現(xiàn)澆箱梁支架基礎(chǔ)模擬壓載施工技術(shù)

施工技術(shù)《淺析現(xiàn)澆箱梁支架基礎(chǔ)模擬壓載施工技術(shù)》淺析現(xiàn)澆箱梁支支架基礎(chǔ)模模擬壓載施施工技術(shù)平原明渠項目部部部劉清凱凱【摘要】沿江沿沿沿海地區(qū)區(qū)地表表以下淤淤泥和和淤泥質(zhì)質(zhì)土分分布較為為廣泛泛，此類類土具具有含水水量大大、空隙隙率高高、壓縮縮變形形量大、承承載載能力較較低等等顯著特特點。土土體主固固結(jié)階階段主要要以排排水固結(jié)結(jié)為主主，而堆堆載預(yù)預(yù)壓是加加快土土體排水水固結(jié)結(jié)的一種種有效效方法，模模擬擬施工狀狀況下下箱梁傳傳給地地基的荷荷載進進行預(yù)壓壓，能能使土體體加快快排水固固結(jié)，盡盡快達到到箱梁梁施工所所需要要的相對對穩(wěn)定定。本文結(jié)結(jié)合合工程案例，對現(xiàn)澆澆箱箱梁支架架基礎(chǔ)礎(chǔ)模擬壓壓載施施工技術(shù)術(shù)進行行分析。【主題詞】現(xiàn)澆澆澆箱梁支支架基基礎(chǔ)模擬擬壓載載技術(shù)1方案設(shè)定支架現(xiàn)澆的箱梁梁梁通常采采用滿滿堂式碗碗扣支支架或鋼鋼管貝貝雷支架架，根根據(jù)項目目現(xiàn)場場實際情情況，經(jīng)經(jīng)過比選選，最最終選擇擇采用用鋼管+貝雷支架架進進行箱梁梁施工工。支架架設(shè)計計圖如下下：圖130米標(biāo)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)跨現(xiàn)澆澆箱箱梁支架架立面面圖（單單位：：cm）軟土地基上的鋼鋼鋼管貝雷雷現(xiàn)澆澆箱梁支支架基基礎(chǔ)按常常規(guī)的的施工技技術(shù)一一般是采采用樁樁基礎(chǔ)（鋼鋼管管樁、鉆鉆孔樁樁、預(yù)應(yīng)應(yīng)力管管樁、水水泥攪攪拌樁、換換填填等）+混凝土承承臺臺基礎(chǔ)，但但箱箱梁模擬擬荷載載預(yù)壓技技術(shù)，也也就是通通過計計算箱梁梁+支架的重重量量，推算算分配配到各個個支架架基礎(chǔ)的的地基基荷載，然然后后用等重重的預(yù)預(yù)制塊進進行等等載預(yù)壓壓使基基礎(chǔ)位置置地基基趨于沉沉降穩(wěn)穩(wěn)定。一孔支架設(shè)3排排排支墩，其其中中兩排旁旁支墩墩架立在在承臺臺上，屬屬剛性性支撐。中中支支墩基本本位于于跨中位位置，其其下基礎(chǔ)礎(chǔ)為軟軟基，軟軟基的的處理是是我們們遇到的的難點點，打入入鋼管管樁作基基礎(chǔ)是是一種穩(wěn)穩(wěn)妥的的方案，比比較較容易讓讓人接接受，但但由于于淤泥覆覆蓋層層太厚，需需要要投入大大量的的鋼管，且且工工程橋下下凈空空很小，拔拔樁樁困難，需需分分節(jié)拔出出割斷斷，損耗耗巨大大；若采采用擴擴大基礎(chǔ)礎(chǔ)，由由于淤泥泥承載載力極低低，地地基沉降降不可可避免；；如果果能夠在在搭設(shè)設(shè)支架之之前對對基礎(chǔ)進進行堆堆載預(yù)壓壓，提提前消化化地基基沉降影影響，那那么經(jīng)過過預(yù)壓壓的基礎(chǔ)礎(chǔ)就有有可能滿滿足支支架基礎(chǔ)礎(chǔ)的要要求，這這就是是模擬壓壓載法法的初步步設(shè)想想。2模擬壓載法法可可行性分析析析模擬壓載法是模模模擬施工工情況況下支架架基礎(chǔ)礎(chǔ)的受力力狀況況，對支支架基基礎(chǔ)進行行提前前預(yù)壓，使使支支架基礎(chǔ)礎(chǔ)趨于于穩(wěn)定的的一種種支架軟軟基處處理方法法。其其目的在在于盡盡可能的的減少少箱梁施施工過過程中支支架基基礎(chǔ)的沉沉降，保保證現(xiàn)澆澆箱梁梁施工質(zhì)質(zhì)量和和安全。要分析模擬壓載載載法是否否可行行，首先先得確確定地基基穩(wěn)定定的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，這這里所說說的地地基穩(wěn)定定是一一種相對對的穩(wěn)穩(wěn)定，指指能滿滿足現(xiàn)澆澆箱梁梁施工期期間地地基沉降降不超超過容許許值的的地基沉沉降速速率。箱箱梁從從澆筑砼砼到預(yù)預(yù)應(yīng)力張張拉需需要的施施工時時間為100～12天，支支架架基礎(chǔ)容容許沉沉降值為為200～30mmm，由由此可見見，只只要預(yù)壓壓連續(xù)續(xù)3天的基礎(chǔ)礎(chǔ)沉沉降速率率均小小于2mmm//d時即可可判判定基礎(chǔ)礎(chǔ)已經(jīng)經(jīng)達到相相對穩(wěn)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。另另外，還還需要要確定預(yù)預(yù)壓達達到相對對穩(wěn)定定所需要要的時時間，若若時間間太長，則則模模擬壓載載法的的可行性性將大大打折扣扣。因因為預(yù)壓壓需要要的時間間太長長一方面面直接接影響現(xiàn)現(xiàn)澆箱箱梁施工工工期期，另一一方面面要保證證箱梁梁連續(xù)施施工需需要加大大預(yù)壓壓材料及及機械械設(shè)備的的投入入，失去去成本本優(yōu)勢。因因此此，我們們還需需分析基基礎(chǔ)預(yù)預(yù)壓沉降降速率率與預(yù)壓壓時間間的關(guān)系系。2.1理論分析析析沿江沿海地區(qū)地地地表以下下淤泥泥和淤泥泥質(zhì)土土分布較較為廣廣泛，此此類土土具有含含水量量大、空空隙率率高，壓壓縮變變形量大大等顯顯著特點點，且且此類土土的承承載能力力較低低，一般般為220～40KPPaa。淤泥和和淤淤泥質(zhì)土土在永永久荷載載作用用下沉降降要持持續(xù)很長長的一一個過程程，前前期主固固結(jié)階階段的沉沉降速速率大，后后期期次固結(jié)結(jié)階段段的沉降降是非非常緩慢慢的。土土體主固固結(jié)階階段主要要以排排水固結(jié)結(jié)為主主，而堆堆載預(yù)預(yù)壓是加加快土土體排水水固結(jié)結(jié)的一種種有效效方法，模模擬擬施工狀狀況下下箱梁傳傳給地地基的荷荷載進進行預(yù)壓壓，能能使土體體加快快排水固固結(jié)，盡盡快達到到箱梁梁施工所所需要要的相對對穩(wěn)定定。2.2模擬壓載載載試驗為了清楚的了解解解擴大基基礎(chǔ)沉沉降速率率與預(yù)預(yù)壓時間間的關(guān)關(guān)系，在在計劃劃澆筑的的第一一孔箱梁梁位置置做一個個模擬擬壓載試試驗。對對地表以以下11.5m范圍內(nèi)的的軟軟土進行行換填填處理，然然后后澆筑擴擴大基基礎(chǔ)，在在擴大大基礎(chǔ)上上進行行堆載預(yù)預(yù)壓。預(yù)預(yù)壓荷載載為施施工荷載載的1120%%，預(yù)預(yù)壓過程程中持持續(xù)監(jiān)測測擴大大基礎(chǔ)的的下沉沉情況。得得出出預(yù)壓時時間與與基礎(chǔ)沉沉降速速率關(guān)系系曲線線如下：：可見，擴大基礎(chǔ)礎(chǔ)礎(chǔ)經(jīng)預(yù)壓壓100天后沉降降速速率就基基本上上穩(wěn)定在在2mmm/dd左右右，能夠夠滿足足支架現(xiàn)現(xiàn)澆箱箱梁施工工要求求。卸載載后對對各測點點的反反彈值進進行跟跟蹤測量量，最最終測得得各測測點反彈彈值的的平均值值為55mm。3施工原理和和施施工參數(shù)3.1模擬壓載載載法施工工原理理模擬壓載法施工工工原理：：模擬擬施工狀狀況下下支架基基礎(chǔ)的的受力情情況，采采用1200%%的施工荷荷載載對支架架基礎(chǔ)礎(chǔ)進行預(yù)預(yù)壓處處理，使使基礎(chǔ)礎(chǔ)趨于“穩(wěn)定”，即提前前消消化支架架基礎(chǔ)礎(chǔ)的沉降降，最最大限度度的減減少現(xiàn)澆澆箱梁梁施工階階段支支架基礎(chǔ)礎(chǔ)的沉沉降量，從從而而保證現(xiàn)現(xiàn)澆箱箱梁施工工的質(zhì)質(zhì)量和安安全。支架基礎(chǔ)經(jīng)預(yù)壓壓壓“穩(wěn)定”后，在其其上上搭設(shè)支支架，進進行現(xiàn)澆澆箱梁梁的施工工。箱箱梁底模模預(yù)拱拱度設(shè)置置時充充分考慮慮支架架基礎(chǔ)在在箱梁梁施工階階段的的微小沉沉降量量和支架架基礎(chǔ)礎(chǔ)預(yù)壓卸卸載后后的反彈彈值等等影響。3.2主要施工工工參數(shù)V—支架基礎(chǔ)預(yù)預(yù)壓壓趨于“穩(wěn)定”時的沉降降速速率（mmm//d），當(dāng)當(dāng)連連續(xù)三天天測得得的基礎(chǔ)礎(chǔ)沉降降速率均均低于于2mm//dd時判定支支架架基礎(chǔ)已已經(jīng)趨趨于“穩(wěn)定”。δt—卸載后后支架基基礎(chǔ)的的反彈值值(mm)，淤淤泥泥及淤泥泥質(zhì)土土的彈性性變形形較小。t—箱梁從澆澆澆注砼到到預(yù)應(yīng)應(yīng)力張拉拉完成成所需要要的施施工時間間（dd）,一般需要要100d時間。δ1—橋面預(yù)預(yù)拱度設(shè)設(shè)計值值(mm)，為為防防止粱體體在運運營過程程中下下饒而設(shè)設(shè)置的的預(yù)拱值值,一般由設(shè)設(shè)計計提供。δ2—支架在在荷載作作用下下的彈性性壓縮縮（mm），鋼鋼管管貝雷支支架體體系的彈彈性壓壓縮值通通過支支架預(yù)壓壓分析析得出。δ3—支架體體系在荷荷載作作用下的的非彈彈性壓縮縮（mmm）,主要是方方木木之間及及方木木與金屬屬之間間產(chǎn)生的的壓縮縮變形。δ4—支架基基礎(chǔ)在荷荷載作作用下產(chǎn)產(chǎn)生的的沉降（mmmm），本課課題題中δ4=vv××t+δt。δ5—美觀預(yù)預(yù)拱度（mmmm）。δ—梁底預(yù)拱拱度（mmm），δ=δ1+δ2+δ3+δ4+δ5。4關(guān)鍵施工工工藝藝通過上述分析，可可以總結(jié)出采采用模擬壓載載法處理的現(xiàn)現(xiàn)澆箱梁施工工工藝與傳統(tǒng)統(tǒng)的施工工藝藝大致相同，就就是在支架基基礎(chǔ)處理上增增加了一道壓壓載工序。另另外在箱梁底底模預(yù)拱度設(shè)設(shè)置上充分考考慮基礎(chǔ)壓載載得出的參數(shù)數(shù)即可。工藝流程如下：支墩測量放樣支墩測量放樣臨時支墩處理臨時支墩處理預(yù)壓塊制作預(yù)壓塊制作模擬壓載模擬壓載沉降觀測沉降觀測卸載卸載基礎(chǔ)反彈值測量基礎(chǔ)反彈值測量基礎(chǔ)整理基礎(chǔ)整理支架搭設(shè)支架搭設(shè)支架預(yù)壓支架預(yù)壓現(xiàn)澆箱梁施工現(xiàn)澆箱梁施工支架拆除支架拆除4.1支墩測量量量放樣在橋梁下部結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)施工完完成后后，根據(jù)據(jù)設(shè)計計施工圖圖紙，利利用全站站儀放放出中支支墩基基礎(chǔ)平面面位置置。中支支墩基基礎(chǔ)平面面幾何何尺寸長長一般般為16..55m（橋面面寬寬度），寬寬一一般為6..00m。4.2支墩基礎(chǔ)礎(chǔ)礎(chǔ)處理模擬壓載前先對對對地基進進行適適當(dāng)處理理，處處理方法法：換換填1.55米厚石石渣并整整平碾碾壓密實實，然然后澆筑筑200cm厚的的C25混凝凝土土基礎(chǔ)，為為防防止壓載載過程程中的地地基不不均勻沉沉降造造成混凝凝土基基礎(chǔ)斷裂裂，基基礎(chǔ)底面面配置置一層φ12@2200鋼筋網(wǎng)。在基礎(chǔ)周邊設(shè)置置置排水溝溝，及及時將基基礎(chǔ)周周邊雨水水和積積水排走走，避避免水對對基礎(chǔ)礎(chǔ)的浸泡泡，影影響基礎(chǔ)礎(chǔ)的穩(wěn)穩(wěn)定。4.3預(yù)壓塊的的的制作預(yù)壓材料的選擇擇擇上充分分考慮慮提高周周轉(zhuǎn)使使用率和和減少少損耗兩兩方面面因素，采采用用C25混凝凝土土預(yù)制塊塊。預(yù)預(yù)制塊可可在橋橋區(qū)內(nèi)選選擇一一個場地地就近近預(yù)制或或者在在已經(jīng)處處理好好的基礎(chǔ)礎(chǔ)上預(yù)預(yù)制。預(yù)預(yù)制塊塊采用C2255混凝土澆澆筑筑，預(yù)制制塊的的尺寸根根據(jù)吊吊車的正正常起起吊能力力確定定，一般般采用用2m×1mm××0.33m。預(yù)制塊塊頂頂面在鋼鋼立柱柱位置預(yù)預(yù)埋88mm厚鋼鋼板板，用于于鋼立立柱與鋼鋼板焊焊接，形形成整整體。預(yù)預(yù)制塊塊四角預(yù)預(yù)埋四四個吊鉤鉤，在在預(yù)制塊塊循環(huán)環(huán)利用時時方便便吊裝。4.4模擬壓載載載4.4.1計算算算箱梁施工工狀狀況下支支墩基基礎(chǔ)所承承受的的施工荷荷載GGG=G1+G222+G33+GG4G1---混凝凝凝土自重重G2---人群群群荷載G3---支架架架及模板板荷載載G4---混凝凝凝土振搗搗產(chǎn)生生的荷載載。4.4.2確定定定預(yù)壓荷載載預(yù)壓荷載為施工工工荷載的的1..2倍，據(jù)據(jù)此此計算需需要的的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)預(yù)壓塊塊總數(shù)量量以及及50%、100%%、120%%三個個加載階階段所所需的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)預(yù)壓塊數(shù)數(shù)量。4.4.3加載載載預(yù)壓前先在擴大大大基礎(chǔ)上上布點點并測量量原始始高程。預(yù)預(yù)壓壓塊采用用吊車車、平板板車裝裝運至現(xiàn)現(xiàn)場，吊吊車配合合人工工進行加加載，逐逐層擺放放平整整，防止止傾覆覆。整個個加載載過程分分三個個階段完完成，即即50%階段段、1000%階段、12200%階段。4.5沉降觀測測測4.5.1觀測測點點的布置為全面了解支墩墩墩基礎(chǔ)的的沉降降情況，在在基基礎(chǔ)頂面面均勻勻布置6個觀測點點，測測點采用用φ16鋼筋制制作作，澆筑筑基礎(chǔ)礎(chǔ)混凝土土?xí)r按按指定位位置預(yù)預(yù)埋。平平面示示意圖如如下：：4.5.2觀測測測程序堆載前事先測量量量并記錄錄好各各測點的的原始始標(biāo)高，預(yù)預(yù)壓壓加載分分三階階段0～50%～100%%～120%%，每每階段預(yù)預(yù)壓觀觀測時間間不少少于24hh，加載載至1200%%時持續(xù)觀觀測測數(shù)天。每每個個支墩基基礎(chǔ)堆堆載預(yù)壓壓應(yīng)不不少于155dd，并做好好沉沉降觀測測記錄錄。沉降降觀測測每天不不少于于2次，沉降降穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為連續(xù)續(xù)3天的沉降降率率小于等等于22mm//d。4.6卸載、測測測量基礎(chǔ)礎(chǔ)反彈彈值在地基沉降穩(wěn)定定定后就可可卸載載，卸載載前必必須對預(yù)預(yù)壓情情況進行行一次次全面觀觀測，然然后按照照后壓壓先卸、先先壓壓后卸的的原則則，注意意分層層均勻卸卸載。荷荷載卸至至一半半時進行行一次次觀測，卸卸載載完成后后再觀觀測一次次，卸卸載前后后的差差值可認(rèn)認(rèn)為是是地基的的彈性性變形，在在安安裝箱梁梁底模模時設(shè)預(yù)預(yù)拱度度以消除除變形形。分析析預(yù)壓壓前后和和卸載載后測量量數(shù)據(jù)據(jù)，據(jù)此此計算算出彈性性變形形值和非非彈性性變形值值，為為梁底預(yù)預(yù)拱度度設(shè)計提提供必必要參數(shù)數(shù)。4.7基礎(chǔ)整理理理模擬壓載結(jié)束卸卸卸載完成成后應(yīng)應(yīng)觀察支支墩基基礎(chǔ)頂面面的變變形情況況,若有明顯顯變變形影響響到基基礎(chǔ)頂面面平整整度的情情況，應(yīng)應(yīng)進行找找平處處理。可可采用用將基礎(chǔ)礎(chǔ)頂面面鑿毛后后澆筑筑C25混凝凝土土找平層層的方方法，或或在搭搭設(shè)支架架前用用鋼板墊墊平。基基礎(chǔ)處理理完成成后即可可轉(zhuǎn)入入支架搭搭設(shè)及及之后的的箱梁梁施工。5經(jīng)濟與社會會效效益模擬壓載法不僅僅僅保證了了施工工的安全全和質(zhì)質(zhì)量，還還節(jié)省省了工期期和成成本，是是一種種直接、有有效效、經(jīng)濟濟的支支架基礎(chǔ)礎(chǔ)軟基基處理方方法。該該方法具具有廣廣泛的推推廣運運用價值值。5.1工期方面面面由于模擬壓載施施施工可以以適當(dāng)當(dāng)超前進進行，只只要投入入足夠夠數(shù)量的的預(yù)壓壓塊就可可以保保證預(yù)壓壓工序序連續(xù)進進行，從從而保證證現(xiàn)澆澆箱梁施施工的的連續(xù)性性，現(xiàn)現(xiàn)澆箱梁梁施工工工期不不受預(yù)預(yù)壓工序序的影影響。5.2質(zhì)量和安安安全方面面由于現(xiàn)澆箱梁施施施工期間間地基基沉降量量在規(guī)規(guī)范允許許的范范圍內(nèi)，不不會會給質(zhì)量量和安安全控制制增加加不利因因素。5.3成本方面面面由于預(yù)壓材料（砼砼預(yù)制塊）一一次性投入，周周轉(zhuǎn)使用，最最大限度的節(jié)節(jié)約了施工成成本。其施工工成本比碗扣扣式滿堂架、鋼鋼管樁基礎(chǔ)等等方案具有很很大的優(yōu)勢，詳詳見以下對比比分析表：總之，模擬壓載載載法用于于處理理支架基基礎(chǔ)的的軟基比比較直直接、有有效，大大幅度節(jié)節(jié)約了了現(xiàn)澆箱箱梁施施工成本本，適適用于現(xiàn)現(xiàn)澆箱箱梁集中中、軟軟土層較較厚的的情況。現(xiàn)現(xiàn)澆澆箱梁支支架基基礎(chǔ)軟基基處理理費用對對比分分析表（按按一一孔箱梁梁計算算）軟基處理工序方案一（碗扣式式式滿堂架架）方案二（鋼管貝貝貝雷架+鋼管樁基基礎(chǔ)礎(chǔ)）方案三（鋼管貝貝貝雷架+擴大基礎(chǔ)礎(chǔ)模模擬壓載載）工程量單價費用說明工程量單價費用說明工程量單價費用說明場地平整（m222）5254.382300橋下全面處理1054.38460中支墩范圍處理理理1054.38460中支墩范圍處理理理換填石渣（方）157.5355512.530cm厚000/157.5355512.51.5米厚砼基礎(chǔ)（方）78.7537029137.55515cm厚000/21400840020cm厚C2225基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)（噸噸噸）000/000/0.4850002397.6鋼筋材料費455500+加工費500基礎(chǔ)預(yù)壓000/000/183008300預(yù)壓塊攤銷355500、吊車平平板板車48000鋼管樁材料（噸噸噸）000/5.95200011909考慮周轉(zhuǎn)，總共共共需投入150000米鋼管樁樁，按按25000//t回收000打拔鋼管樁（米米米）000/30010030000/000合計36950元///孔41909元///孔25071元///孔通過上表數(shù)據(jù)可可可知：模模擬壓壓載法比比滿堂堂式碗扣扣架節(jié)