余凯高速公路YT9合同段鱼洞大桥主墩承台标高变更工程经济及安全分析.doc

1、余凯高速公路 YT9 合同段鱼洞大桥主墩承台标高变更工程经济及安全分析摘要：承台 主墩 桩基 变更 工程量 一、工程概况 1.地形地貌：桥区位于贵州高原的东部斜坡地带，地表受侵蚀、冲蚀作用强烈，桥区海拔 703.5929.6m，相对高差 226.1m，大桥上跨施秉至凯里公路及 V 型冲沟，两岸桥台纵坡陡，自然坡度角约 50 度，桥位中部沟谷深切，桥轴线通过段地表高程在 717.6824.6 之间，相对高差107m。两岸桥台基岩出露，植被发育。场区地貌类型为侵蚀型低山槽谷地貌。 2.地质：桥位基岩为二叠系栖霞-茅口组灰岩、泥岩夹灰岩，梁山组砂岩、砂岩夹泥岩及厚约 0.51.0m 煤层，部分地段底

2、部见厚约0.51.2m 铁矿石，泥盆系绕俊组中厚层白云岩、局部泥质白云岩及泥岩夹白云岩。 3.不良地质：桥区不良地质主要为崩塌堆积体、危岩体、岩溶及采空区。右幅 1 号主墩 zk16-1 揭露采空区位于 35.838m，ZK18 揭露采空区位于 38.741m，为 YK71+240 处右 24m 矿洞开采而成，钻探揭露采空区内部分顶板已垮塌，采空区高 5-5.3m，底部 2.8-3m 为垮塌成分为砂岩碎石及粘土填充，采空区对桥有影响。须对采空区进行处理后方可下基。 4.本桥桥梁结构左右幅均为 65+120+65m 预应力混凝土连续钢构；主墩采用实心墩，群桩基础；桥台为实体台，扩大基础。 a、墩

3、身：主墩纵向由双肢实心墩组成，实心墩横桥方向 6.5m，顺桥方向 2.2m，两片墩间净距为 5.6m。墩身上部端与箱梁 0 号梁段固结，下部端与承台固结。 b、承台：主墩承台采用 14x14x5m 整体式矩形承台。承台底设有0.5m 厚 C30 混凝土封底，封底下的地基承载力大于或等于 0.2Mpa。 c、桩基：主墩桩基按嵌岩桩基设计，桩基嵌入中风化岩层的深度扣除基岩倾斜的影响厚不小于 6m，且不小于设计桩长，桩基基底岩石单轴抗压强度不小于 15Mpa。 二、设计情况及变更理由 1、设计情况见下图 桥立面图 2、变更理由： 2013 年 3 月 15 日，余凯高速公路总监理工程师办公室、余凯高

4、速公路 YJ4 驻监办、勘察设计单位贵州省交通勘察设计研究院股份公司、施工单位中交集团第二工程局对鱼洞大桥进行了现场查看，作出了变更，会议纪要如下： a、原设计情况：鱼洞大桥 1#、2#主墩位于陡斜坡地形，原设计为桩基式承台基础，斜坡地带桩基外露部分（承台底与基坑底的空间）采用C25 片石混凝土进行回填处理。 b、变更原因：鱼洞大桥 1#墩右幅以及 2#墩左右幅位于陡坡地带，现场勘查后发现地质条件较差，按原设计要求开挖基坑，将对山体造成较大扰动，存在安全隐患。 c、处理方案：保持原设计桩基底标高不变，适当提高承台底标高，尽量减少边坡（基坑）开挖以及开挖对山体的扰动；外露桩基部分（承台底与基坑底

5、的空间）由原设计 C25 片石混凝土填充改为 M7.5 浆砌片石填充及 M7.5 浆砌片石挡墙封闭。具体变更方案由设计单位出图，施工单位严格按图施工。 三、工程经济及安全分析 提高承台标高会导致桩基加长，桩基工程量增加；相应双肢实心墩墩身减短，工程量减少；承台工程量不变；桩基外露部分（承台底与基坑底的空间）填充工程量增多。 （一）计算桩基及墩柱每米工程量 1、1#墩左幅群桩（9 根）及墩柱每米工程量经计算结果如下： a、桩基：钢筋 3176.1kg/米；C30 混凝土 31.2 立方米/米。 b、墩柱：钢筋 3834.3kg/米；C50 混凝土 28.6 立方米/米。 2、2#墩右幅群桩（9

6、根）及墩柱每米工程量经计算结果如下： a、桩基：钢筋 3242.27kg/米；C30 混凝土 31.2 立方米/米。 b、墩柱：钢筋 3834.3kg/米；C50 混凝土 28.6 立方米/米。 3、2#墩左幅群桩（9 根）及墩柱每米工程量经计算结果如下： a、钢筋 3242.27kg/米；C30 混凝土 31.2 立方米/米。 b、墩柱：钢筋 3843.4kg/米；C50 混凝土 28.6 立方米/米。 （二）实际各承台提高情况及工程量变化 2#墩左右幅承台浆砌片石填充体，其中左幅正在施工。 （1）左幅 1#墩承台提高了 3m：a、桩基：钢筋增加量3176.1x3=9528.3kg；C30

7、混凝土增加量 31.2x3=93.6 立方米。b、M7.5浆砌片石理论增加量（14x143.14x1.05x1.05x9）x3=494.4 立方米，实际数量 3017 立方米。c、墩柱：钢筋减少量 3834.3x3=11502.9kg；C50混凝土减少量 28.6x3=85.4 立方米。d、土石方开挖量实数 2465 立方米（原设计 1932 立方米） 。 （2）左幅 2#墩承台提高了 5m；a、桩基：钢筋增加量3242.27x5=16211.35kg；C30 混凝土增加量 31.2x5=156 立方米。b、M7.5浆砌片石理论增加量（14x143.14x1.05x1.05x9）x5=824

8、立方米，实际数量 2368 立方米。c、墩柱：钢筋减少量 3834.3x5=19171.5kg；C50 混凝土减少量 28.6x5=143 立方米。d、土石方开挖实际量实数 3731 立方米（因为挖除左右幅之间的土石方作为施工通道导致比原设计数量多） ，原设计 2605 立方米。 （3）右幅 2#墩承台提高了 2.5m.。a、桩基：钢筋增加量3242.27x2.5=8105.7kg；C30 混凝土增加量 31.2x2.5=78 立方米。b、M7.5 浆砌片石理论增加量（14x143.14x1.05x1.05x9）x2.5=412 立方米，实际数量 2547 立方米。c、墩柱：钢筋减少量3834

9、.3x2.5=9585.8kg；C50 混凝土减少量 28.6x2.5=71.5 立方米。d、土石方开挖量实数 2431 立方米（因为挖除左右幅之间的土石方作为施工通道导致比原设计数量多） ，原设计 897 立方米。 （三）根据投标报价计算进行工程经济分析： （1）桩基增加的费用为 500862.5 元； （2）原设计 C25 片石混凝土填充改为 M7.5 浆砌片石填充增加的费用为： a.原设计 C25 片石混凝土费用（810+1350+1125）x480=1576800 元； b.实际 M7.5 浆砌片石费用（2368+2547+3017）x210=1665720 元。 c. 增加的费用为

10、1665720-1576800=88920 元。 （3）墩柱减少的费用为 442412 元。 （4）土石方开挖减少的费用为： a.实际费用（3731+2431+2465）x17=146659 元； b.原设计费用（2605+897+1932）x17=92378 元； c.增加的费用为 146659-92378=54281 元 综合以上项目，费用总的变化为增加，增加额为 201651.5 元。 （四）安全分析： 根据地质勘察报告、地质调绘结合现场实际，地表局部表浅层有强风化砂岩夹泥岩、局部表浅层有强风化白云岩及灰岩且节理发育、岩体破碎外，山体稳定。原设计基坑开挖的平面位置及深度对山体造成轻微扰动不会影响山体的稳定。基坑位置除浅表层外，大多为坚岩，开挖困难，基本为爆破开挖。施工单位迫于工期压力以及方便施工，现场临时动议提出变更。变更后人为在承台位置的斜坡上加载 900-1700 吨的荷载，而浆砌施工的实际现况很难达到设计要求，那么从长远来看，起填充作用的浆砌体因为体积过高过大倒成为了安全隐患！特别是 2#墩，左右幅承台陡峭的边坡下缘 3050m 即为通村公路。建议余凯高速运行后，定期对 2#墩左右幅承台下的浆砌填充体进行定期观测。 结论： 本次变更既没有节约投资、同时还给后期运营带来了安全隐患，是一次缺乏全面进行技术经济评价和安全评价而导致的欠妥的变更。