文档介绍：对桥梁基坑开挖支护的设计及施工措施分析
摘要:本文结合工程实例,主要针对桥梁深基坑开挖支护的设计及施工进行了探讨,对今后类似工程的施工提供借鉴经验。
关键词:桥梁工程;基坑开挖;排桩支护;设计;施工
1、工程概况
该工程桥梁上部结构为预应力砼现浇箱梁,下部采用桩基承台接墩柱结构,,地面以上采用矩形板式花瓶墩,地面以下采用矩形实体墩柱,采用群桩结构,每个承台设有4或6根桩基。承台尺寸有:××、××、××。受正在施工的地下商业街的影响,桥墩承台必须设置在商业街底面以下,由此造成桩基础及承台埋深较大,~。由于该段地处繁华的城市主干道,为减少对地面交通的影响,不可能采用放坡开挖的形式进行承台施工,因此基坑开挖必须采取垂直开挖形式。
2、建设条件
施工条件
本段交通条件较好,能够满足人员、设备、机械、材料的进场要求。车流量、人流量最大,为满足施工需要在原有的八车道封闭了四个车道()范围作为施工区域,增加了该段交通压力。桥梁基坑支护开挖施工均在围挡内进行,基坑开挖支护的稳定对道路影响较大,设备进出场、土方运输及砼施工受交通影响较大。
土层地质分布情况
场地内土层分布从上而下为:①填筑土、①-a抛石、②中塑性亚粘土、②-1粗砂、③中塑性残积亚粘土、④全风化花岗岩、⑤散体状强风化花岗岩、⑥碎裂状强风化花岗岩、⑦弱风化花岗岩、⑧微风化花岗岩。
水文地质条件
场地内水文地质条件较复杂,主要有四种类型地下水:上层滞水、松散岩类孔隙潜水、风化带网状孔隙裂隙潜水~微承压水及基岩裂隙承压水。
上层滞水赋存于①杂填土层的孔隙中,属弱~中等透水层;松散岩类孔隙潜水主要分布于冲洪积二级阶地中,含水层为②-1粗砂层,属强透水含水层;风化带网状孔隙裂隙潜水~微承压水含水层由③中塑性残积亚粘土、④全风化花岗岩、及⑤散体状强风化花岗岩组成,均属弱透水层,水量较贫乏;基岩裂隙承压水含水层为⑥碎裂状强风化花岗岩、⑦弱风化花岗岩及⑧微风化花岗岩,透水性为中等~强,地下水量较丰富,其地下水水位总体埋藏较深。地下水主要接受大气降水和地下水的侧向补给。
3、支护方案的确定
根据上述墩位的工程地质和水文地质情况,以及所处的环境要求和工期要求,基坑支护方案主要考虑了排桩支护、钢板桩和倒挂井壁等三种方案。综合比较三种方案:钢板桩方案有施工速度快、工期短的优点,但钢板桩在进入亚粘土层后很难打入,而且在遇到孤石时处理困难,难以形成闭合的竖向支撑结构;倒挂井壁方案是采用边开挖边支护,及时形成封闭的钢筋混凝土框架,其竖向支护刚度较小,且支撑较密,不利于开挖施工;排桩方案是采用桩基加3道支撑结构,可形成较大的竖向支撑刚度,支撑较少,
便于开挖施工。
经综合分析比较,结合该地段周边建筑深基坑的施工经验,基坑支护结构设计采用“冲(钻)孔桩+3道内支撑”的形式。
支护桩沿承台周边形成矩形围护结构,采用桩径800mm冲孔桩,~,桩长入承台底部2m以上,未进入坑底的地段桩底嵌入中风化50cm,桩顶采用冠梁将围护桩连成整体,×,桩基砼等级为C25,冠梁砼等级为C30。内支撑体系采用围檩加角撑、对撑结构,支撑竖向间距为3~4m,围檩和对撑采用HU350c型钢(350×350×12×19),角撑采用HU300c型钢(300×300×15×15);桩间采用喷射砼护面,喷射C20砼面层厚80,锚筋采用φ16钢筋、×2000mm,钢筋网片采用双向筋φ******@200×200绑扎。支护结构设计详见图1。
图1 基坑支护结构设计图
4、土方开挖方案
本工程基坑面积较小,基坑开挖面积较承台宽度每侧宽50cm,×。单个基坑土方开挖量除161、162#墩为1700m3外,其他基坑土方约为1000m3。分四层开挖,第一层开挖量220~400m3,第二层开挖量220~530m3,第三层开挖量220~400m3,第四层开挖量280~400m3。开挖厚度分别为3m、3~4m、3m和4m。开挖时采用逐层开挖,每层不超过1米。
开挖施工平面布置
土方开挖深度在5m以内采用普通挖掘机开挖,开挖深度大于5m采用长臂挖掘机开挖,基坑边角人工配合挖除,挖掘机直接装车运至弃土场。挖掘机在基坑的东侧或西侧区域内的砼路面上作业,反铲挖斗作业方向平行于线路方向。运土卡车停放在两基坑间的空地上装土,从两基坑间临时拆除的围挡位置进出场,禁止在围挡内的基坑边行驶。详见图2。
开挖施工流程
基坑共分四层开挖,即
⑴、表层土方全部