深厚軟土地基橋臺施工方法發(fā)明內(nèi)容

深厚軟土地基橋臺施工方法專利目的

《深厚軟土地基橋臺施工方法》為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種便于控制工程質量的深厚軟土地基橋臺施工方法。

深厚軟土地基橋臺施工方法技術方案

《深厚軟土地基橋臺施工方法》為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種深厚軟土地基橋臺施工方法，包括以下步驟：

一）在水域吹填砂后形成陸域，吹填砂頂面標高大于水面標高，形成橋臺陸域施工區(qū)，橋臺陸域施工區(qū)包括橋臺地基區(qū)域及其前至少10米的范圍和其后至少50米的范圍；

二）對橋臺陸域施工區(qū)進行一次軟基處理—真空覆水預壓處理；

三）橋臺樁基施工和承臺施工；

四）對橋臺陸域施工區(qū)進行二次軟基處理—復合地基處理；在橋臺地基區(qū)域及其前至少10米的范圍設置多根水泥攪拌樁進行地基加固，在橋臺地基區(qū)域后至少50米范圍內(nèi)的真空覆水預壓區(qū)內(nèi)設置多根PHC管樁進行地基加固；

五）在橋臺后回填填料；

六）完成橋臺混凝土結構的施工。

所有所述水泥攪拌樁形成格構結構。

所述填料為泡沫輕質土。

所述PHC管樁離橋臺越近埋深越大。

深厚軟土地基橋臺施工方法改善效果

《深厚軟土地基橋臺施工方法》具有的優(yōu)點和積極效果是：第一次真空預壓處理，可以提高軟土地基的承載力，土體的固結度增加，含水率降低；第二次復合地基處理，利用剛性樁樁身剛度大，可以全樁長發(fā)揮樁的側摩阻力，將荷載傳遞給較深土層；通過二次軟基處理，降低了橋臺后道路的工后沉降，減少了道路與橋臺結構的沉降差異，可以有效避免“橋頭跳車”現(xiàn)象的出現(xiàn)；臺后50米采用泡沫輕質土填料回填，可以減輕對橋臺的壓力，有利于橋臺的穩(wěn)定；《深厚軟土地基橋臺施工方法》簡便易行、效率高、便于控制工程質量、安全可靠，能夠節(jié)省人力、物力和財力。適用于地基承載力低的地區(qū)，可以在很多地方組織施工。

軟土對地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當，就會造成地基失穩(wěn)，使構造物沉降過大或不均勻沉降，對構造物造成不同程度的破壞甚至徹底報廢。在橋臺處先填土預壓，在修筑路堤時預先把土填的比設計標高高一些，并加寬填土寬度，以加速地基固結下沉，以后再挖除超填部分，這種預壓或超載預壓的方法，簡單易行，但需要很長的固結時間，橋梁接坡段道路會產(chǎn)生較大的工后沉降，與橋臺結構產(chǎn)生明顯的沉降差異，產(chǎn)生“橋頭跳車”的現(xiàn)象非常普遍。

圖1為《深厚軟土地基橋臺施工方法》形成的橋臺陸域施工區(qū)的平面圖；

圖2是圖1的斷面圖；

圖3為《深厚軟土地基橋臺施工方法》形成真空覆水預壓區(qū)的平面圖；

圖4是圖3的斷面圖；

圖5為《深厚軟土地基橋臺施工方法》進行二次加固的平面圖；

圖6是圖5的縱斷面圖；

圖7是《深厚軟土地基橋臺施工方法》在橋臺地基區(qū)域及其前至少10米的范圍設置的多根水泥攪拌樁的平面圖。

圖中：1、吹填砂層；2、淤泥層；3、開山石層；4、砂袋圍堰；5、石籠防護堤；6、真空覆水預壓區(qū)；7、混凝土灌注樁；7-1、承臺；8、水泥攪拌樁；9、PHC管樁；9-1、樁帽，10、泡沫輕質土。

《深厚軟土地基橋臺施工方法》涉及一種橋臺施工方法，特別是一種深厚軟土地基橋臺施工方法。

1.一種深厚軟土地基橋臺施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

一）在水域吹填砂后形成陸域，吹填砂頂面標高大于水面標高，形成橋臺陸域施工區(qū)，橋臺陸域施工區(qū)包括橋臺地基區(qū)域及其前至少10米的范圍和其后至少50米的范圍；

二）對橋臺陸域施工區(qū)進行一次軟基處理—真空覆水預壓處理；

三）橋臺樁基施工和承臺施工；

四）對橋臺陸域施工區(qū)進行二次軟基處理—復合地基處理；

在橋臺地基區(qū)域及其前至少10米的范圍設置多根水泥攪拌樁進行地基加固，在橋臺地基區(qū)域后至少50米范圍內(nèi)的真空覆水預壓區(qū)內(nèi)設置多根PHC管樁進行地基加固；

五）在橋臺后回填填料；

六）完成橋臺混凝土結構的施工。

2.根據(jù)權利要求1所述的深厚軟土地基橋臺施工方法，其特征在于，所有所述水泥攪拌樁形成格構結構。

3.根據(jù)權利要求1所述的深厚軟土地基橋臺施工方法，其特征在于，所述填料為泡沫輕質土。

4.根據(jù)權利要求1所述的深厚軟土地基橋臺施工方法，其特征在于，所述PHC管樁離橋臺越近埋深越大。

參閱圖1～圖7，一種深厚軟土地基橋臺施工方法，包括以下步驟：

一）在水域吹填砂后形成陸域，吹填砂頂面標高大于水面標高，形成橋臺陸域施工區(qū)，橋臺陸域施工區(qū)包括橋臺地基區(qū)域及其前至少10米的范圍和其后至少50米的范圍；在橋臺地基區(qū)域附近將原來的水域吹填砂形成橋臺陸域施工區(qū)，橋臺陸域施工區(qū)從下至上依次為淤泥層2和吹填砂層1，吹填砂為中細砂，粒徑大于0.075毫米的顆粒超過總質量的85%，粒徑小于0.075毫米粘粒的含量小于15%，采用分層分段吹填，砂袋圍堰4頂面標高3.00米、寬度15米，在圍堰迎水面設置石籠防護堤5，防止海潮沖刷砂袋圍堰4，水面標高0.5～1.30米，吹填砂層1的頂面標高1.70米；

二）對橋臺陸域施工區(qū)進行一次軟基處理—真空覆水預壓處理；對橋臺陸域施工區(qū)進行塑料排水板真空覆水預壓處理，使橋臺陸域施工區(qū)成為真空覆水預壓區(qū)6。使用的塑料排水板長度為30米、正三角形布置、間距1米，抽真空時間為3個月；真空預壓荷載80千帕的荷載下，固結度達到85%，停止抽真空；

三）橋臺樁基施工和承臺施工；在橋臺地基區(qū)域的吹填砂層1上鋪設開山石層3，以便于施工機器作業(yè)。開山石層3的頂面標高2.50米。橋臺樁基采用混凝土灌注樁7，直徑為1.5米；

四）對橋臺陸域施工區(qū)進行二次軟基處理—復合地基處理；在橋臺地基區(qū)域及其前至少10米的范圍設置多根水泥攪拌樁8，用于地基加固，為提高加固效果，最好使所有水泥攪拌樁8形成格構結構，水泥攪拌樁8與橋臺樁基的標高相同，水泥攪拌樁直徑700毫米、搭接200毫米、長度20米，水泥摻入比18%、水泥標號P.O42.5、水灰比0.45、石膏摻入為水泥用量的1%；在橋臺地基區(qū)域后至少50米的真空覆水預壓區(qū)內(nèi)，打設PHC-500-AB型、壁厚125毫米PHC管樁9，長度在50～7米之間；越靠近橋臺，PHC管樁9的長度越大。樁帽9-1的尺寸為1.2米×1.2米×0.4米；管樁嵌入樁帽9-1內(nèi)0.1米；

五）橋臺后采用輕質、強度高、穩(wěn)定性好且環(huán)保的泡沫輕質土填料回填；在打有PHC管樁9的真空覆水預壓區(qū)內(nèi)采用輕質、強度高、穩(wěn)定性好且環(huán)保的泡沫輕質土填料10回填。

六）完成橋臺混凝土結構的施工。

2020年7月14日，《深厚軟土地基橋臺施工方法》獲得第二十一屆中國專利獎優(yōu)秀獎。

內(nèi)容介紹

本書是作者們多年理論研究與工程實踐的總結，對于解決深厚軟土地基處理這一重大技術難題、推動地基處理技術的更新?lián)Q代、提高工程質量和降低工程造價均具有重要意義。本書全面地闡述了大面積深厚軟基處理施工工藝、設計方法、質量保證措施、加固效果檢驗方法與標準。這些內(nèi)容不僅能促進地基處理學術理論的發(fā)展，而且可以直接推廣應用于工程建設實踐，為工程技術人員處理類似工程問題提供重要的指導和借鑒。

本書適合于從事公路、水利、港口、機場等工程的設計人員、施工人員和研究人員使用，也可供高等院校相關專業(yè)的師生使用。

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