CN113293706A - 一种桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法。1)在桩基设计阶段，调整桩基受力模式，保证在基坑开挖至基底时，桩基的承载力符合设计要求；2)在土方开挖阶段，靠近立交桥桩基处土方，采取人工开挖；3)在土方回填阶段，采用柔性结构的回填料进行肥槽回填，桥梁上部荷载更好的传递下来，使得应力分散，保护结构；4)在整个施工阶段对桥墩桩基的相关变形进行监控测量,并根据监测数据的变化制定相应对策，确保工程施工的安全。本发明可实现桥梁桩基与周边地下结构物同步施工，保证了同步施工时桥梁桩基的结构安全性。

Description

一种桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法
技术领域
本发明属于土木建筑设计与施工技术领域，具体涉及一种桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法。
背景技术
随着城市发展，城市立交以及地下空间发展日益壮大，推动城市地上、地下整体发展，已然成为了一种趋势。然而在发展的过程种往往伴随着一些问题出现。为实现高效利用城市空间，一些地下结构建设与城市立交桥平面及立面上交叉等情况时有发生。在对地下结构物建设大断面开挖时，对基坑内存在桥墩桩基会产生土体卸载、回填时土体堆载、桥墩桩基裸露时雨雪天气对桩基土体侵蚀等问题，可能会影响桥梁桩基的承载能力。如何保证立交桥桩基的结构安全而不会影响周边地下结构物施工，已成为目前城市建设的难题之一。故有必要就该问题进行梳理，进而提出有效的解决方法。
发明内容
为了解决背景技术中桥梁桩基与周边地下结构物同步施工所存在的技术问题，本发明提供了一种可保证同步施工时桥梁桩基的结构安全性的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法。
本发明的技术解决方案是：本发明为一种桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
1)在桩基设计阶段，调整桩基受力模式，保证在基坑开挖至基底时，桩基的承载力符合设计要求；
2)在土方开挖阶段，靠近立交桥桩基处土方，采取人工开挖；
3)在土方回填阶段，采用柔性结构的回填料进行肥槽回填，桥梁上部荷载更好的传递下来，使得应力分散，保护结构；
4)在整个施工阶段对桥墩桩基的相关变形进行监控测量,并根据监测数据的变化制定相应对策，确保工程施工的安全。
进一步的，步骤2)中土方开挖应遵从分层开挖、分层支护、对称开挖的原则。
进一步的，步骤2)中土方开挖严格控制每层开挖厚度，随后对桩身外侧进行喷面支护；。
进一步的，步骤2)中保证土方开挖过程中避免对桩基造成破坏等不良影响。
进一步的，步骤3)中采用水泥：土料质量配比为1:7的水泥土回填。
进一步的，步骤3)中水泥土回填的具体步骤如下：
3.1)现场用水泥土搅拌机拌料，严格按照设计配合比1:7掺料；
3.2)拌合时现场施工人员要注意检查拌合料是否均匀，有无水泥团或土团；
3.3)水泥土的运输和铺填土料：用小型装载机将水泥土倒入已测定的回填区，人工将填土大体推平。
进一步的，步骤3)中土料采用基坑中挖出的黏土、粉质黏土或塑性指数大于7的黏质粉土，不得含有有机杂物，应先过筛后使用，其颗粒粒径不大于15mm，含水率应符合规定。
进一步的，步骤3)中水泥采用P.O42.5水泥。
进一步的，在整个施工阶段对桥墩桩基的相关变形进行监控测量的具体方式如下表所示：
Figure BDA0003081840410000021
Figure BDA0003081840410000031
本发明提供的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，通过设计计算、土方开挖、桩基保护、土方回填、沉降监测等方面，在设计、施工中对桥梁桩基进行保护以及变形数据监测。本发明可实现桥梁桩基与周边地下结构物同步施工，保证了同步施工时桥梁桩基的结构安全性。
附图说明
图1为本发明监测的水平位移速率图；
图2为本发明监测的沉降位移速率图。
具体实施方式
本发明提供的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，该方法具体包括以下步骤：
1)在桩基设计阶段，调整桩基受力模式，保证在基坑开挖至基底时，桩基的承载力符合设计要求；
2)在土方开挖阶段，靠近立交桥桩基处土方，采取人工开挖；其中
土方开挖应遵从分层开挖、分层支护、对称开挖的原则；
土方开挖严格控制每层开挖厚度，随后对桩身外侧进行喷面支护；
保证土方开挖过程中避免对桩基造成破坏等不良影响。
3)在土方回填阶段，采用柔性结构的回填料进行肥槽回填，桥梁上部荷载更好的传递下来，使得应力分散，保护结构；其中
回填料采用水泥：土料质量配比为1:7的水泥土回填。
水泥土回填的具体步骤如下：
3.1)现场用水泥土搅拌机拌料，严格按照设计配合比1:7掺料；
3.2)拌合时现场施工人员要注意检查拌合料是否均匀，有无水泥团或土团；
3.3)水泥土的运输和铺填土料：用小型装载机将水泥土倒入已测定的回填区，人工将填土大体推平。
土料采用基坑中挖出的黏土、粉质黏土或塑性指数大于7的黏质粉土，不得含有有机杂物，应先过筛后使用，其颗粒粒径不大于15mm，含水率应符合规定；水泥采用P.O42.5水泥。
4)在整个施工阶段对桥墩桩基的相关变形进行监控测量,并根据监测数据的变化制定相应对策，确保工程施工的安全。
监控测量的具体方式如下表所示：
Figure BDA0003081840410000041
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
某项目中立交桥桥墩桩基与地下空间结构部分交叉，立交桥桩基深度为 40-48米，桥墩承台顶标高为429.927-431.537，地下空间开挖底标高为 416.75，故立交桥下部区域土方开挖时，立交桥桩基随土方开挖施工需外露约12米。
用本发明的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，由以下步骤实现：
1)在桩基设计阶段，对桩基受力模式进行调整修改。地勘报告显示本工程土质主要为湿陷性黄土；当桩周土产生自重湿陷时，桩侧的正摩擦力迅速转变成副摩擦力；所以桥梁设计桩基穿过软弱的黄土层，以比较坚实的黏土层作为桩端直接持力层；
因此，在进行桩周土开挖摩擦阻力分析时。根据开挖深度及土层特点，确认开挖层土质对桩的侧摩擦阻力未起到作用，全部开挖桩周土深度小于 13m时，桩的承载力不收影响。
2)在土方开挖阶段，为保证土方开挖过程中避免对桩基造成破坏等不良影响，靠近立交桥桩基1m范围内的土方，采取人工开挖。遵从分层开挖、分层支护、对称开挖的原则，严格控制每层开挖厚度，每层不超过2m。随后对桩身外侧进行挂网喷面支护。
3)在土方回填阶段，采用水泥：土料质量配比为1:7水泥土回填。现场用水泥土搅拌机拌料，严格按照设计配合比1:7掺料，拌合时现场施工人员要注意检查拌合料是否均匀，有无水泥团或土团。水泥土的运输和铺填土料：用小型装载机将水泥土倒入已测定的回填区，人工将填土大体推平。
虚铺厚度控制：轻型机械夯实按250mm一层虚铺。
施工采用自卸汽车取土运输、三轮拖拉机转运(不超过顶板允许荷载)、人工和机械回填夯实的施工方法。
土料：优先采用基坑中挖出的黏土、粉质黏土或塑性指数大于7的黏质粉土，不得含有有机杂物，严禁采用冻土、膨胀土、盐渍土。应先过筛后使用，其颗粒粒径不大于15mm，含水率应符合规定。
水泥：采用P.O42.5水泥。
4)在整个施工阶段，为了确保施工期间桥墩桩基的周围环境及桥墩自身结构的安全，由专职人员组成监控量测组，对提前布置的监测点进行日常量测工作和数据处理、信息反馈工作，进行信息化施工，确保工程施工的安全。
Figure BDA0003081840410000061
对监测数据及时综合整理、分析，形象反映位移和应力的变化情况，并从其规律上检验监测数据是否异常，结构是否损坏、破坏，监测的水平位移速率和沉降位移速率如图1和2所示。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
以上，仅为本发明公开的具体实施方式，但本发明公开的保护范围并不局限于此，本发明公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)在桩基设计阶段，调整桩基受力模式，保证在基坑开挖至基底时，桩基的承载力符合设计要求；
2)在土方开挖阶段，靠近立交桥桩基处土方，采取人工开挖；
3)在土方回填阶段，采用柔性结构的回填料进行肥槽回填，桥梁上部荷载更好的传递下来，使得应力分散，保护结构；
4)在整个施工阶段对桥墩桩基的相关变形进行监控测量,并根据监测数据的变化制定相应对策，确保工程施工的安全。
2.根据权利要求1所述的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特征在于：所述步骤2)中土方开挖应遵从分层开挖、分层支护、对称开挖的原则。
3.根据权利要求1所述的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特征在于：所述步骤2)中土方开挖严格控制每层开挖厚度，随后对桩身外侧进行喷面支护。
4.根据权利要求1所述的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特征在于：所述步骤2)中保证土方开挖过程中避免对桩基造成破坏等不良影响。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特征在于：所述步骤3)中采用水泥：土料质量配比为1:7的水泥土回填。
6.根据权利要求5所述的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特征在于：所述步骤3)中水泥土回填的具体步骤如下：
3.1)现场用水泥土搅拌机拌料，严格按照设计配合比1:7掺料；
3.2)拌合时现场施工人员要注意检查拌合料是否均匀，有无水泥团或土团；
3.3)水泥土的运输和铺填土料：用小型装载机将水泥土倒入已测定的回填区，人工将填土大体推平。
7.根据权利要求6所述的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特征在于：所述步骤3)中土料采用基坑中挖出的黏土、粉质黏土或塑性指数大于7的黏质粉土，不得含有有机杂物，应先过筛后使用，其颗粒粒径不大于15mm，含水率应符合规定。
8.根据权利要求7所述的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特征在于：所述步骤3)中水泥采用P.O42.5水泥。
9.根据权利要求8所述的桥梁桩基与周边地下结构物同步设计施工方法，其特征在于：所述在整个施工阶段对桥墩桩基的相关变形进行监控测量的具体方式如下表所示：
Figure FDA0003081840400000021
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