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大连轻轨跨海滩桥梁基础施工技术大连轻轨跨海滩桥梁基础施工技术简介
大连轻轨作为城市轨道交通的重要组成部分,其线路穿越多种复杂地形,其中跨海滩段桥梁的基础施工尤为关键。由于该区域地质条件复杂、潮汐影响大、海水腐蚀性强,对桥梁基础的稳定性与耐久性提出了更高要求。
在基础施工中,主要采用了桩基施工技术和围堰施工法。针对海滩软土地基,普遍采用预应力混凝土管桩(PHC桩)或钻孔灌注桩,通过打桩船或履带式打桩机进行沉桩作业,确保桩基深入持力层,提高承载力并减少沉降。同时,为应对潮汐变化和海水侵蚀,施工过程中设置了临时钢板桩围堰,形成干地施工环境,并有效防止海水渗入影响混凝土质量。
此外,还应用了高性能海工混凝土及防腐涂层技术,增强结构抗氯离子渗透能力,延长使用寿命。施工过程中严格控制混凝土浇筑质量和养护条件gb 26537-2011 钢纤维混凝土检查井盖,并结合实时监测系统,确保基础结构的安全与稳定。
总体来看,大连轻轨跨海滩桥梁基础施工综合运用了先进的施工工艺和防护措施,成功克服了复杂海洋环境带来的挑战,为轻轨安全运营提供了坚实保障。
大连快速轨道交通工程3号线是连接大连市区和 金石滩国家旅游渡假区的重要交通线路,全长46.5 km。其中13号桥为全线的重点难点工程,桥址位于 大连开发区入口杨树屯海湾中,部分桥墩(0号台~8 号墩)位于华能大连电厂排灰池内(原始地貌为海滩) 其余桩基位于海滩中。桥长550m.桥跨类型为22孔
25m预制预应力混凝土简支梁,基础设计为人工挖孔 桩和扩大基础。 桥址处最高潮位黄海高程1.83m,高潮位水深达 6~8m,海底依次为淤泥质亚黏土2~3m;砂砾石4 6m;石灰岩及部分泥岩。石灰岩地段溶洞发育频繁 且海底有暗沟。0号台~8号墩段为电厂排灰池内,海 底上表面沉积6~8m粉煤灰,9~21号墩段为海滩原 始地貌(图1)。
(1)全桥位于海滩之上,受潮汐影响大。 (2)桥位处地质情况复杂,石灰岩地段溶洞发育 基础施工难度大。 (3)部分桩基位于华能电厂排灰场内,粉煤灰沉积 密实,孔隙率小,遇水呈流塑状态,其稳定性受海水涨 落影响很大,为施工中的难点
9~21号墩位于海滩上,需先进行围堰才能进行 挖孔施工.且围堰能尽量减少海水潮汐对挖孔作业的
图1全桥典型地质示意
影响。围堰的高度、宽度以能消除最高潮汐时海水影 响为准。实际施工围堰顶高程为2.33m,高于最高潮 水位0.5m。 0号台~8号墩位置属于受海水潮汐影响的粉煤 灰沉积层,其下又有溶洞存在,设计为挖孔桩,基底嵌 入基岩2m以上。为此,对选用何种挖孔方法进行了 论证和试验
9~21号墩段围堰填筑后,潮汐对桩孔升挖影响 较大,根据以往沿海貌地下工程隔水施工经验,决定采 用两布一膜土工膜密铺下埋施工方案(图2)。 (1)截水沟开挖 围堰填筑至一半左右时开始在围堰两侧底部采用 挖掘机开挖截水沟,作业时间选择在低潮位时进行。 确保开挖宽度1m及深度0.8m.回淤后净深确保0.5
图2围堰土工膜隔水示意(单位:cm
(1)直接挖孔 这种方法就是不进行任何防护,直接按设计要求 的孔径由人工边挖边作混凝土护壁,直至设计高程。 这种方法适用于挖深不大于4m,且无地下水影响的 稳定性极好的地层情况。优点是投入设备少,可以全 面铺开:缺点是安全性差,遇到有地下水影响或易地 质情况时不能采用。根据前面讲述过的情况,此种方 法显然不适用于本桥。 (2)先压浆将粉煤灰固结,然后再开挖 该方法是先将压浆管打入粉煤灰内直至底部,并 与岩层接触,再用压浆泵将纯水泥浆压入地层内,压浆
铁道标准设计RALWAYSTANDARDDISICN2004(5)
完成埋设钢护筒的工作后,就可以进行挖孔作业
施工方法采用常规的人工挖掘、辆提升工艺。施工 中应注意两点:虽然护筒已经穿过粉煤灰层,但由于此 处是原海滩,渗水量仍然很大,在挖孔作业接近护筒底 部时,地下水涌出,这时根据出水量的大小配备相应数 量的水泵抽水才能保证正常施工;由于护筒长度比较 长,在开挖达一定深度时,护筒外侧压力不断加大,护 筒要采取必要的加固措施。具体方法是在护筒内侧用 加劲肋进行加固,必要时用角钢在内侧焊成横支撑,防 止护筒变形过大
挖孔桩达到设计深度及嵌岩深度后便进行终孔检 查,首先进行孔径、孔位、垂直度等方面的常规检查。 由于在挖孔前此处没有详细的地质资料,且为石灰岩 地区,溶洞较多,为保证桩底一定范围内没有溶洞,在 终孔前要对孔底进行桩底检测。具体作法与桩基的无 损检测相似,其检测的深度在桩底4~8m,通过该检 测有效避免了桩基础落在溶洞的可能性,保证了嵌岩 桩的质量
挖孔施工中出现的故障及处理方法
(1)涌水的处理 受潮水涨落的影响,粉煤灰层内及基岩上部覆盖 层内含水量大,在挖孔接近护筒底部时处理不当就会 发生涌水,甚至造成伤人事故。在本桥7、13号墩挖孔 施工至岩层段即遇到涌水现象,采用环式封闭处理工 艺(图3)然后再进行护筒底部区域开挖。
图3环式封闭处理涌水示意(单位:cm
①工艺流程 施工准备→抽水清底→预铺孔底卵砾石→安装组 合短护筒护筒外填卵砾石→护筒内堆放装泥麻包 水下混凝土封顶→安装变位传递杆→压浆封闭24h
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深铁路桥桩基托换施工技术
十五局集团有限公司经营部河南洛阳471013)
广深铁路高架桥桩基托换工程位于深圳地铁一期 工程线路里程SK2+035~SK2+055处,区间隧道直 接穿越广深铁路高架桥22号桥墩左线承台下一根桩 基、21号桥墩右线和第三线承台下各4根桩基。托换 梁采用预应力钢筋混凝土结构,共3片梁,各自托换 条线路桥梁21号~22号桥墩的2个承台8根管桩: 托换桩为2m人工挖孔桩,梁与桩基先各自独立施 作,桩基托换受力转换后再连成刚性整体。广深铁路 桩基托换平面示意见图1。
(1)地理环境复杂。本工程处于交通要冲地带,地 铁区间穿过的广深铁路桥,运行高速、准高速列车,行 车频率又相当高;周围公共设施,地下管线,铁路的工 务、电务设备等,错综复杂,对施工必将造成极大影响
水相通,形成暗河,堵塞起来很难。处理的方法是在桩 基有效截面外抛填片石,当水位趋于稳定时,采用灌筑 水下混凝土的方案将溶洞堵住,待混凝土略有强度时 再进行开挖.顺利通过溶洞
大连快轨13号桥地处海滩,围堰上桩基施工由于 采用了复合土工膜双层隔水技术,较好地解决了挖孔 桩降水问题:海滩粉煤灰地层开挖后遇水流塑安置小区施工组织设计,通过方 案比选,采用长护筒跟进的施工方法成功解决了跨海 滩地区粉煤灰地层挖孔桩施工难题:同时沿海石灰岩
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图 深铁路桩基托换平面(单位:mm
(2)地质结构比较复杂。上覆第四系全新人工堆 积层、海冲积层及第四系残积层,下伏震旦系花岗片麻 岩。尤其是砾砂层海景花园别墅,地下水位高且含水量丰富,渗透性 强,地下水力联系紧密,对工程施工防水造成一定困 难,特别给深入地下达25m的托换挖孔桩的施工增加 很大难度。 (3)桩基托换处理技术要求高。托换铁路桥桩基 为550预制管桩,单根设计最大轴力925kN。在不
地层溶洞发育,由于对地质情况分析准确,采用的处理 方法得当,圆满解决了施工出现的问题,为该桥顺利建 成创造了有利条件,为类似沿海地层桥梁基础施工积 累了经验。
[1]杨文渊,徐D.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社, 1997. 2] 江正荣.建筑施工工程师手册(第2版)[M].北京:中国建筑工业 出版社,2002. 3] 交通部第一公路工程总公司.公路施工手册(桥涵)[M].北京:人 民交通出版社.1999.