1、1软土地基处现浇连续箱梁的支架搭设与基础处理摘要：在浅层软土地基地段进行现浇梁施工时，通过对两种不同的基础处理方案进行比较，最终确定最优的施工方案，并在本案中应用取得成功，对类似的工程施工具有一定参考价值。 关键词：现浇箱梁、基础处理、支架搭设 中图分类号：TQ639.2 文献标识码：A 一、工程概况 武汉市三环线北段汉黄路立交主线高架桥为预应力混凝土连续箱梁桥，桥址地处武汉市三环线北段（三金潭平安铺）工程中前段，地势较平坦，桥梁沿线主要为菜地、耕地、低层住宅，沿线用于灌溉及排水沟渠纵横交错，地表水十分丰富，地下水稳定水位为地表下0.21.35m。 由工程地质勘察报告及现场查勘表明，该地区地表
2、覆盖层为素填土，厚度为 0.5m1.0m，土质松散，地基承载力 3040KPa，下卧层为 38m厚的淤泥土，地基承载力 2030KPa，该地区属软弱地基。 二、基础处理方案 支架基础处理是该桥施工中的一个非常重要的环节，在满足地基承载力的同时，还必须严格按照规范的要求控制混泥土浇筑后的地基沉降总量（规范要求支架的弹性、非弹性变形及基础的允许下沉量满足施工2后梁体设计标高的要求） 。 结合该地区的地质、水文、气候和现场踏勘调查的资料，我们分析地基的沉降主要是由两方面原因引起的，一是由于加载后，淤地泥土发生侧向流变引起地表沉降；二是由于地基土固结引起的地表沉降。我们认为在支架受力期间加载后 10d
3、 内(混凝土养护 7d 后进行预应力张拉)，由于淤泥土流变所引起的沉降是主要的，固结沉降则由于时间短，淤泥土排水效果差，且该地区地下水位高（地表下 20cm） ，地下水系丰富，所引起的沉降是次要的，可不做考虑。 因此采用满堂支架体系进行连续箱梁施工，控制地基沉降的首要目的是控制淤泥土的侧向流变，然后是提高持力层强度。 2.1 方案确定原则 方案确定以安全、经济、适用为基本原则，同时满足以下要求： (1) 不对地表原状土层进行破坏，在原状土上直接铺设垫层，目的是提高持力层强度。 (2)在垫层上铺设刚性扩大基础，增强基础刚度，减少不均匀沉降。 (3)采用加强型钢管支架(48mm，=3.5mm)体系
4、，增加斜撑数量(斜撑数量为立杆数量的 1/3)，以达到增加支架整体刚度，减少不均匀沉降。 2.2 拟定方案 根据现场的具体条件，制定以下两种处理方案。 (1)方案一：用毛渣在平整过的场地上直接进行填筑，分层压实，其上铺筑 10cm 的 C15 混凝土，增强基础刚度，再铺设 30cm 宽，5cm 厚木板，3以扩散基地应力及保证支架基础受力的均匀。 (2)方案二：用生石灰与地表覆盖层的原状土直接进行拌合，并分层压实，其上铺设 10mm 钢板，增强基础刚度，同时以扩散基础应力及保证支架基础受力的均匀。 (3)垫层厚度的确定 垫层厚度的确定以软弱下卧层承载力为控制指标，首先假定一个垫层厚度 z，然后通
5、过公式： 式中：垫层底面处的附加压力值； 基础底面处的平均压力值； 基础底面处土的自重压力值； 基础底宽度； 矩形基础底长度； 垫层厚度； 垫层的压力扩散角 计算出，最后通过公式： 式中：垫层底面处的附加压力值； 软弱下卧层顶面处土的自重压力值； 垫层底面处经深度修正后软弱下卧层的地基承载力特征值。 进行验算，若不符合要求，重新假设厚度后再验算，直至满足要求为止；最后确定垫层的厚度值分别为：毛渣垫层厚度 50cm，石灰土垫层4厚度 60cm。 2.3 方案比选： (1)安全方面 方案一：分析前期施工便道及临建场地在施工过程的情况，方案一比较稳妥。 方案二：无成功案例和经验数据可寻，虽然通过现场
6、模拟试验，从试验的过程观测和对试验数据结果分析，该方案在安全方面均能满足施工的要求，但需现场进一步进行检验，才可大范围实施。 结论：两种方案均能满足施工要求，但方案二需现场进一步进行检验。 (2)经济方面 通过经济比较，两种方案均一次性投入比较大，但方案二的投入费用远远低于方案一的投入费用，且方案二所投入的钢板有较高的回收和再利用价值，而方案一所投入材料无任何回收利用价值；通过核算，方案二比方案一节约投入近 90 万。 (3)适用性方面： 方案一：由于填筑材料(毛渣)需求量比较大，受材料料源、材料质量及地方价格影响因素比较多，而毛渣倒运过程中，要先挖后运再铺，需投入大量的挖掘和运输设备，且损耗
7、比较多。 方案二：生石灰可与地表覆盖层的原状土直接进行拌合，无需大量的土源，且钢板铺设灵活多变，倒运速度快。 结论：在适用性方面，方案二远优于方案一。 52.4 方案确定 通过以上安全、经济、适用性等三方面的比较与分析，采用方案二处理后的桥下软土地基承载力大大提高，沉降得到有效控制，能够满足施工要求，同时该方案具备有经济、便捷的施工优点，因此决定采用该方案进行连续箱梁施工的地基处理，支架采用满堂支架。 三、支架体系 支架为 WDJ 碗扣支架，满堂支架由底座、立杆、横杆、剪刀撑及可调顶托组成，立杆纵距为 0.9m，立杆横距在箱梁腹板下为 0.6m，底板及翼板下为 0.9m，步距为 120cm。
8、搭设时严格控制支架立杆的垂直度及水平连接横杆的水平度，并做好横向及纵向连接，以增强支架的整体稳定性。支架体系纵横断面布置图如图 1 和图 2 所示。 图 1：支架纵断面布置示意图 图 2：支架横断面布置示意图 6四、支架预压及预抬值设置 搭设支架并安装底模后进行预压，预压荷载按箱梁自重及施工荷载的 120%，预压采用砂袋装砂子预压，梁体底模及基础钢板上设置沉降观测点，观测点布置按横向为两侧翼缘中线、两侧腹板中线及中腹板中线，纵向为沿线路方向每 5 米设置 1 点。 预压分级程序为 25%50%75%100%120%，每加载完一级进行沉降量观测，加载至 100%时，恒载 3 天，每天观测一次；加
9、载至 120%（总荷载的 100%） ，恒载 3 天，每天观测一次；卸载至 100 时，观测一次，全部卸载后，再观测一次，并根据观测值绘制出沉降曲线。 根据现场实测，荷载至 120%时，基础最大沉降量最大，平均为16mm，全部卸载后，钢板回弹 6mm，底板标高回弹 8mm。 由此可知基础和支架的，非弹性变形为 8mm，可通过预压来消除，故设置底模预抬值为 16mm-8mm=8mm。 五、结语 通过采用以上技术方案及施工监控，有效地解决了软土地基支架基础沉降量过大的问题，确保了整个支架体系的安全，箱梁的线形与高程得到了有效控制，同时上技术方案和施工控制措施是科学的、合理的，7取得了良好的质量效益和经济效益，在类似现浇箱梁的施工中可以借鉴。
