沙田赣江特大桥深水围堰小厚度加筋混凝土封底设计与施工技术.pdf

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1、2015年3月建材与装饰交通建设沙田赣江特大桥深水围堰小厚度加筋混凝土封底设计与施工技术秦洪杰（中铁十七局集团第六工程有限公司）摘要：沙田赣江特大桥跨江段部分桥墩处河床基岩面高、覆盖层薄、封底厚度不足，又不能进行水下爆破作业的情况下，如何解决小厚度一次封底成功，确保水下基础施工安全。在充分结合施工期桥址处水文、地质情况，大胆提出减少封底混凝土厚度，在各钢护筒之间加设约束梁，有效解决了河床基岩面高、覆盖层薄、封底厚度不足等一系列问题。本文以15#墩为例，介绍了小厚度加筋封底混凝土Midas/civil仿真计算及施工方法，以作类似工程施工参考。关键词：基岩面高；覆盖层薄；小厚度；加筋混凝土

2、；封底；设计与施工技术中图分类号：U445.55+6文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）12-0209-031工程概况沙田赣江特大桥跨江段14#耀35#共22个墩台为水上基础，按照施工水位14m计算，承台底以上水深在7耀11m，设计采用钻孔桩，桩径2.0m，承台均为低桩承台，16裕耀20裕为主墩，基础承台尺寸为14m伊20.16m伊4m，有12根准2.0m钻孔桩，桩长24耀25m；两侧引桥承台尺寸为10.5（10、11）m伊15.3m伊3m，8根准2.0m钻孔桩，桩长16耀25m。承台均为低桩承台，墩身采用圆端型实体墩身。桥址处赣江水文情况：H1/300=25.87m

3、、H1/100=25.24m、H1/20=23.44m、Q=25600m3/s、V=1.15m/s，施工时正处于枯水期，施1/1001/100工水位确定为14m。赣江的降雨多集中在4耀6月，具有雨量集中，强度大，多暴雨特点。枯水期一般在12月耀次年3月，共4个月。赣江河床基岩面相对较平坦，上覆砂层受长期采砂影响，高低变化较大，从河床面自上而下依次为：砂砾[滓]=120耀200kPa；强风化岩[滓]=300kPa；弱风化岩[滓]=400kPa。河床表面覆盖层薄，最薄处仅60cm砂层，下伏就是弱风化泥质砂岩。其中15#桥墩承台为矩形承台，外形尺寸为15.3m伊10.5m伊图1封底混凝土加筋

4、图3m，8根准2.0m的钻孔灌注桩基础，桩长25m，采用矩形双壁钢24kN/m3。围堰先桩后堰法施工。承台底标高为7.71m，初探W3岩面标高为3.2封底混凝土检算4.92m，原设计封底混凝土厚度为2.5m。实际施工中，W3岩面标在各钢护筒之间设置约束梁，各护筒间视为钢筋混凝土梁，高为6.1m，封底混凝土厚度为1.6m。桩基布置具有对称规则性及出于安全性考虑，取730cm伊605cm2处理方案板块简化计算（未考虑板块中间护筒及约束梁影响因素），封底在各钢护筒之间设置约束梁（工字钢）。在水平方向上：每相混凝土视为钢筋混凝土梁四面固结板（1.6m伊6.05m伊7.3m）的计连的两个钢护筒之

5、间各设置2根工字钢，2根工字钢以每相连的算模型，采用MIDAS/civil仿真计算。两个钢护筒中心线为对称轴，内翼缘板边缘相距10cm；在竖直方3.3封底混凝土荷载向上：工字钢顶面在承台底标高以下10cm处（具体见图1封底封底混凝土在双壁钢围堰封底后，围堰内水抽干时，为最不混凝土加筋图）。利受力工况。3封底混凝土强度检算封底混凝土底面所受荷载：1伊（14-6.1）-2.4伊1.6=4.1t/m23.1主要计算参数3.4封底混凝土整体抗浮性计算按施工水位14m考虑，双壁钢围堰刃脚标高为6.1m，承台底上浮力：酌水伊h伊A=1伊（14-6.1）伊16.3伊11.5=1481t标高为7.71

6、m，封底混凝土厚度为1.6m。混凝土自重：酌混凝土伊H伊A=2.4伊1.6伊16.3伊11.5=720t双壁钢围堰封底混凝土C20，弯曲压应力[滓w]=6.7MPa，弯曲封底混凝土与桩身的粘结力：拉应力[滓wL]=0.4MPa，粘结力[C]=0.67MPa，混凝土的比重取酌c=（8伊2伊3.14）伊1.6伊0.67=5385t·209·交通建设建材与装饰2015年3月上浮力<混凝土自重+粘结力（符合要求）。3.5强度检算图2封底混凝土模型图图3封底混凝土应力图输出：FZ（tonf）如表1。图6表1长边方向（短边不控制）I18：A=2伊0.00306=0.00612m2f=170MPa节

7、点号Fz（t）节点号Fz（t）合计（t）x=A·f/（B·efc）=0.2m10.3450.220.56y=1.5-0.1-0.09=1.31m90.862130.471.33101.312141.052.36A·f·y=136t·m>2伊58.88=118t·m（符合要求）111.792151.513.34加筋封底混凝土施工122.162161.884.044.1约束梁制造安装132.442172.164.6142.622182.354.97