浅析桥梁基坑防护桩施工设计.pdf

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1、交通建设建材与装饰2015年1月浅析桥梁基坑防护桩施工设计张浪（中铁二十四局新余公司）摘要：结合合福铁路上饶信江特大桥基坑防护桩施工设计实例，通过对桩身结构的计算，分析在不同工况下防护桩结构的有效性，为今后类似工程提供参考。关键词：桥梁基础；防护桩；有效性中图分类号：U445.55文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）04-0136-03桥梁基础施工是桥梁工程重要一环，无论是扩大基础，还是桩基础，都必须进行基坑开挖。一般条件下，根据地质情况，基坑开挖采用不同的坡率放坡开挖。但在某些不允许放坡开挖的特殊条件下，基坑开挖前必须先进行防护。为人所熟知的有钢板桩防护，水泥搅拌桩防护等

2、等。但是，在对安全可靠性要求较高的条件下，采用钻孔桩防护效果较好。施工前对钻孔桩防护设计尤为重要，关系到防护桩的安全性和可靠性。本文以合福铁路上饶信江特大桥24#承台基坑防护设计为例予以解析。1工程慨况合福信江特大桥上跨上饶车站，24#墩正好位于车站站台图1基于弹性法计算的防护桩内力位移图<一>上，承台边缘距运营线线路中心最近距离为6.5m，承台开挖深度为地面下4.0m。如果按照常规方法，先施工钻孔桩，然后开挖承台，势必影响两侧股道路基稳定和列车运行安全。为了既不影响施工，又保证行车安全，根据现场实际情况，决定采用C20钻孔防护桩进行防护。2钻孔桩防护措施方案由于紧邻营业线，又是连续梁主墩，

3、为防止桩基施工时对既有线路基的扰动，保证承台基坑开挖坑壁稳定性，初步拟定在承台四周采用钻孔桩进行防护。根据现场钻机情况，拟定桩径为0.8m；为确保承台开挖后钻孔桩有足够的锚固长度，根据承台高度和锚固长度要求，拟定桩长为7m，承台开挖后钻孔桩的锚固长图2基于经典法计算的防护桩内力位移图<一>度为3.5m；钢筋笼采用10根准16钢筋作为主筋，准8钢筋作为箍表1内力取值<一>筋，间距300mm，加强筋直径为准16，间距2000mm。内力类型弹性法计算值经典法计算值内力设计值内力实用值3承台防护桩防护方案验算1最大弯矩（kN·m）58.4359.2668.2968.292最大剪力（kN）42.432

4、8.3258.3458.34通过分析，需考虑火车动载作用（通行200km/h动车）以及防表2配筋验算结果<一>护桩基和承台施工两种工况下的24#墩承台防护桩的有效防护段号选筋类型级别钢筋实配值实配[计算]面积（mm2或mm2/m）作用。根据地质资料显示，地面第一层为人工填土层，厚度1.5耀1纵筋HPB23510d162011<[3016]不满足4.2m。第二层全风化泥质砂岩夹沙砾岩，厚度2.2耀7.6m，承载力箍筋HPB235D8@300335<[901]不满足滓0=200kPa。第三层为强风化泥质砂岩夹沙砾岩，厚度1.2耀6.9m，加强箍筋HRB335D16@2000201承载力滓0=30

5、0kPa。第四层为弱风化泥质砂岩夹沙砾岩，承载力建议配置如表3钢筋。滓0=450kPa。土层其他物理力学指标考虑如下：第一层人工填土层表3的重度为18kN/m3，内摩擦角为35毅；第二、三、四层泥质砂岩夹沙段号选筋类型级别钢筋实配值实配[计算]面积（mm2或mm2/m）砾岩的重度分别为21kN/m3、22kN/m3、22kN/m3，内摩擦角均为1纵筋HPB23520d143079>[3016]满足箍筋HPB235D10@1501047>[901]满足40毅。加强箍筋HRB235D14@20001543.1无动载工况抗倾覆安全系数：首先考虑无动载工况下，对24#墩承台防护桩的有效防护作M用进行

6、计算。基于弹性法和经典法，计算的土压力、位移、弯矩、K=psM剪力结果如图1~2所示。a·136·2015年1月建材与装饰交通建设式中：Mp———被动土压力及支点力对防护桩底的抗倾覆弯矩；表4配筋验算结果<二>———主动土压力对防护桩底的倾覆弯矩。段号选筋类型级别钢筋实配值实配[计算]面积（mm2或mm2/m）Ma1纵筋HPB23520d143079>[3016]满足527.510+0.000Ks=265.267箍筋HPB235D10@1501047>[901]满足加强箍筋HRB235D14@2000154Ks=1.988逸1.200，满足规范要求。嵌固深度计算过程：K=MpsM按《建筑基坑

7、支护技术规程》（JGJ120-99）悬臂式支护结构计a算嵌固深度hd值，规范公式如下：式中：Mp———被动土压力及支点力对防护桩底的抗倾覆弯矩；hp撞Epj-茁酌0ha撞Eai逸0Ma———主动土压力对防护桩底的倾覆弯矩。嵌固深度系数：茁=1.200Ks=527.510+0.000275.478重要性系数：酌0=1.100Ks=1.914逸1.200，满足规范要求。被动土层：hp=0.850m，撞Epj=31