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软土地基条件下现浇箱梁支架基础施工

一、引言

现浇箱梁支架施工，必须重视地基的处理。对于钢管柱贝雷梁支

架，地基承载力不足、及不均匀沉降，会引起连续梁结构内力重分配，

以致超过允许承载力，造成结构安全隐患；地基沉降量过大，则会导

致梁体线性不平顺，影响通车舒适性及桥梁美观。对于软土地基条件

下的现浇箱梁钢管柱贝雷连续梁支架，基础地基处理尤为重要，并应

从施工成本、施工安全及施工难易程度经综合比选，确定最佳处理方

案。现介绍两种软土地基情况下，现浇箱梁钢管柱贝雷连续梁支架基

础施工方法。

二、换填碎石垫层+扩大基础

K7+573大桥位于云南麻昭高速大关互通立交主线等宽段，桥跨

径布置为25+2×35+25m，上部结构为单箱双室箱梁，梁高2.0m，顶

板厚0.25m，底板厚0.2m，腹板厚0.5m，悬臂长2m，顶、底、腹板

在靠近横梁3.6m范围内设渐变段。桥宽12m，净宽11m。桥面横坡为

2%，纵向坡度为2.95%。桥位处于一斜坡地带，纵坡较为平缓，横坡

较陡，为35°～60°。根据桥位所处地形、地质条件，采用钢管柱

贝雷梁支架法施工。支架由竹胶板、方木、贝雷梁、分配梁、钢管柱、

扩大基础组成。支架主承重贝雷梁为连续梁，必须加强基础地基处理，

严格控制支架施工过程中的地基沉降，且现浇梁施工期间为当地雨

季，必须消除雨水对地基承载力的影响。桥位区上覆粉质黏土，含水

量较低时成干硬状态，含水量较高时呈软塑状态。该土质原状土承载

力由标准灌入试验测得为60~80kp左右，无法满足施工承载力需要。

由于上覆粉质黏土层厚12m～20m，挖除全部上覆土工程量大，采用

桩基础需较深的桩长，两种处理方案施工成本均较高，经济上都不合

理，且开挖过程中存在较大安全隐患。经综合比选，决定采用换填垫

层处理上层部分软弱土，以减少传递到下卧层顶面的附加应力。换填

上层部分软弱土，地基虽然仍会产生微小的沉降，但不会对结构造成

安全隐患。

施工场地附近有较多隧道洞渣碎石，碎石材料强度高、稳定性

好、压力扩散角较大，是较好的换填材料。但碎石材料渗透性强，雨

水和地表水可由换填碎石层侵入到下卧原状土层，导致下卧层被雨水

浸泡而降低其承载力。为保护换填垫层下卧层承载力，换填垫层压实

完毕后，需尽快在换填碎石垫层顶部覆盖0.5m厚黏土层作为阻水层。

扩大基础尺寸为2.7m×2.7m×1.2m，单个扩大基础受力140t，

换填碎石垫层以30度应力传递角进行应力扩散，地基承载力按60Kpa

计算，换填垫层尺寸为5×5m，换填深度为2m。碎石垫层回填须分层

填筑、分层压实，分层厚度为40cm。压实采用振动压路机或蛙式打

夯机，确保压实度不小于96%。基坑开挖前须做好排水设施，并于边

坡处开挖截水沟，截水沟与排水沟相连，由排水沟将地表水及雨水排

至支架基础范围外。

三、附着于墩柱上的钢筋混凝土悬臂牛腿

K7+290大桥位于云南麻昭高速大关互通立交主线变宽段，桥跨

径布置为5×20m，上部结构为多室箱梁，梁高1.4m，顶板厚0.25m，

底板厚0.2m，腹板厚0.6m，悬臂长2m，顶、底、腹板在靠近横梁3.6m

范围内设渐变段。箱梁通过箱式的宽度实现宽度的宽度。下部圆柱墩

直径为1.6m，配以1.8m直径桩基础。大桥桥位处为“V”型峡谷，

纵横坡陡峻，纵向坡度为60～80°，横向坡度为35～60°。表层覆

土为粉质黏土夹杂少许崩积成因碎石、块石，土体干燥时为松散堆积

状态，承载力低，压缩变形大，土体潮湿时为软塑状态。松散堆积层

厚10-15m，换填碎石垫层基坑开挖边坡不宜稳定，必须采取边坡支

护措施，增加施工投入；全部挖除该土体和采用桩基础施工成本均较

高，且都存在较大的施工安全隐患。经综合比选，钢管柱基础采用附

着于墩柱上的C30钢筋混凝土悬臂牛腿，并于牛腿上支立钢管柱，作

为下部承重结构。

图3-1K7+290现浇箱梁总体布置图

钢筋混凝土悬臂牛腿横截面尺寸为2m×1.6m，为保证牛腿的抗弯

与抗剪强度，墩柱顺桥向两侧悬臂牛腿配有贯穿墩柱（桩基）的HRB335

φ28通长受力主筋，并按构造要求配置HRB335φ12箍筋。悬臂牛腿

须与墩柱（桩基）同时浇筑形成整体，以保证悬臂牛腿受力能有效传

至墩柱和桩基。为平衡顺桥向墩柱两侧悬臂牛腿对墩柱的弯矩，保证

墩柱及桩基结构安全，砼的浇筑在顺桥向必须对称于墩柱