芦浦特大桥钻孔灌注桩承台基坑计算与施工

作者:未知

  摘   要:76省道复线南延玉环楚门至大麦屿疏港公路工程芦浦特大桥地处海域开阔区域,桥梁承台基坑众多,工程施工受海洋环境影响十分突出,在工程施工准备阶段需要全面分析地理、自然条件,根据施工中各种不利条件,通过各施工工况的分析计算,指导基坑施工。基坑工程施工中,严格按操作规程作业,承台质量符合要求, 工程建成通车以来使用良好。
  关键词:钻孔灌注桩  基坑  有限元软件  计算  施工
  中图分类号:U445.4                                文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)02(c)-0056-03
  76省道复线南延玉环楚门至大麦屿疏港公路工程芦浦特大桥起点桩号K13+448.5,终点桩号K15+655.5,全长2207m,其中Φ1.5桩基180根,Φ1.8桩基176根,Φ2桩基40根。承台总高3m,标高为+2m。根据现场实际情况,采用拉森钢板桩围堰施工,将承台左右幅基坑分别开挖、围堰施工,共有承台基坑104个,分为A型基坑、B型基坑、C型基坑,考虑人工作业面1m宽度,其中A型基坑尺寸10.8×4,数量为16个(不包含桥台、53、54号墩);B型基坑尺寸11.3×8.8,数量为44个;C型基坑尺寸11.8×10,数量为44个。本承台基坑通过有限元软件计算各工况的受力,科学设计基坑围护结构,合理施工,安全保质,效益显著。
  1  桩基承台基坑围护结构设计
  本文以C型承台基坑为例进行设计计算和施工。C型基坑采用FSP-IV型拉森钢板桩,长度12m,承台底标高为-4,采用拉森钢板桩围护。根据现场实测的地面标高普遍为+1,承台底标高-1,承台顶标高為+2,封底混凝土厚1.5m,底标高为-2.5,地质条件以淤泥为主。承台基坑开挖深度为3.5m,并考虑涨潮水时的3m水面(图1),本施工区域由于海浪高度影响较小,海浪高度不作考虑。
  桩基承台基坑围护主要材料:内支撑及斜支撑Φ529×8钢管、二道围檩均采用1根HW400×400×13×21型钢、拉森钢板桩FSP-IV的12m钢板桩截面特性为截面模量2270cm3/m、惯性矩38600cm4/m、每延米面积242.5cm2/m。
  2  承台基坑结构受力计算
  2.1 计算模型和计算参数
  按理正深基坑软件建立计算模型,钢板桩按等值梁法计算。
  2.2 施工工况及荷载组合
  2.2.1 施工工况分类及荷载组合
  (1)施工工况一:开挖土层至+2m处即钢板桩内侧在离钢板桩顶距下2m处,在工况一条件下最不利荷载组合:施工机械荷载+水压力。
  (2)施工工况二:在距离钢板桩内侧在离钢板桩顶距下1.5m处(+2.5m)设置好第一道内支撑后,钢板桩内侧开挖至标高-1m处,在工况二中最不利荷载组合:施工荷载+水压力+主动土压力+被动土压力。
  (3)施工工况三:距基坑底部时在-0.5处设置第二道临时支撑及围檩,如有需要采用抛石等方式沉底加固,防止基地隆起,在工况三中最不利荷载组合:施工荷载+水压力+主动土压力+被动土压力。
  (4)施工工况四:相当于基坑深度减少1.5m,受力模式转变,拆除第二道支撑时,封底混凝土浇筑完毕后可受力,在工况四中最不利荷载组合:施工荷载+水压力+主动土压力+被动土压力。
  (5)施工工况五:承台系梁施工完毕后,拆除第一道支撑,在工况五中最不利荷载组合:施工荷载+水压力+主动土压力+被动土压力。
  2.2.2 各工况下承台基坑受力计算
  3  承台基坑施工
  3.1 钢板桩施工
  (1)将钢板桩运到工地后,钢板桩经检查质量符合要求,并检查桩机机械功能符合要求。
  (2)钢板桩插打时及时测量,要求桩身垂直,并保证合拢处不漏水。
  (3)钢板桩的设置位置应离开承台边缘1m以外,以留有模板安装和拆除的作业空间。
  3.2 承台基坑开挖及承台施工
  承台基坑开挖至第一道围檩、内支撑及斜撑位置时及时支撑。至基坑底部时,及时抽出基坑内的积水,并迅速施工封底混凝土层。待封底混凝土强度达到要求后,拆除底部支撑。然后破桩头、绑扎钢筋、支模板等作业。在以上施工工序中,在无水条件下施工承台。
  3.3 围檩支撑拆除
  封底混凝土施工完成后,立即进行第一道临时支撑的拆除,并绑扎承台钢筋和浇筑混凝土。待承台和部分墩柱施工完成,逐步拆除相应围檩支撑。
  3.4 拔出钢板桩
  部分墩柱浇筑完成,将钢板桩拔出,有序堆放场外,经清理和维护后备用。
  4  结语
  (1)76省道复线南延玉环楚门至大麦屿疏港公路工程芦浦特大桥地处海域开阔区域,桥梁基础施工受海洋环境影响十分突出,在工程施工准备阶段需要全面分析地理、自然条件,根据施工中各种不利条件,确定施工工况,精心组织施工。
  (2)承台基坑结构在各施工工况情况下,通过有限元软件分析计算,使设计更为合理,起到承台基坑施工的指导作用。
  (3)芦浦特大桥桩基承台基坑安全施工,为全桥建成打下了良好基础,避免了工程返工或事故,工程建成通车以来使用良好(见图3)。
  参考文献
  [1] 马捷.宁安铁路桥梁深水基坑钢板桩围堰设计与施工[J].铁道建筑技术,2014(3):32-35.
  [2] 曹信红,王涛,卢静.承台临水深基坑支护结构的设计计算[J].公路,2005(10):17-21.
  [3] 李学建.望虞河大桥主墩钢板桩围堰设计[J].交通科技,2010(S2):32-34.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14805528.htm

服务推荐