现浇X形混凝土桩在四桥接线软土地基中应用.docVIP

现浇X形混凝土桩在四桥接线软土地基中应用 　　 　　 摘要：结合工程实例阐述现浇X形混凝土桩在四桥接线软土地基中的应用，为江苏省软土地基处理提供新思路。 　　关键词：软土地基沉降， 现浇X形混凝土桩 ，工程造价 　　Abstract: combined with engineering examples cast-in-situ concrete pile in X four bridge connection soft soil foundation, the application of soft ground treatment in jiangsu province to provide new ideas. 　　Key words: soft soil foundation settlement, cast-in-situ concrete pile of X, project cost 　　 　　 　　中图分类号：TU471.8文献标识码：A文章编号： 　　一、概述 　　南京长江第四大桥接线工程是南京市绕越高速公路重要组成部分，起点为与宁通高速公路相交的横梁互通，跨越长江后与国道312相交于栖霞互通，终于与沪宁高速相交的麒麟枢纽。 　　现浇X形混凝土桩技术是利用一种截面如字母X形的钢模代替传统的沉管灌注桩圆形钢模，钢???在X形活瓣桩靴的保护下沉入地基中形成X形空腔，灌注混凝土后边振动边拔管，X形活瓣桩靴自动打开，使混凝土进入X形空腔内，形成一种X形状的现浇混凝土桩。与传统灌注桩技术相比，现浇X形混凝土桩具有较大的单位体积材料比表面积，因而可以在不增加工程量的前提下大大提高单桩承载力，使用较少的混凝土方量，以实现低造价、高承载力，从而提高性能价格比。以桩径为426 mm普通混凝土桩为例，在等面积的情况下，X形混凝土桩周长是普通圆形桩截面的165.8 %；在等周长的情况下，X形混凝土桩的截面积仅为普通圆形桩截面的36.4 %，说明在保证侧摩阻力基本不变的条件下，X形混凝土桩的混凝土用量大大减小；如图1所示。 　　 　　图1 现浇X形混凝土桩 　　二、施工工艺 　　现浇X形桩是根据等截面异形周边扩大原理，在传统圆形沉管灌注桩的基础上通过改变截面形式而增大承载力的一种新桩型，即最大程度地发挥地基土（岩）和桩本身的承载能力，充分发挥桩身材料的潜力。现浇X形桩将传统的圆形桩模改为X形桩模(或称为沉管)，并在施工工艺上做了调整，保持了传统沉管灌注桩的优点，目前已经在南京市桥北污水处理厂、南京河西江山大街、南京长江四桥北接线工程等软弱地基处理中推广应用，获得了较好的技术经济效益和社会效益。 　　现浇X形混凝土桩机械设备主要包括：底盘，卷扬机，控制台，龙门架，振动锤，和桩身模板。在穿越较坚硬的夹层时，依靠桩基的自身重力不能将桩身模板打设到指定标高时，可以开动振动锤，依靠振动锤的激振力穿越夹层。现浇X形桩采用常规振动沉管桩机静压辅助振动，将截面如字母“X”形状的钢模打入地基设计深度，投放填充料、振动拔管、空中补充加填充料，填充料固结成桩；同时可根据设计要求设置钢筋笼。施工流程如图2所示。 　　 　　 　　 　　 　　图2 现浇X形桩现场施工工艺 　　 　　 　　 　　三、项目应用情况 　　本次现浇X形混凝土桩试验段选择在南京长江第四大桥南、北接线，以下着重介绍北接线N3标K9+764～K9+888.3龙袍互通的应用情况。 　　互通区展布在冲积平原区和长江漫滩区内，地势低平，地面高约3.2～5.0m，河渠纵横交错。场地内主要含水层为①2、②11和②12砂层。勘察期间揭示钻孔稳定地下水位埋深为0.8～1.5m左右。地震基本烈度为Ⅶ度。 互通主线及各匝道均有①1层软土分布，为灰色流塑状态淤泥质（粉质）黏土、淤泥，高压缩性，低抗剪强度，局部含腐植物，[fa0]=60～80kPa，qik=15～20kPa。软土埋深浅，厚度不均，局部可厚达22～23m，为本区主要不良地质地层。 　　作为一种复合地基路基加固方案，在进行设计时主要从地基承载力及允许工后沉降量两个方面来进行考虑，工后沉降控制标准为：一般路段≤30cm、过渡段≤20cm、桥头段≤10cm。 　　 设计截面现浇X形桩的截面尺寸（图3）由外包方形边长aX、开弧间距sX和模板弧度θX控制。 　　 　　图3现浇X形桩截面参数 　　现浇X形桩的截面周长可按下式计算： 　　 　　现浇X形桩的截面面积可按下式计算： 　　本项目试验段现浇X形混凝土桩外包方形边长aX=611mm、开弧间距sX=120mm和模板弧度θX=130°，可计算得到截面积为Aps=0.1425m2，截面周长为u=2.218m。 　　现浇X形混凝土桩复合地