福建省第一公路工程公司福建泉州361100
摘要：施工中预制梁场的设置是否合理会直接影响整个桥梁工程的施工质量和施工进度。所以对预制场的场地的选址和规划十分重要，但是，有些地区因施工条件缺乏和施工环境恶劣的影响，很多时候预制梁场需要建在软土路段填方路基上，本次是以京台高速公路宁德市境A4合同段为研究对象，以该路段的建设实践和预制梁场的选址为主要研究内容，阐述了在软土路基设置预制梁场的受力验证过程和地基处理的方案，使得预制台底下卧层的承载力能够达到要求。
关键字：软土路段；填方路基；预制梁场；方案；受力验证
1工程概况
京台高速公路宁德市境A4合同段全长6公里，起讫桩号为K85+100～K91+100。采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度100km/h，整体式路基宽度26.0m。合同段内桥梁工程有排头枢纽互通1处和淮溪大桥1座。其中排头枢纽互通式立交采用直连式Y型型式，桥梁6座，预制T梁740片，淮溪大桥预制T梁285片，共预制T梁1025片。
该合同段的地质是完全风化的花岗岩，这种土质的水稳定性差，力学性能也较差，而液性指数相对较高，但T型梁预制台座地基对承重力的要求却很高。为了能同时满足在工期内完工和施工安全，环境保护水土保护以及经济合理的要求，要特别重视梁场的地基处理和场址选择。
2梁场的场址选择
通常情况下，预制梁场建设应在地质条件较好、场地宽广、交通运输便利的地方选址。但是，有些工程受自然条件的限制，预制场需建在软土路基上，所以预制场开始建设之前为防止预制场建设后地基不均匀沉降，或因沉降拉裂造成梁片不稳定等事故，需要对预制场地软基进行加固处理，使其沉降变得足够坚固,提高软地基的固结度和稳定性，满足预制场地的相关技术要求。同时，预制场选址还要考虑到成本和对环境的影响，因此在施工时要充分对地质和地形状况进行全面考察，在克服施工条件缺乏和施工环境恶劣的问题上下足功夫，使施工难度及工作量得到降低。
在充分考察了本项目的现场实际情况以后，预制场宜设置在K90+640~K91+040路基上，长400m，宽25m，占地面积10000m2。场区内应合理划分办公生活区、制梁区、存梁区、安全通道区。按照合同工期计划，T梁预制计划时间12个月，按一个台座平均每月3片梁的产量，需设置预制台座30个。
3梁场的处理和台座的设计
3.1填土前的地表处理
3.1.1将表面地层0.5—1.1m处的耕植土清除，通过挖沟的方式将场地内的积水排干，并换成砂砾填上。
3.1.2沿着路基进行砂沟的横向开挖，来达到排水和固结的目的，每过10m便设置一道，边沟在施工时要注意沟底始终要有1%的横坡，边沟的矩形断面长为200cm、宽为100cm，填方路基的周围使用长为400cm，宽为250cm的边沟。
3.1.3在砂砾的垫层上要铺设单向土工格栅，以使路堤的稳定性得到提高。
3.2对路基的填筑进行施工
填方施工时，必须严格遵照施工的规范要求和设计工艺图纸进行施工，并且每填筑2米就应当冲击碾压一次，以保证冲击碾压的效果和质量，减小沉降量。由于用于填料的土质是完全风化的花岗岩，因它的吸水性较好，失水性较差，在含水量大的时候，水稳定性和工程力学性能就相对较差，因此，在完成了填方的施工之后，必须要将路基顶面的防水和排水措施做好，同时设置适合的纵横向排水坡度，并在路基的周边设置排水沟。
3.3台座的设计
3.3.1为了确保台座基底的承载力，每填碎石20cm就要用小型夯实机具进行夯实。
3.3.2台座基础区在碎石垫层上增加C25砼扩大基础，为了节约成本，从台座的受力分析来看，扩大基础断面按台座中间部分和台座两端分别设计，并在该基础内按照结构进行布筋，用来增强抗拉强度。台座浇筑采用C30混凝土。（如图1、图2）
4.预制台座基础承载力验证
4.1对台座的受力分析
台座在张拉前后所受到的力完全不同，张拉之前，整个台座的受力就是梁体的平均分布荷载，张拉之后，梁体的中部往上拱起，在台座的两头为集中荷载，所以台座两端是梁体台座和地基在施工过程中的最不利工况。台座张拉前后的受力简图如图3、图4。
4.2台座基础承载力验证
4.2.1台座中间部分承载力验证
由于填方在施工完成之后，表层的土质直接裸露在空气中，这种土质在吸水之后容易软化，使强度降低，通过触探试验，可知填方土体的承重力是在90~130kpa之间，在这区间取容许承重力数值为90kpa,在梁体张拉前，台座受到平均分布荷载为P=1366/40=34.15kpa，基底应力σ=P/S=34.15/0.6=56.92kPa<[σ]=90kPa，即基底不需要处理。但是，张拉之后，两端会受到集中应力，端点受力为683KN，通过混凝土刚性角的扩散原则可知，其受力面积为S=0.6×0.6=0.36，基底应力为σ＝P/S=683/0.36=1897KPa>[σ]=90kPa，即基底应力远大于持力层容许的承重应力，所以梁体张拉端的基底要进行处理。
4.2.2台座张拉端部承载力验证
1）拟在台座两端顺台座方向4.0m，横台座方向4.0m范围内换填1.5m厚的碎石对台座张拉端进行基础处理。查得《建筑地基基础设计规范》碎石层允许最大承载力为600kPa。
2）40mT梁重P=1366kN，张拉后单端受力为683kN。扩大基础尺寸初拟:1.2m×1.2m×50cm，张拉后重力:
从检算的结果来看，换填1.5m深的碎石，范围为4m×4m,在基底承载力和下卧层承载力方面均能达到相应的要求。在台座修建完成之后，为了防止地表水向下渗透，造成下卧层的土质强度降低的情况发生，梁场应全部用C20混凝土进行硬化封闭性处理[3]。
5结论
由于有些地区受地形条件的限制，预制场需建在软土路基上，地基处理方案是预制场建设的重点，要保证其工余沉降小且均匀。地基处理方案除采用换填还可以采用灰土加固板结处理、挤密砂桩、CFG桩等方法，所以选择处理时应综合多方面因素来考虑，但是，从快捷、施工方便、经济这些层面来考虑的话，本文所介绍的处理方法优势更明显，在施工时具有一定的推广价值。
参考文献：
[1]张文华.软土路段填方路基预制梁场建设案例研究[J].中国新技术新产品,2013(16):65-66.
[2]容耀华.某高填方软土路基特殊路段处治方案比选[J].公路,2006(4):155-159.
[3]吴愧.软土高填方路基后处理方案的优化设计[J].低碳世界,2016(22):242-243.