桩基托换工程施工设计方案

高架桥墩桩基托换工程施工组织设计

1．前言

1.1工程概况

1.1.1工程设计概况

XXXX为双排至三排柱列，一道隔墙，四跨至五跨，一两侧站台，站台北端往北穿过保税区一号通道立交桥桩基，有两个桥墩的桩基侵入车站围。每个桥墩下设两根Ф1200钻孔灌注桩，桩基持力层至微风化花岗岩，单桩承载力[P]≥4000KN。为保证立交桥的安全和皇岗车站的施工，需对两个桥墩的桩基进行托换。

保税区一号通道立交桥桩基托换采用托柱截桩方案，在高架桥与地铁车站相交处增加顶板厚度，在高架桩基处特别增设托换梁，增加墙柱下支承桩，墙柱下支承桩桩径为Ф1400，桩端进入中风化岩层≥1.0m共布置4根Ф1400人工挖孔桩，形成高架桩基——托换梁——墙柱下支承桩竖向传力体系。该托换结构与车站主体结构同时施工，在车站地下一层切断旧桩。

1.1.2工程地质及水文地质条件

（1）工程地质条件

根据皇岗站详勘报告，站址区为冲积平原，地形平坦，地势低平。站区25m 深度自上而下分布的地层为：第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、海积层（Q4m）、海冲积层（Q4m+al）及第四系残积层（Q4el），下伏燕山期花岗岩（γ53），大里程车部围外人工堆积层下分布人工复合地基。场区各土层特性分述如下：1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）

①素填土（粉质粘土）：褐黄、黄褐、深灰、褐红色，可塑～硬塑，局部含

中、粗砂、碎石、块石、砖块及少量生活垃圾，层厚1.9~7.9m，分布于地表。

②素填土（粘土）：灰、深灰、灰白、褐黄、褐红色，可塑~硬塑，局部含碎石、块石、砖块等，层厚1.4~4.6m，分布于地表。

③素填土（粗砂）：灰、褐黄、褐红色，松散~稍密，很湿~饱合，层厚1.8~4.4m。

④素填土（碎石）：深灰、褐黄色，松散~中密，饱合，碎石主要岩性为花岗岩，碎石间充填较多砂及粘性土，层厚0.9~4.2m，分布于皇岗码头的驳岸附近。

⑤素填土（块石）：灰白、褐黄、肉红、褐红色，稍密~中密，很湿~饱合，块石主要岩性为花岗岩，直径最大可达1.5m，块石间充填碎石、砂及粘性土，层厚1.5~10.9m，主要分布于皇岗码头的驳岸附近。

2）第四系全新统海积层（Q4m）

淤泥：灰、深灰色，流塑，含大量贝壳和腐植质，局部夹薄层粉、细、中砂，层厚1.9~4.0m。平均压缩系数a0.1~0.2=1.23Mpa-1，平均压缩模量Es=2.10Mpa，属高压缩性土。

3）第四系全新统海冲积层（Q4m+al）

①淤泥质粉质粘土：灰、深灰色，流塑，含腐植质及贝壳，局部夹薄层粉、细、中砂等，层厚 1.2~5.4m。平均压缩系数a0.1~0.2=0.58Mpa-1，平均压缩模量Es=3.29Mpa，属高压缩性土。

②淤泥质粘土：灰、深灰色，流塑，含贝壳及薄砂层等，层厚1.5~11.3 m。平均压缩系数a0.1~0.2=1.0Mpa-1，平均压缩模量Es=2.27Mpa，属高压缩性土。

③粘土：灰白、褐黄、褐红色，可塑，层厚1.8~3.0m，呈透镜体状分布。

④粉质粘土：灰白、褐黄、褐红色，软塑~可塑，局部夹薄层砂，层厚1.7~5.1m，该层分布较广泛。平均压缩系数a0.1~0.2=0.26Mpa-1，平均压缩模量Es=6.36Mpa，

属中压缩性土。

⑤粉土：褐黄色，稍密，饱和，为地震可液化层。

⑥粉砂：褐黄、褐红色，中密，饱和，层厚0.9~1.9m，呈透镜体状分布。

⑦中砂：浅黄、灰白、褐黄、深灰、褐红色，松散~中密，饱和，含粘性土，层厚0.5~6.0m，局部为地震可液化层。

⑧粘砂：灰白、褐黄色，中密，饱和，含粘性土，层厚0.0~1.8m，呈透镜体状分布。

⑨砾砂：灰白、浅黄、褐红、褐黄色，松散~中密，局部密实，饱和，混土，层厚0.7~6.5m。

⑩圆砾：浅黄、灰白、褐红、褐黄色，松散~中密，饱合，含卵石，主要为石英质，粒径一般为20~50mm，最大粒径可达100mm。层厚0.5~7.5m。

4）第四残积层（Qel）

砾质粘性土：黄褐、褐黄、褐红色，硬塑，层厚0.9~3.1m，平均压缩系数a0.1~0.2=0.32Mpa-1，平均压缩模量Es=5.53Mpa，属中压缩性土

5）燕山期花岗岩（γ53）

中粗粒斑状结构，块状构造，主要矿物成分为长石、石英、角闪石。节理裂隙较发育，按其风化程度分述如下：

①全风化岩：浅灰、肉红、褐黄、褐约色，角闪石、长石已风化为粘土矿物，石英成砂砾状，顶板埋深12.4~17.1m，高程-14.77~-10.0m，厚度过

0.6~1.60m。平均压缩系数a0.1~0.2=0.28Mpa-1，平均压缩模量Es=6.59Mpa。

②强风化岩：灰白、肉红、褐黄色，角闪石大部分已风化为粘土矿物，长石成粉末或颗粒状，石英成砂砾状，顶板埋深10.0~21.5m，高程-18.08~-6.88m，厚度0.4~3.2m。

③中等风化岩：灰白、肉红、褐黄色，岩体破碎，矿物成分基本未改变，

节理裂隙面具绿泥石化现象。顶板埋深13.0~24.2m，高程-20.06~-11.78m，厚度0.2~2.50m。

④微风化岩：灰白、肉红、褐黄色，岩体较完整，矿物成分未改变，节理裂隙具绿泥石化现象，顶板埋深11.8~25.3m，高程-21.16~8.68m，最大揭露厚度5.4m。

（2）水文地质条件

场区地下水按赋存条件分为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，主要补给来源为大气降水及河水。

第四系孔隙潜水主要赋存在第四系粘性土层、砂层（中、粗、砾砂）和残积层。砾层、圆砾为主要含水层，具强透水性，具承压性；软土、粘性土、砾质粘性土具弱透水性，为相对隔水层。

基岩裂隙赋存在花岗岩风化带，全风化层及微风化层中地下水较少，透水性较差，强风化及中等风化层透水性相对好。地下水径流方向一般由北向南。

（3）河水文资料

根据河二期工程设计有关资料，皇岗码头处50年一遇设计水位为3.15m，100年一遇设计水位为3.24m，200年一遇设计水位为3.33m。

勘测期间地下水埋深 1.2~4.7m，水位高程-1.59~2.32m，水位变幅0.5~2.0m。经取样化验：地下水对混凝土结构具中等硫酸盐腐蚀，对钢结构具中等腐蚀。河水对钢结构具弱腐蚀。

1.2本工程围及工程数量

本项目工程围包括

①托换新桩φ1400人工挖孔桩。