大跨度连续梁深基础支护设计和施工监测.doc

大跨度连续梁深基础支护设计和施工监测 　　摘要通过加强深基础施工中的风险控制，对连续梁基础设计方案进行优化，同时进行合理的基础支护设计和施工，有效增强了基坑的稳定性，降低了施工风险，减小对既有轻轨路基的影响，从而保证深基础施工的顺利进行 　　关键词风险控制 钢板桩支护 变形监测 　　中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 　　随着高速铁路现代化进程的快速发展，桥梁特别是大跨、立交结构桥梁不断涌现，相邻的构造物之间的影响使得施工难度和施工风险也越来越大，在项目实施阶段如何降低施工难度、控制施工风险成为许多项目要考虑的首要问题。本工程通过对大跨连续梁基础原有设计进行优化，降低施工难度，同时对深基础支护进行设计，通过加强施工中的变形监控，从而顺利完成连续梁深基础施工任务。 　　1 工程概况 　　1.1地理位置 　　本工程地处华北平原的北部，为滨海冲积平原，地形平坦开阔。线路在CJDK38+215.44里程处上跨既有轻轨线路，交叉角度为164340。 　　1.2桥跨结构与既有线路关系 　　跨越区域位于轻轨延伸线桥梁地段，跨越点采用（80+128+80）m预应力混凝土连续箱梁，悬臂浇筑法施工。进入轻轨保护区的桥墩主要为连续梁的四个桥墩及两侧各两个普通跨度桥墩。 　　交叉点对应轻轨左右线里程分别为K127+967.74、K127+979.99，轻轨为路基段，有碴轨道，线下路基基底采用水泥搅拌桩加固，桩径0.5m，间距1.2m，桩长8.0m，等边三角形布置。 　　1.3地质及水位情况 　　根据地质勘察报告，该施工范围内地质情况为淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土，属于软弱地层，承台基坑施工过程必须进行支护。 　　地下水为第四系孔隙潜水，勘测期间地下水位埋深1.60～3.80m(高程-3.92～-0.99m）。地下水主要受大气降水及河水补给，以蒸发方式排泄，水位季节变化幅度1～3m。 　　地下水在化学侵蚀环境下,对混凝土结构具硫酸盐侵蚀性,环境作用等级为H2,具有镁盐侵蚀性，环境作用等级为H1，在氯盐环境下具氯盐侵蚀性,环境作用等级为L3。 　　2 基础施工风险分析 　　原设计连续梁主墩承台平行新建线路布置，承台侵入既有轻轨既有路基范围较大，施工会对既有轻轨路基稳定造成较大影响。原设计主墩底层承台高5m，第二层承台高4m，承台平行新建线路布置，承台顶高程为-0.207m和0.625m，承台底高程为-9.207和-8.375，基坑需开挖9m左右。 　　在轻轨路堤两侧不对称地开挖基坑进行桥梁基础施工，对地基基础具有一定的扰动，由于基坑距离轻轨路基距离近，基坑开挖面积大，而且深度较深，开挖基坑施工有可能引起路基局部沉降，或不均匀沉降，进而引起轨道不平顺影响轻轨列车的行车舒适性和安全性。 　　3优化原有设计 　　1．旋转承台角度。两层承台同时旋转13°，与轻轨线路平行，减小承台侵入轻轨路基范围。 　　2．减小承台高度，降低开挖、支护难度。优化设计后底层承台高4m，第二层承台厚3m， 　　3．提高承台标高，减小开挖深度。承台顶高程为1.793m和0.625m，承台底高程为-5.207m和-4.375m，基坑开挖在5左右。 　　优化后承台厚度减薄，承台顶高程抬高，基坑开挖深度较原设计减小4m，承台角度旋转后侵入轻轨范围缩小，大大减小了施工难度。 　　4深基础防护整体设计 　　主墩靠近轻轨侧基坑防护采用钻孔灌注桩，桩径0.8m、桩间距1.0m，桩长14.0m，桩顶设置钢筋混凝土冠梁。止水帷幕采用单层直径0.60m水泥搅拌桩，桩间距0.4m咬合布置（复搅两遍），桩长12m。防护桩距线路中心最小距离为7.57m，与接触网立柱中心最小距离为4.57m。防护桩边缘与轻轨地基加固桩边缘最小距离为0.75m，止水帷幕与轻轨地基加固桩边缘最小距离为0.25m，均不侵入轻轨地基加固范围。 　　远离轻轨侧采用400×400×13×21mm型钢，间距0.45m，桩长14m，外侧采用拉森钢板桩止水帷幕，钢板桩顶设置钢筋混凝土冠梁。 　　主墩以外的其他桥墩，因与轻轨距离较远（距线路中心大于27m），基坑开挖深度较浅（5m左右），设计采用止水钢板桩防护，基坑底部采用C15封底混凝土。 　　基坑支护平面图见图1，横断面图见图2 　　 　　图1：670#、671#墩基坑支护平面图 　　 　　图2：670#、671#墩基坑支护横断面图 　　基坑防护计算采用“同济启明星深基坑计算软件”进行计算，基坑设计等级为一级。 　　轻轨荷载按实际轻轨轴重考虑1.2倍的安全系数后，等效成均布荷载施加在基坑边缘。桩顶以下0.4m处设置一道横向钢支撑，钢支撑下设牛腿支架，支架上焊接一道钢腰梁。 　　防护桩内力及变形计算采用《建筑基坑围护