥基础设计及第一次设计变更2×120m的复式钢箱提篮拱桥为主桥主跨,原设计主跨基础为预制下沉沉井,全桥共8个,每个沉井基础平面尺寸为20m×26m的跑道型,壁厚1180m,基础埋深9～10m。2004年汛期后,拉萨河北主河槽向南切削约60m,21号沉井基础处冲刷深达4m。根据现场实际,设计单位为满足抗冲刷和受力等要求,第一次将沉井基础作了变更,即:埋深由9～10m变更为14～16m,平面尺寸不变,沉井设计及第一次变更见图1所示。图1主墩基础游荡性河流,河水自东北向西南流经拉萨市区处,河流地势上游段平均坡降310‰,中下游段平均坡降219‰～119‰,下游段平均坡降116‰;受水流冲刷影响,主河槽位置不够稳定。(2)汛期水流急、流速大、冲刷深的特点。汛期时拉萨河水水流急,流速大。资料表明:从1990年～2004年的15年中,6月～9月份的汛期最大流速为3拉萨河特殊的水文、地质与主跨基础选型分析311河流水文特点(1)非典型游荡性的特点:拉萨河为山间非典型收稿日期:2007-02-08—14—公路2007年第8期4151ms,汛期最小流速为3110ms。根据计算,桥位处河槽内一般冲刷深度为4190m,河漫滩一般冲刷深度为1170m,主桥基础处局部冲刷深度达7186m。(3)常年水温低的特点:河水多为山上积雪融化并伴有降雨、降雪形成,水温较低。河床地质特点(1)砂卵石冲积层的特点:桥位区地质地层单一,全为第四系冲积层。根据含砂量和密实程度并结合N120触探成果,将地层从上至下大致分为砂卵石土、卵石夹砂层、卵石土三层,见表1。312表1桥址区土层(2)透水、松散的特点:从地质勘察资料和现场施工情况来看,河床地质都由砂、卵石、砾石的混合体堆积覆盖,不具层理,无胶结,透水能力非常强;饱水状态下为松散体。(3)含孤、漂石的特点:地质钻探勘察报告表明,地层中含有10%左右的孤、漂石。313主跨基础选型分析有水平推力的复式钢箱提篮拱桥,从经济性和受力特点等要求考虑,若采用群桩基础来抵抗水平推力不太合理,也不经济。显然,这对基础选型已有了一定的限制。桥址地区特殊的水文、地质条件,对桥梁基础的选型有以下限制。(1)地层中含10%左右的孤石、漂石,这对预制沉井下沉施工极为不利。若采用预制下沉沉井基础,则必须重点解决两大问题:一是需要重点解决沉井下沉过程中因碰到孤、漂石而出现的沉井倾斜、偏位甚至开裂等问题;二是需要重点解决沉井下沉过程中因遇到孤、漂石而导致沉井底面标高无法到位的问题。(2)河流的游荡性及局部冲刷深度深,因此所选的基础要具有较强的抗冲刷能力。(3)在饱和水的状态和人为扰动的条件下,土层则为松散的砂卵石土体,预制沉井基础下沉时会产生很大的“夹持力”。(4)地下水位较高,土层又具有极强的透水特性,加之土体在“饱水状态和人为的扰动”条件下的“松散”特性,这对明挖基础的开挖,特别是大体积的深基础而言,因为“基坑排水和基坑支护”的困难而使桥梁基础的施工难度大幅度增加。(5)低压、缺氧、水温低等特殊的高原气候,对处治施工中出现的问题将带来很大难度。实践证明,潜水员在高原区水下作业深度比在平原区水下作业深度要浅,在高原区水下作业时间比在平原区水下作业时间要短得多,潜水员还要克服低水温带来的因难。显然,这对沉井下沉过程中碰到孤石、漂石时,潜水员在水下作业带来很大的难度。4主桥主跨设计变更后的基础型式结合桥型、水文地质条件及对主跨基础选型的限制性分析来看,对原设计的沉井基础进行变更是必要的。411变更的依据(1)咨询审查单位提交的《西藏自治区拉萨市柳梧大桥施工图设计咨询审查报告》。(2)2004年9月中下旬汛后,桥位处的拉萨河北主河槽南切60m、深度达到4m的事实。(3)沉井基础由原设计埋深的9～10m变更为14～16m时,预制