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淺析橋梁基坑防護樁施工設(shè)計

文檔作者：張浪文檔來源：中鐵二十四局新余公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年05月30日
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建 材 與 裝 飾 2015 年 1 月
淺析橋梁基坑防護樁施工設(shè)計
張浪
（中鐵二十四局新余公司）
摘要：結(jié)合合福鐵路上饒信江特大橋基坑防護樁施工設(shè)計實例，通過對樁身結(jié)構(gòu)的計算，分析在不同工況下防護樁
結(jié)構(gòu)的有效性，為今后類似工程提供參考。
關(guān)鍵詞：橋梁基礎(chǔ)；防護樁；有效性
中圖分類號：U445.55 文獻標識碼：A 文章編號：1673-0038（2015）04-0136-03
橋梁基礎(chǔ)施工是橋梁工程重要一環(huán)，無論是擴大基礎(chǔ)，還是
樁基礎(chǔ)，都必須進行基坑開挖。一般條件下，根據(jù)地質(zhì)情況，基坑
開挖采用不同的坡率放坡開挖。但在某些不允許放坡開挖的特
殊條件下，基坑開挖前必須先進行防護。為人所熟知的有鋼板樁
防護，水泥攪拌樁防護等等。但是，在對安全可靠性要求較高的
條件下，采用鉆孔樁防護效果較好。施工前對鉆孔樁防護設(shè)計尤
為重要，關(guān)系到防護樁的安全性和可靠性。本文以合福鐵路上饒
信江特大橋24# 承臺基坑防護設(shè)計為例予以解析。
1 工程慨況
合福信江特大橋上跨上饒車站，24# 墩正好位于車站站臺
上，承臺邊緣距運營線線路中心最近距離為6.5m，承臺開挖深度
為地面下4.0m。如果按照常規(guī)方法，先施工鉆孔樁，然后開挖承
臺，勢必影響兩側(cè)股道路基穩(wěn)定和列車運行安全。為了既不影響
施工，又保證行車安全，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，決定采用C20 鉆孔
防護樁進行防護。
2 鉆孔樁防護措施方案
由于緊鄰營業(yè)線，又是連續(xù)梁主墩，為防止樁基施工時對既
有線路基的擾動，保證承臺基坑開挖坑壁穩(wěn)定性，初步擬定在承
臺四周采用鉆孔樁進行防護。根據(jù)現(xiàn)場鉆機情況，擬定樁徑為
0.8m；為確保承臺開挖后鉆孔樁有足夠的錨固長度，根據(jù)承臺高
度和錨固長度要求，擬定樁長為7m，承臺開挖后鉆孔樁的錨固長
度為3.5m；鋼筋籠采用10 根準16 鋼筋作為主筋，準8 鋼筋作為箍
筋，間距300mm，加強筋直徑為準16，間距2000mm。
3 承臺防護樁防護方案驗算
通過分析，需考慮火車動載作用（通行200km/h 動車）以及防
護樁基和承臺施工兩種工況下的24# 墩承臺防護樁的有效防護
作用。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，地面第一層為人工填土層，厚度1.5耀
4.2m。第二層全風(fēng)化泥質(zhì)砂巖夾沙礫巖，厚度2.2耀7.6m，承載力
滓0=200kPa。第三層為強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖夾沙礫巖，厚度1.2耀6.9m，
承載力滓0=300kPa。第四層為弱風(fēng)化泥質(zhì)砂巖夾沙礫巖，承載力
滓0=450kPa。土層其他物理力學(xué)指標考慮如下：第一層人工填土層
的重度為18kN/m3，內(nèi)摩擦角為35毅；第二、三、四層泥質(zhì)砂巖夾沙
礫巖的重度分別為21kN/m3、22kN/m3、22kN/m3，內(nèi)摩擦角均為
40毅。
3.1 無動載工況
首先考慮無動載工況下，對24#墩承臺防護樁的有效防護作
用進行計算?；趶椥苑ê徒?jīng)典法，計算的土壓力、位移、彎矩、
剪力結(jié)果如圖1~2 所示。
建議配置如表3 鋼筋。
抗傾覆安全系數(shù)：
Ks= Mp Ma
圖1 基于彈性法計算的防護樁內(nèi)力位移圖<一>
圖2 基于經(jīng)典法計算的防護樁內(nèi)力位移圖<一>
內(nèi)力類型彈性法計算值經(jīng)典法計算值內(nèi)力設(shè)計值內(nèi)力實用值
1 最大彎矩（kN·m） 58.43 59.26 68.29 68.29
2 最大剪力（kN） 42.43 28.32 58.34 58.34
表1 內(nèi)力取值<一>
段號選筋類型級別鋼筋實配值實配[計算]面積（mm2或mm2/m）
1 縱筋HPB235 10d16 2011<[3016]不滿足
箍筋HPB235 D8@300 335<[901]不滿足
加強箍筋HRB335 D16@2000 201
表2 配筋驗算結(jié)果<一>
段號選筋類型級別鋼筋實配值實配[計算]面積（mm2或mm2/m）
1 縱筋HPB235 20d14 3079>[3016]滿足
箍筋HPB235 D10@150 1047>[901]滿足
加強箍筋HRB235 D14@2000 154
表3
交通建設(shè)
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2015 年 1月 建 材 與 裝 飾
式中：Mp———被動土壓力及支點力對防護樁底的抗傾覆彎矩；
Ma———主動土壓力對防護樁底的傾覆彎矩。
Ks= 5272.56150.2+607.000
Ks=1.988逸1.200，滿足規(guī)范要求。
嵌固深度計算過程：
按《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）懸臂式支護結(jié)構(gòu)計
算嵌固深度hd值，規(guī)范公式如下：
hp撞Epj-茁酌0ha撞Eai逸0
嵌固深度系數(shù)：茁=1.200
重要性系數(shù)：酌0=1.100
被動土層：hp=0.850m，撞Epj=313.996kPa
主動土層：ha=2.201m，撞Eai=90.873kPa
得到hd=2.550m，hd實際采用值為：3.500m躍2.550m 滿足規(guī)范
要求。
3.2 火車動載工況
承臺防護樁離線路最近距離為6.584m，因此按靠近線路的
最不利防護樁進行驗算?；疖噭虞d作用時，考慮荷載橫向分布為
100kN/m2，橫向?qū)挾葹?.5m?？紤]火車200km/h 時速的動力系數(shù)
為1.5。
在火車動載工況下，對24# 墩承臺防護樁的有效防護作用進
行計算。基于彈性法和經(jīng)典法，計算的土壓力、位移、彎矩、剪力
結(jié)果如圖3~4 所示（表3~4）。
抗傾覆安全系數(shù)：
Ks= Mp Ma
式中：Mp———被動土壓力及支點力對防護樁底的抗傾覆彎矩；
Ma———主動土壓力對防護樁底的傾覆彎矩。
Ks= 5272.57150.4+708.000
Ks=1.914逸1.200，滿足規(guī)范要求。
嵌固深度計算過程：
按《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）懸臂式支護結(jié)構(gòu)計
算嵌固深度hd 值，規(guī)范公式如下：
hp撞Epj-茁酌0ha撞Eai逸0
嵌固深度系數(shù)：茁=1.200
重要性系數(shù)：酌0=1.100
被動土層：hp=0.867m，撞Epj=326.431kPa
主動土層：ha=2.096m，撞Eai=99.813kPa
得到hd=2.600m，hd實際采用值為：3.500m躍2.600m 滿足規(guī)范
要求。
3.3 防護樁基和承臺施工工況
通過增大土層重度來考慮防護樁基和承臺施工對承臺防護
樁的效應(yīng)，增大系數(shù)取為1.05。對承臺防護樁的有效防護作用進
行計算，分別基于彈性法和經(jīng)典法，計算的土壓力、位移、彎矩、
剪力結(jié)果如圖5~6 所示（表5~6）。
抗傾覆安全系數(shù)：
圖3 基于彈性法計算的防護樁內(nèi)力位移圖<二>
圖4 基于經(jīng)典法計算的防護樁內(nèi)力位移圖<二>
內(nèi)力類型彈性法計算值經(jīng)典法計算值內(nèi)力設(shè)計值內(nèi)力實用值
1 最大彎矩（kN·m） 58.23 59.26 68.06 68.06
2 最大剪力（kN） 41.76 28.32 57.41 57.41
表3 內(nèi)力取值<二>
段號選筋類型級別鋼筋實配值實配[計算]面積（mm2或mm2/m）
1 縱筋HPB235 20d14 3079>[3016]滿足
箍筋HPB235 D10@150 1047>[901]滿足
加強箍筋HRB235 D14@2000 154
表4 配筋驗算結(jié)果<二>
圖5 基于彈性法計算的防護樁內(nèi)力位移圖<三>
圖6 基于經(jīng)典法計算的防護樁內(nèi)力位移圖<三>
交通建設(shè)
·137·
建 材 與 裝 飾 2015 年 1 月
Ks= Mp Ma
式中：Mp———被動土壓力及支點力對防護樁底的抗傾覆彎矩。
Ma———主動土壓力對防護樁底的傾覆彎矩。
Ks= 5522.67286.3+401.000
Ks=1.985逸1.200，滿足規(guī)范要求。
嵌固深度計算過程：
按《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）懸臂式支護結(jié)構(gòu)計
算嵌固深度hd 值，規(guī)范公式如下：
hp撞Epj-茁酌0ha撞Eai逸0
嵌固深度系數(shù)：茁=1.200
重要性系數(shù)：酌0=1.100
被動土層：hp=0.850m，撞Epj=328.949kPa
主動土層：ha=2.202m，撞Eai=95.327kPa
得到hd=2.550m，hd實際采用值為：3.500m躍2.550m 滿足規(guī)范
要求。
通過以上計算，防護樁結(jié)構(gòu)的有效性得到了證實，能夠滿足
各種工況下施工的要求。
4 結(jié)束語
采用鉆孔樁作為基坑防護，安全可靠。但在實際運用當(dāng)中，如
何選用合理的結(jié)構(gòu)，需通過分析鉆孔樁在各種工況下的受力條
件，根據(jù)計算結(jié)果不斷的對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化和改進，最終達到既經(jīng)
濟又合理的結(jié)果。
參考文獻
[1]《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）.
收稿日期：2015-1-9
內(nèi)力類型彈性法計算值經(jīng)典法計算值內(nèi)力設(shè)計值內(nèi)力實用值
1 最大彎矩（kN·m） 61.34 62.24 71.69 71.69
2 最大剪力（kN） 44.54 29.73 61.24 61.24
表5 內(nèi)力取值<三>
段號選筋類型級別鋼筋實配值實配[計算]面積（mm2或mm2/m）
1 縱筋HPB235 20d14 3079>[3016]滿足
箍筋HPB235 D10@150 1047>[901]滿足
加強箍筋HRB235 D14@2000 154
表6 配筋驗算結(jié)果<三>
探討加強路橋建設(shè)工程物資管理力度的途徑
張東
（中鐵三局集團廣東建設(shè)工程有限公司）
摘要：近年來，隨著現(xiàn)代化社會經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高，我國的路橋工程施工建設(shè)發(fā)展速度不斷加快，路橋工程施
工建設(shè)的技術(shù)要求以及管理要求也在日益增加。路橋建設(shè)工程中的物資管理作為路橋工程建設(shè)的重要管理工作之一，在
實際管理工作中存在著諸多問題。本文就路橋工程施工建設(shè)中物資管理工作中出現(xiàn)的一系列問題展開詳細論述，并針對
路橋建設(shè)中出現(xiàn)的問題提出合理化方案對策，加大物資管理力度。
關(guān)鍵詞：路橋建設(shè)；物資管理；問題；途徑
中圖分類號：F270.7 文獻標識碼：A 文章編號：1673-0038（2015）04-0138-02
隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的進步發(fā)展，在一定程度上提高了路橋
工程建設(shè)施工企業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。但是在社會發(fā)展的新形
勢下，路橋建設(shè)施工管理仍然存在工程進度控制困難以及工程
量較大的問題，為了保證路橋工程的施工建設(shè)進度控制在規(guī)定
范圍之內(nèi)以及工程的質(zhì)量安全，必須要做好物資管理工作。不斷
加大路橋施工建設(shè)的實際管理力度，強化物資管理過程中的信
息化管理水平，提高物資管理工作效率，滿足路橋建設(shè)中對物資
管理的個性化需求。
1 現(xiàn)階段路橋建設(shè)工程物資管理中存在的主要
問題
1.1 現(xiàn)階段路橋建設(shè)工程物資管理不能與社會發(fā)展相
適應(yīng)
隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟發(fā)展水平以及科技含量的不斷進步提升，使
得路橋工程施工建設(shè)的生產(chǎn)效率得到快速進步發(fā)展。為了確保
路橋工程施工建設(shè)生產(chǎn)力的實際需求，必須要求在物資管理方
面不斷加大管理力度，日益優(yōu)化調(diào)整，從而適應(yīng)路橋施工建設(shè)中
施工企業(yè)的發(fā)展要求。但是在實際管理工作中，路橋施工建設(shè)工
程管理中物資管理方式較為落后，管理理念不能緊跟時代發(fā)展
的步伐，在一定程度上按照原先落戶的管理方法進行管理。使物
資管理在物資供應(yīng)以及物資采購等方面不能滿足生產(chǎn)需要，不
能充分考慮路橋施工建設(shè)的復(fù)雜性特點，不能利用信息化先進
技術(shù)進行有效管理，導(dǎo)致路橋施工建設(shè)中物資的實際利用率較
低。
1.2 物資管理的制度體系不健全
在路橋施工建設(shè)的物資管理過程中，物資的進場管理不規(guī)
范，物資的收料以及發(fā)料過程中的簽字確認工作管理不到位，缺
乏科學(xué)合理的制度規(guī)范，在一定程度上導(dǎo)致物資管理中供貨的
設(shè)備物資與實際接收到的設(shè)備物資數(shù)量不相符。由于路橋施工
建設(shè)中物資管理的相關(guān)人員自身綜合素質(zhì)以及相關(guān)約束制度的
缺乏，直接導(dǎo)致物資設(shè)備的驗收以及檢查監(jiān)督工作流程不規(guī)范，
交通建設(shè)
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