广东省公路学会
Guangdong Province Highway Society
广东省公路学会在潮阳举办潮汕环线高速公路
挤扩支盘桩技术交流及现场观摩活动
为更好的推广科技成果,使交通公路从业人员了解、掌握《桥梁挤扩支盘桩》(一种新型桩基础形式)行业标准(JT/T855-2013)的相关内容;推动“桥梁挤扩支盘桩技术”在我省高速公路建设中的应用,省公路学会于2017年8月8~9日,在潮汕环线高速公路有限公司举办挤扩支盘桩技术交流及现场观摩活动。参加技术交流及现场观摩会共有50多人,省公路学会陈冠雄理事长、申建伟副秘书长,省交通集团有限公司洪显诚、鲁昌河副总工程师,南粤交通投资股份有限公司乔翔总工程师,省路桥建设发展有限公司王安福副总经理,省交通运输工程质量监督站胡利平副站长、朱英朝副主任,中交公路勘察规划设计院易绍平副总工程师,省交通规划设计院股份有限公司王景奇副总工、广东潮汕环线高速公路有限公司潘正中总经理、刘广宇总工程师等以及深圳高速工程检测有限公司、长大公路工程有限司、北京中航港地工科技有限公司、冠粤合盛桥梁工程有限公司等单位的工程技术人员也参加技术交流、现场观摩活动。
与会代表前往7标、12标试桩现场关埠2#高架特大桥、桑田高架桥挤扩支盘桩及软土路基挤扩支盘桩试桩静载试验现场观摩,并在13标会议室进行技术交流。交流会由陈冠雄理事长主持,深圳高速工程检测有限公司李兰勇、北京支盘地工科技开发中心张国梁副总经理、中交公路规划设计院易绍平等分别就潮汕环线高速公路桥梁基桩承载能力测试实施情况、潮汕环线高速挤扩支盘桩试桩情况、关于支盘桩在潮汕环线高速公路(含潮汕联络线)A1设计合同段兴潮大道跨线桥的设计方案等作了介绍。
潮汕环线高速公路(含潮汕联络线)路线全长约82.23km,主线桥隧工程比例高达87.3%。项目区域地质情况复杂,软基覆盖层普遍深厚(普遍在10~30m左右),覆盖层下主要为粉质粘土和砂卵石层等,设计桩长较长,普遍为摩擦桩。为确保桩基施工的顺利开展,基桩承载力满足要求,有必要进行试桩试验。 由于全线桥梁及其桩基数量较多,线路分布较广,为确保试桩试验成果的代表性和准确性,选取了桑田高架桥、关埠2#高架特大桥、兴潮大道跨线桥等三座桥进行试桩试验。
原设计桩长情况如下表:
桥梁名称
桩径(m)
设计桩长平均(m)
桩基
类型
上部结构形式
设计桩顶荷载(kN)
备注
桑田高架桥
1.6
64.0~71.0
摩擦桩
单跨25m小箱梁
6600
关埠2#高架特大桥
1.8
46.0
单跨25~30m小箱梁
7400
兴潮大道跨线桥
69.2
单跨25m~40m小箱梁
9500
试桩情况:
试桩序号
对应钻孔
试桩桩长(m)
桩底标高
计算基桩承载力容许值[Ra](kN)
预估最大加载值(kN)
基桩类型
SZ2
ZK2
1.2
60.4
-60.03
7023
20000
SZ3
63.0
-62.63
6631
SZ6
ZK1
66.0
-65.53
7068
SZ1
ZK4
-66.89
7080
SZ4
-67.12
6938
SZ5
ZK5
-66.95
6719
在广东潮汕环线高速公路有限公司、中交公路规划设计院、北京支盘地工科技开发中心有关工程技术人员参与下,对桑田高架桥、关埠2#高架特大桥、兴潮大道跨线桥桩基础进行优化设计,采用支盘桩设计原理。优化数量如下:
桩径(m)
支盘段桩径(m)
支盘外径(m)
盘、支数
设计桩长(m)
设计基桩承载力容值
(kN)
预估最大堆载值(kN)
1.4
2.5
2+4
-43.75
24000
2.3
3+3
-45.53
ZK3
2+1
37.0
-34.42
34.0
-31.42
设计基桩承载力容许值(kN)
单级荷载值(kN)
最大加载值(kN)
极限承载力取值(kN)
最终沉降量(mm)
最终回弹量(mm)
回弹率
桑田高架桥(常规桩)
1420
18460/
第13级
15620
80.95
17.04
21.05%
富余10%
1410
16920/
第12级
14100
80.05
16.51
20.62%
满足
1330
14630/
第11级
11970
82.47
16.24
19.69%
不满足
桑田高架桥(支盘桩)
1.6变径1.2
1320
21120/
第16级
21120
33.4
19.64
58.80%
支盘桩
41.58
18.67
44.90%
关埠2#高架特大桥(支盘桩)
1.8变径1.4
1480
22200/
第15级
16280
80.37
13.78
17.15%
19240/
14800
80.08
14.16
17.68%
桩底
注浆
目前阶段已完成试桩项目:直桩桩径1.2米的桩基施工6条(桑田高架桥3条、兴潮大道跨线桥3条),挤扩支盘桩桩基施工7条(桑田高架桥3条、关埠2#高架特大桥2条、兴潮大道跨线桥2条);已完成加载试验且取得阶段性成果:
从检测结果可以看出:采用支盘桩设计理论优化桩基的单桩承载力储备量很大,达到了容许值的三倍,从高回弹率可以得出结论:终止加载时,地基仍然以弹性变形为主。参考现有的挤扩支盘施工记录表可以看出:上盘和中盘的首扩压力较高,达到了20多MPa,相应分担的荷载较多;而底盘及下六星支的首扩压力值才12MPa,相应分担的承载力较少。这和试桩设计的上、中盘位于中密的中粗砂中,而底盘及下六星支位于可塑的粉质粘土中也吻合,从试桩的情况采用支盘桩设计理念减少桩长相比原常规桩方案,可减少工程量40以上%。
挤扩支盘桩技术在工民建应用有着20年的历史,它可较大幅度的提高桩的承载力,比传统的桩基技术有更高的性能,如节省工期与工程成本,它有着广泛的应用前景,经济效益明显。期望通过试桩进一步了解其在公路桥梁基础上应用的特性,并逐步完善设计、施工、检测指南,以便推动这项新技术在公路桥梁建设中的应用。