交通桥超深溶槽地基处理设计变更

崔冬冬 陈朝旭 黄连芳

摘 要：近些年来，伴随着社会经济的快速发展，城区拦河闸承担的工程任务更加多样化。拦河闸往往桥闸共建，以充分发挥拦河闸枢纽的交通功能，经济上更优，但也会给基础处理提出更高的要求。都江堰市二号拦河闸工程施工揭示工程区基础地质条件与初设比较发生较大变化，交通桥基础出现深度超过86m的大范围溶槽，为此，交通桥地基处理需进行设计变更。

關键词：地基 下桩 桥梁

1.原设计概述

四川省岷江干流都江堰市城区河段二号拦河闸工程（以下简称“都江堰二号闸”）位于都江堰市青城大桥下游约3km，是岷江干流成都河段（金马河）综合整治规划的第二级闸坝工程。工程建设内容主要包括：①兴建一座拦河闸，共18孔;②加固堤防3.4km，桩号范围K1+750～K3+450;③闸顶交通桥，宽29m（中间设有轨电车），总长332.44m。

闸顶交通桥上游8.5m布置在闸墩顶面下游侧，下游20.5m布置在闸室下游消力池桥墩上，桥墩采用厚度1.5m的板墩，梁体采用现浇连续梁，桥墩基础采用直径1.5m钢筋混凝土灌注桩，桩底深入至基岩5m。根据初步设计地质资料设计的交通桥，桥墩灌注桩最大深度37.5m，灌注桩施工没有困难。交通桥典型剖面图详见图1。

2.交通桥变更设计缘由

交通桥施工先导孔揭示，桥墩部分桩基处出现溶蚀深槽，最大深度超过86m，溶蚀深槽内地基呈流塑状，承载力严重不足，部分桩端还会出现悬空状态。由于中风化砾岩埋深大大加深，大部分桩基只能由最初的端承桩改为摩擦桩，桩基深度大大加大，按承载力计算，位于溶蚀深槽的桩基深度将超100m。为满足同一桥墩下桩基长度不宜相差过大的要求，同一桥墩下桩基长度应以最长的桩基作为控制桩长，以确定整个桥墩下所有桩基长度，这样就导致大部分桩基深入基岩过长，最长者达50m。施工先导孔揭示交通桥桥墩桩基典型地质剖面图见图2。

由于地质条件变化，工程费用增加已远超规定限值，施工也不能按原定工期完成。为控制工程进度，减少工程投资，交通桥桥梁基础结构型式需进行优化设计。

3.交通桥桥型方案选择

为减小下部结构施工难度，提出如下两种处理方案：①方案一：采用对基岩起伏较大地基适应性较强的筏板基础;②方案二：采取尽量减少桩基数量（将原桥梁跨度两跨合并为一跨）并采用骑马桩避开溶蚀溶槽的结构形式。

3.1 筏板基础方案（方案一）

此方案是在原设计方案的基础上，为避免施工大量的嵌入基岩过深的和深入溶槽没有承载力的钻孔灌注桩基础，将桥墩基础由原来的钻孔灌注桩基础改为筏板基础，将筏板基础下方置换5m砂卵石层，并同时采用振冲碎石桩处理软土部分地基，基岩埋深较浅处振冲碎石桩打到基岩结束，基岩埋深较深，无法打到基岩位置处，振冲碎石桩最大深度按27m控制。为方便施工，便于导流，桥墩依然采用厚度1.5m的板墩。为适应下部结构沉降，同时节约施工工期，桥梁上部结构梁体全部由现浇连续梁改成预制吊装预应力混凝土简支空心板梁，跨径维持不变，附属结构维持原设计不变。

3.2 骑马桩方案（方案二）

此方案在原设计方案的基础上，尽量减少有轨电车和下游侧桥梁钻孔灌注桩基础，将原桥墩数量减少一半，两跨合并成一跨。闸墩上的梁体跨径依然维持原设计。下部结构基础依然采用钻孔灌注桩基础，每个桥墩下面接钻孔灌注桩基础，标准桥墩下为4根φ2.0m桩基，有溶槽位置处桥墩基础采用骑马式承台，桩基避开溶槽位置，在溶槽以外的地方布置单排φ2.0m或双排φ1.5m桩基。为方便桥墩施工，便于导流，依然采用厚度1.5m的板墩。为节约施工工期，桥梁上部结构全部改成预制吊装预应力混凝土简支小箱梁，附属结构维持原设计不变。

3.3 方案比选

筏板基础方案下部结构工期较短，但前期总沉降量及不均匀沉降较大，有轨电车需待沉降稳定后，才能铺轨通行，具体能铺轨时间存在不确定性，而且在监控沉降期间，有轨电车上部应进行预压，预压荷载应包括二期铺装及有轨电车荷载并应同时考虑1.5倍动力系数，施工过程较为繁琐。汽车车道也因为沉降量较大，铺装面层也需待沉降稳定后才能进行铺装，铺装面层施工前，车辆运行舒适度会有一定影响，且运行噪音较大，而且全桥再次铺装会影响车辆运行，会造成部分车道通行中断，且可能会造成一定的社会影响。钻孔灌注桩方案造价较为低廉，且桩基方案可以一劳永逸的解决沉降问题，梁体加设后即可铺轨，不影响有轨电车通行和汽车通行，只是施工工期不好保证，可通过增加施工设备予以解决。方案一工程投资8996.39万元，方案二工程投资5988.14万元。经比较，选择方案二为推荐变更方案。

4.结语

虽然在都江堰市二号拦河闸工程施工过程中揭示交通桥基础地质条件与初设比较发生较大变化，交通桥基础出现深度超过86m的大范围溶槽，但是通过对交通桥基础处理进行合理变更，交通桥单项投资仅比初设投资增加了105.52万元（增加比例约1.8%），交通桥单项工期延误2个月。