[发明专利]用于厚覆盖层地区大跨拱桥格构式地下连续墙及施工方法

说明书

本发明的用于厚覆盖层地区大跨拱桥格构式地下连续墙及施工方法，包括一对地下连续墙以及连接两个地下连续墙的连梁，所述地下连续墙包括由外横墙和纵墙围成的矩形墙体，其内部还设置有内横墙，其上部设置有纵向承台，纵向承台上设置有拱座，所述地下连续墙内填充有岩土体。本发明充分发挥了地下连续墙承载性能优、刚度大、抗倾覆稳定性好的特点，同时合理利用了格构式地下连续墙内部土体受环向约束之后的承载性能，使得这一基础形式能够满足沿江、沿河且基岩埋置较深的上部深厚覆盖层地区大跨拱桥对基础形式承载性能、稳定性和变形的严苛要求。

技术领域

本发明属于大跨桥梁基础工程领域，尤其涉及用于厚覆盖层地区大跨拱桥格构式地下连续墙及施工方法。

背景技术

传统大跨拱桥拱座多采用明挖重力式扩大基础形式，以承担大跨拱桥上部结构传递的巨大竖向荷载和水平推力，同时为满足大跨拱桥上部结构正常服役，应严格控制拱座基础的水平位移和竖向位移。目前为满足工程建设的需求，于基岩层埋置较深的沿江、沿河区域修建大跨拱桥的工程项目日趋增多，在这种深厚覆盖层工程地质条件下，若仍然采用传统重力式明挖基础，势必增大施工难度、增加工程造价、延长施工工期；且因沿江、沿河区域深厚覆盖层地质条件下拱座区域地层多与临江、临河水系有着水力联系，若所选基础形式无较好的防渗、抗渗能力，将会对基础的施工及后期服役安全带来诸多隐患。

地下连续墙基础作为一种同时具有防渗、挡土、承载功能的结构形式，因其具有与土体密着性能好、施工效率高、施工噪音低、不同土性岩性适应性强等优点，目前多壁式地下连续墙基础及格构式地下连续墙基础已在日本的跨海大桥、铁路、公路及市政桥梁基础工程中广泛应用，但是此类被应用于实际工程中的地下连续墙基础多利用其较好的竖向承载性能，较少发挥其刚度大及抗倾覆稳定性好的优点。在沿江、沿河且基岩埋置较深的上部覆盖层地区修建大跨拱桥，其拱座基础是否具有强大的整体刚度和抗倾覆性能、优越的竖向荷载和水平推力承载性能、卓越的防渗性能对大跨拱桥竣工后能否正常服役起着至关重要的作用。因此，将地下连续墙作为大跨拱桥桥梁基础，充分发挥其水平和竖向承载性能好、抗渗性能优的特点，其可以作为大跨拱桥桥梁拱座基础的一种重要备选基础形式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了用于厚覆盖层地区大跨拱桥格构式地下连续墙及施工方法，本发明充分发挥了地下连续墙承载性能优、刚度大、抗倾覆稳定性好的特点，同时合理利用了格构式地下连续墙内部土体受环向约束之后的承载性能，使得这一基础形式能够满足沿江、沿河且基岩埋置较深的上部深厚覆盖层地区大跨拱桥对基础承载性能、稳定性和变形的严苛要求。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

用于厚覆盖层地区大跨拱桥格构式地下连续墙，包括一对地下连续墙以及连接两个地下连续墙的连梁，所述地下连续墙包括由外横墙和纵墙围成的矩形墙体，其内部还设置有内横墙，其上部设置有纵向承台，纵向承台上设置有拱座，所述地下连续墙内填充有岩土体。

进一步的，所述外横墙、内横墙、纵墙厚度相等且厚度范围在0.8m-1.6m之间。

进一步的，所述纵向承台厚度为2.5m-4m。

用于厚覆盖层地区大跨拱桥格构式地下连续墙的施工方法，包括如下步骤：

步骤1，内横墙导墙的施工：导墙设置于内横墙两侧，其作用为承担施工机械自重、控制洗槽机开挖线路及防止地连墙上部槽段土体坍塌；

步骤2，泥浆循环系统准备：将检验合格的泥浆通过泥浆泵抽送至各槽段；

步骤3，护壁泥浆制备：泥浆采用中粘度的钠基膨润土与清水按100：1000的比例配置，将两者混合后采用旋流式高速泥浆搅拌机搅拌均匀存储于新浆池，静止膨化24h，待泥浆不出现离析、沉淀且各项指标达到要求后用于槽段施工；

步骤4，内横墙6槽段开挖：根据内横墙分段长度，采用三铣成槽或二铣成槽来开挖内横墙，开挖过程中采用之前制备好的泥浆进行护壁；