钻孔灌注桩基础在临时结构中的应用

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1、钻孔灌注桩基础在临时结构中的应用孙福强（江苏省交通工程集团有限公司江苏镇江２１２００３）摘要：通过对临时结构（施工支架）基础方案比选，确定了“钻孔灌注桩基础”方案，该方案的成功运用，取消了支架预压程序，顺利完成了Ｖ型墩身和０＃块施工。简要介绍了钻孔灌注桩基础承载力设计、变形沉降值计算及控制、桩基础施工及控制、监测结果等，对钻孔灌注桩用作沉降控制要求高的临时结构基础具有一定的推广意义。..关键词：临时结构；基础；钻孔灌注桩；承载力；变形沉降值中图分类号：TU473文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．08．０46钻孔灌注桩一般用作永久性结构的基础，而

2、临时结构一般采用混凝土扩大基础、钢管桩基础等，在江苏省镇江市镇大公路Ａ２标、３３８省道镇江段Ａ３标京杭运河大桥主桥的Ｖ型墩、０＃块施工过程中，笔者采用钻孔灌注桩作为现浇支架的基础，获得了成功。本文将简要介绍临时结构中钻孔灌注桩基础的设计、施工及使用情况。１工程概况３３８省道镇江段京杭大运河桥主桥桥型为Ｖ腿支撑桥梁，跨径组合为６７ｍ＋１０６ｍ＋６７ｍ，分两幅桥设置。主梁为预应力混凝土箱梁结构，采用单箱双室箱型断面，梁底曲线为三次抛物线，梁顶宽２１．５ｍ，梁底宽１３．５ｍ；Ｖ腿顶对应箱体处设置２ｍ宽横梁；在Ｖ腿外支点处梁高为５．３５ｍ；Ｖ腿横向宽度为１３．５ｍ，厚２ｍ；承台宽７．５ｍ，长２４．３

3、ｍ。Ｖ墩及０＃块底板支架整体设计，厂内加工，现场拼装，一次性吊装就位，Ｖ墩、０＃块结构及整体式型钢支架见图１。底板支架采用１１组型钢片架，单组片架采用２［２０ｂ组拼，支架与墩身同宽。骨架顶面设置［１０作为分配梁，分配梁上铺设竹胶板。外支架设置两个支点，内支点支撑于承台上，外支点位于承台外侧，支撑于贝雷横梁上，横梁采用３排３２１战备贝雷，采用４５框架连接。外支点在箱梁０＃块施工时，受力最大，单个外支点最大合力为２２８．３ｔ（竖向），因此，外支点的承载力及变形沉降值必须满足结构要求，以防因其沉降过大导致Ｖ腿跟部上缘开裂。２基础设计思路及方案选择２．１设计思路Ｖ墩及０＃块底板支架线型组合为：４９°

4、斜线→Ｒ＝３０００ｍｍ圆弧线→斜直线（见图１），支架实施模拟荷载预压难度非常大。预压的目的是消除非弹性变形，测出弹性变形，给预拱度设置提供数据，并检验支架的稳定性。若沉降值能准确估算且较小，则可直接按计算值设置预拱度，而不必再进行预压。由支架结构分析可知，外支架体系变形沉降来自上部结构（支架基础以上部分）和基础，其中：①上部结构为型钢支架，变形由弹性压缩（片架竖杆）和间隙压缩（模板与片架、片架与横梁、横梁与基础之间的间隙）产生，相应的变形沉降值可通过计算和经验得到，数值较小，可直接用于预拱度设置；②剩余变形均由基础部分产生，因此，基础变形的大小及稳定性决定了支架是否需预压。最终统一意见，确定

5、如下设计思路：选择合理经济的基础方案，有效控制基础的变形及沉降数值，按计算沉降值设置预拱度，取消支架预压。２．２设计原则基础设计主要考虑承载力、强度、稳定性及沉降值问题，根据工程特点、结构要求及规范要求，确定了如下设计原则：①基础承载力满足设计要求；②基础强度满足要求；③地基及基础整体稳定性有足够保证；④基础沉降值控制在５ｍｍ以内。２．３方案比选根据设计原则，对混凝土扩大基础、钢管桩基础及钻孔灌注桩基础的适用性及特点分析如下：（１）混凝土扩大基础。适用于土质较好的陆上基础。混凝土扩大基础施工简便，周期短，但承载力受限于地基承载力和基础尺寸，且沉降比较明显，地基需经过特殊处理，支架需进行整体预

6、压。（２）钢管桩基础。适用于土质差的陆上基础和水中基础。钢管桩基础用钢量大，承载力受地质、入土深度限制，承载力越大，入土越深，沉桩、拔桩设备要求越高，回收越难，耗用越大。并且沉降大，支架需进行整体预压。（３）钻孔灌注桩。适用于荷载较大，地基上部土层偏弱，适宜的持力层位置较深的陆上、水中基础；还适用于地基计算沉降过大，或结构物对不均匀沉降很敏感的情况。桩基础设计正确，施工得当，它具有承载力高，稳定性好，沉降量小而均匀的特点。２．４确定方案桩基础的变形由桩的变形和沉降引起，数值一般较小，可以通过计算获得。在施工中通过严格按设计和规范要求控制各施工工序，保证桩基施工质量，使得桩基承载力和沉降值满足

7、设计要求。从控制基础沉降、综合施工成本等角度考虑，为了能控制基础沉降，减少预压程序，保证施工质量，决定采用钻孔灌注桩基础。结合桩顶横梁的受力、变形计算，基础布置形式如下：单只承台两侧各设４根φ１．０ｍ的钻孔灌注桩，桩间距为４．３ｍ＋４．１ｍ＋４．３ｍ，桩中心轴线距承台边２．６５ｍ（见图２）。３基础设计３．１单桩设计荷载计算０＃块浇筑过程中，单侧外支点产生最大竖向荷载约为２２８．３ｔ，单侧１１片片架均布于垫梁上