浅谈泉州湾跨海大桥A1标50m梁场地基处理

潘武林

摘要:随着社会不断进步，经济建设的迅速发展和桥梁建设技术的不断更新和提高，箱梁的制作工艺也不断成熟。本文章结合实际施工情况，主要介绍泉州湾跨海大桥预制箱梁中梁场对地基的处理施工方法。

关键词:桥梁 箱梁梁场地基处理

一、工程概况

泉州湾跨海大桥工程起于晋江南塘，与泉州市环城高速公路晋江至石狮段相接，在石狮蚶江跨越泉州湾，经惠安秀涂、张坂，终于塔埔，与泉州市环城高速公路南惠支线相接。路线全长26675.871m。其中泉州湾跨海大桥桥长12454.894m，分南岸陆地区引桥、南岸浅水区引桥(六车道)、蚶江互通主线桥、南岸浅水区引桥(八车道)、南岸深水区引桥(八车道)、主桥、北岸深水区引桥(八车道)、北岸浅水区引桥(八车道)、秀涂互通主线桥九个区段。项目地理位置详见“图1-1”。

图1-1 泉州湾跨海大桥地理位置图

我公司施工的为泉州湾跨海大桥工程A1标段，包括南岸陆地区引桥上、下部结构、南岸浅水区引桥(六车道)的上、下部结构及南岸浅水区引桥(八车道)的上部结构。

50m箱梁节段预制场设置在K20+940～K21+200桥梁左侧。预制场面积约89亩。该梁场主要以短线法制梁台车配液压模板进行制梁。场内预制区设10个制梁台座，存梁区设10个整修台座，154个存梁台座，可两层存梁，存梁能力最多为318节段。场内设置有钢筋制作加工车间、模板整修区及材料存放场区，配备4台20T轮轨式龙门吊跨钢筋加工、模板整修、材料存放及预制台座区，进行钢筋模板制安吊装作业，另配备2台200T轮轨式龙门吊机进行预制梁场内箱梁节段吊运。场侧设运梁通道，配置1台200T轮胎式运梁车运输箱梁至提升站。50m梁场布置参见“图1-2”。

图1-2 50m箱梁预制场平面布置图

二、水文地质情况

1、水文

本梁场所属区域是典型的季风区，冬季盛行偏北风、夏季盛行偏南风，热带气旋(台风)是影响大桥的主要灾害性天气。影响本区时间为早自4月，迟至11月，影响期达8个月。据统计，对本区有影响的台风平均每年3.2次，7～9月为台风盛期，占全年台风影响总数的79%，尤以8月份最盛。台风在本区登陆时，常伴有大雨或暴雨，瞬时风速可达40m/s。

根据桥址区的石湖临时潮位站与崇武水文站观测资料分析，桥址区各重现期的高、低潮位见“表2-1”。

表2-1桥址区设计潮位计算成果表

2、地质

本梁场地质层的详细特征详见 “表2-2”。

表2-2地层划分一览表

地层编号 地层名称 地质柱状图 颜色 特征

① 淤泥

灰黄色、灰色 流塑，滑腻；局部混有粉细砂粒，偶含少量贝壳碎屑。本层主要为浮泥，海床表部大部分有分布，在部分地段缺失

②-1 强风化花岗岩(砂土状) 褐黄色、褐色、灰黄色 结构基本破坏，岩芯呈粗砂及黏土状，手掰易碎

②-2 强风化花岗岩(碎块状) 褐黄色、褐色 密实，结构基本破坏，岩体呈碎屑及碎块状，手捻易成砂状

③ 中风化花岗岩 灰白色间灰黑色 中粗粒结构，块状结构，坚硬，岩芯呈短柱及长柱状，发育近直立裂隙，裂面见铁、锰质侵染。主要矿物为石英、长石、云母

淤泥①为高压缩性、低强度、易触变软弱地层，均匀性较差，工程性能差，未经处理不能直接做为持力层使用，施工前应予以处理；碎屑状强风化花岗岩②-1物理力学性能良好，工程性能好，埋藏较深；碎块状强风化花岗岩②-2物理力学性能良好，工程性能好，埋藏较深；中风化花岗岩③物理力学性能良好，工程性能好，埋藏较深。

三、地基处理

1、根据本梁场水文地质条件，地层由上至下依次分别为淤泥层、强风化花岗岩(砂土状)、强风化花岗岩(碎块状)、中风化花岗岩。由于强风化花岗岩(砂土状)、强风化花岗岩(碎块状)及中风化花岗岩物理力学性能良好，工程性能好，不许处理，首先需要对表层的淤泥层进行处理。

（1）.表层换填

由于本梁场表层为淤泥层，不能作为持力层使用，需要换填。本梁场采用砖渣及建筑垃圾进行淤泥层的换填。

（2）.表层加厚

由于本梁场表层淤泥层顶标高为+1.35m，而根据“表2-1桥址区设计潮位计算成果表”， 桥址区平均高潮位标高为+4.15m，故表层填土需加高，本梁场定填筑标高为+4.60m。

2、预制场地基处理指标如下：

A、地基能承载基础、模板系统、箱梁节段和其他设备机具的重量，存梁台座地基承载力≥255KPa；制梁台座地基承载力≥255KPa。

B、预制区一年内累计沉降量≤10mm。

C、对于测量塔采用混凝土柱，其地基承载力满足混凝土柱承载要求，测量塔不允许有沉降。

D、对于龙门吊等大型设备基础和修整台座基础不允许有不均匀沉降，设计沉降量≤10mm。

E、存梁台座基础不得有不均匀沉降，设计沉降量≤20mm。

结合预制梁厂地基处理效果的要求，本预制场范围地基处理按不同的要求，采取不同的处理方法分别进行地基处理。

（1）.不允许有沉降的测量塔等为打入800 8mm的钢管桩或进行钻孔桩处理。

（2）.沉降要求严格的制梁区、存梁区，龙门吊机轨道基础等需进行开挖换填片石地基处理，并进行片石强夯，经过检验合格后，再铺设25cm碎石垫层或10cm素混凝土垫层，后续再进行制梁台座、存梁台座、龙门吊机轨道基础等工程项目的施工。强夯法处理地基范围见“图2”。

（3）.对沉降没有要求的梁场通道、钢筋存放场，钢筋加工车间、小龙门吊走道、钢筋台座及其它区域，采取20cmC25混凝土表面硬化。

图250m箱梁强夯处理平面布置图

强夯法即强力夯实法，又称动力固结法。是利用大型履带式起重机将8-40吨的重锤从6-40米高度自由落下，对土进行强力夯实。适用于人工填土、湿陷土、黄土。强夯机详见“图片1”。

“图片1 强夯机”

本梁场强夯机采用50t履带式吊机，锤重24t，具体参数见“表3-1”。

表3-1强夯施工参数表”。

注：强夯参数经现场试验区施工后根据实际情况适当做些调整。

强夯施工工艺如下：

施工前期准备→测出强夯范围界线及夯前场地标高→场地平整（挖防振沟）→复核签证→放出第一遍夯点→第一遍夯点施工→夯坑回填、场地平整→放出第二遍夯点→第二遍夯点施工→夯坑回填、场地平整→满夯→场地平整、防振沟回填→检测

强夯法的特点是可使用工地常备简单设备；施工工艺、操作简单；适用土质范围广，加固效果显著，可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2～5倍；压缩性可降低2～10倍，加固影响深度可达6～10m；工效高，施工速度快（一般设备每月可加固5000～10000m地基），较换上回填和桩基可缩短工期一半；节省加固原材料；施工费用低，节省投资，比换土回填节省50%费用，与预制桩加固地基相比，可节省投资 50%～70%等。强夯法不仅能提高地基土的强度，降低其压缩性，还能改善抗振动液化的能力和消除土的湿陷性，因此它不仅适用于处理碎石土、砂土、粉土、黏性土、杂填土和素填土地基，还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基。

结束语：

梁场建设关系到整个桥梁的质量与进度，是整座桥的重中之重，而梁场的地基处理关系到制梁整体质量，因此必须要根据实际情况，制定切实可行的方案，做到快速有序的施工，确保桥梁的整体质量和整体速度。

参考文献：

⑴、中交公路规划设计院，中交路桥技术有限公司.泉州湾跨海大桥工程施工图设计.北京，2011年11月。

⑵、泉州泉城勘察有限公司.泉州湾跨海大桥岩土工程勘察报告.泉州，2011年11月

⑶、建设部.建筑地基处理技术规范.北京：中国建筑工业出版社，2002

⑷、姚占勇主编.道路施工常用数据手册.北京：人民交通出版社，2006

⑸、交通部.公路路基设计规范.北京：人民交通出版社，2005

⑹、龚晓南.地基处理技术发展与展望.北京：中国水利水电出版社、知识产权出版社， 2004

⑺、方左英.路基工程. 北京：人民交通出版社,1995

⑻、罗竞，邓廷权.路基工程现场施工技术.北京：人民交通出版社，2004

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。