深厚軟土地基橋臺施工方法專利背景

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(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降，對構(gòu)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(shè)計標高高一些，并加寬填土寬度，以加速地基固結(jié)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(jié)時間，橋梁接坡段道路會產(chǎn)生較大的工后沉降，與橋臺結(jié)構(gòu)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。

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(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種便于控制工程質(zhì)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(shù)方案

《深厚軟土地基橋臺施工方法》為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)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(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)的施工。

所有所述水泥攪拌樁形成格構(gòu)結(jié)構(gòu)。

所述填料為泡沫輕質(zhì)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(jié)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(cè)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(zhì)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。

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(shè)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(zhì)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(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)的施工。

2.根據(jù)權(quán)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(gòu)結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)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(zhì)土。

4.根據(jù)權(quán)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(zhì)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(shè)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(jié)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(shè)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(shè)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(gòu)結(jié)構(gòu)，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(shè)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(zhì)、強度高、穩(wěn)定性好且環(huán)保的泡沫輕質(zhì)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(zhì)、強度高、穩(wěn)定性好且環(huán)保的泡沫輕質(zhì)土填料10回填。

六）完成橋臺混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)，對于解決深厚軟土地基處理這一重大技術(shù)難題、推動地基處理技術(shù)的更新?lián)Q代、提高工程質(zhì)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(shè)計方法、質(zhì)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(shù)理論的發(fā)展，而且可以直接推廣應用于工程建設(shè)實踐，為工程技術(shù)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(shè)計人員、施工人員和研究人員使用，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的師生使用。

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