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1、现浇钢筋混凝土拱桥一、工程概况滹沱河大桥是新城大道工程的一局部,桥梁设计起点为K0+260.5,本桥平面位于直线上,与滹沱河交角90。桥梁全长2414.06m、分为17联,其中跨滹沱河主桥采纳966米跨径的上承式钢筋混凝土板拱。全桥下部构造采纳钻孔灌注桩根底,主桥桥墩根底采纳1800mm的钻孔桩,矩形承台(承台高度分为2.5米与3.5米两种)。 桥梁横断面为双向8车道,两侧设置人行道,标准断面总宽度49米:2(6.0米人行道+15.0米机动车道+0.5米防撞护栏+3米中空带),桥面铺装为10cm厚的沥青混凝土。二、编制根据 (1)、合同文件; (2)、施工设计图纸; (3)、国家、交通部、建立
2、部、河北省现行设计、施工标准、验收评定标准及有关文件; (4)、工程办及总监办下发的有关文件; (5)、现场实际状况及施工条件;(6)、我公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺及同类工程的施工阅历;可调用到本合同段工程的各类资源。三、主要工程数量主拱圈采纳钢筋混凝土板拱,截面高1.0m、宽221.5m,采纳C40混凝土,一个主拱圈混凝土理论数量1435.3m3,全桥左右幅18个主拱圈共计25835.4m3.四、现浇拱桥施工方案(1)、基底处理1、地基处理根据桥位处水文地质状况,滹沱河河道内地下水位较高,且根本上为砂层,因此承台开挖须要实行1:1.5的边坡并实行防水措施,河道内有水的承台采纳施打
3、钢板桩防水、开挖。现浇拱桥在施工过程中荷载较大,因此在搭设支架前对地基进展全面处理,首先把施工区域内的淤泥、杂物及泥浆池中的泥浆清理干净,换填砂层(采纳水压)。整体整平后再填筑30cm厚以上砂砾层,分层碾压成型,并做出单向横坡。处理后测试地基承载力,地基符合要求后,浇筑15cm厚C20混凝土垫层。在混凝土浇筑完成后,要进展收面、压光、必需保证砼面的平整度。在收完面以后进展洒水,并用塑料薄膜覆盖养护。2、排水沟挖设地基范围一米外两边挖设6080cm的排水沟,排水沟要做防渗处理,防止雨水浸泡地基,避开地基沉陷,碗扣支架产生不匀称沉降。(2)、支架搭设支撑方式采纳满堂式碗扣支架。碗扣支架采纳WDJ式
4、支架,架杆外径4.8cm,壁厚0.35cm,内径4.1cm。支架要求钢管外表无锈、光滑、无裂纹,具有出厂合格证,所用钢材符合有关规定。根据主拱圈混凝土的重量,支架纵桥向间距0.6m,横桥向间距0.6m,横杆间距0.6m。考虑支架的整体稳定性,支架顶部及底部设置程度剪力撑,中部剪力撑设置间距小于4.8米;在支架的四周及中间的纵横向,由底到顶连续设置竖向剪力撑,其间距不大于4.5米,剪力撑斜杆与地面的夹角在4560之间。斜杆每步与立杆扣接,扣接点距碗扣节点的间隔 150mm;当出现不能与立杆扣接的状况时可实行横杆扣接,扣接点坚固。斜杆的搭接长度不小于1m,搭接处设2个扣件,两端扣件位置距端头不小于
5、10cm。钢管拱架示意图1、测量放样测量人员用全站仪放样出现浇拱桥在地基上的竖向投影线,并用白灰撒上标记线,现场技术员根据投影线由中心线向两侧对称布设碗扣支架。2、碗扣支架安装根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及局部横杆,再逐层往上安装,同时安装全部横杆。立杆和横杆安装完毕后,安装斜撑杆,保证支架的稳定性。斜撑杆通过扣件与碗扣支架连接,安装时尽量布置在框架结点上。支架安装要设置扫地杆,底托下垫方木或木板以使地基受力匀称,底托伸出量限制在20cm以内。2.1、人行坡道的搭设:人行马道立杆纵向间距1.2m,横桥向间距1.2m,横杆步距1.2
6、m。内侧横杆与马道面平行。人行坡道搭设宽度为1.0米。人行坡道坡度1:2。人行坡道踏步高度不大于25厘米。在外侧立面设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置,两侧立面由底至顶连续设置八字斜撑;剪刀撑采纳搭接,搭接长度不小于1m。上栏杆上端高度1.2m,中栏杆居中设置。栏杆和挡脚板应搭设在外墩身的内侧。挡脚板高度不应小于180mm。2.2、搭设要求可调底座及可调托撑丝杆与螺母捏合长度不得少于4-5扣,插入立杆内的长度不得小于150mm。 随着架体上升,剪刀撑同步设置。平安网在剪刀撑等设置完毕后设置。平安网满挂在外排杆件内侧大横杆下方,用26铁丝把网眼与杆件绑牢。搭设满堂碗扣式脚手架时,运用一般钢管搭
7、设程度剪刀撑。安装碗扣式脚手架时,立柱和纵、横桥向程度杆的安装必需同步进展,接头必需锁紧。支架搭设完成后,对碗口进展检查,必需保证全部碗口都已敲紧锁死,并检查立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求、扣件拧紧程度。脚手架顶自由端高度不得大于600mm,超过后设置程度横杆连接。搭设脚手架因地势状况出现端正时,用十字扣件连接程度横杆。3、顶托安装为便于在支架上高空作业,平安省时,可在地面上大致调好顶拖,再运至支架顶安装。每个断面横向设置5个限制点,顺桥向在拱脚、1/8L、1/4L、3/8L、拱顶设置限制面,准确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量,以便校验。最终再用拉线内插方法,依次调出
8、每个顶托的标高(以设计图纸确定最终标高,留意加上预拱度),顶托伸出量限制在20cm以内。4、拱顶支架固结由于现浇构造为拱桥,因此在支架顶(拱腹下方)位置将纵横向立杆用钢管连接,连接钢管采纳两道,间距为60cm,钢管确保与立杆的每个接触点用十字扣件扣接坚固。(3)、纵横梁安装顶托标高调整完毕后,在其上安放1515cm的方木横梁,在横梁上安放5cm厚的纵板,横梁长度随桥梁宽度(21.5m)而定,每一边各宽出至少100cm,以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木、模板时,应留意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。(4)、支架预压1、支架预压目的为保
9、证支架施工平安,进步现浇拱桥质量,在拱桥支架安装完毕,拱桥底模铺设完成后,对支架进展超载预压,超载系数为1.2。预压目的:1)检查支架的平安性,确保施工平安。2)消退地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于限制梁体线形。3)确定预拱度。2、预压方法安装好底模模板后,对支架进展预压。支架预压荷载为混凝土构造恒载与模板重量之和的120%。支架预压分为3级加载,依次为预压值的60%、80%、120%。预压采纳袋装砂土预压,加载的依次尽量接近于浇筑混凝土的依次,布载与混凝土重量相当;横向加载时从砼构造中心线向两侧进展对称布载。每级加载完成后,先停顿下一级加载,每间隔12h对支架沉降量进展一次观测。
10、当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时,进展下一级加载。3、监测方法在预压前对拱底标高观测一次,在每加载一级后预压的过程中监测各观测点标高并计算沉降量,全部预压荷载施加完成后,每间隔12h应监测一次并记录各监测点标高,当预压构造符合支架合格规定:各监测点最初24小时沉降量平均值小于1.0mm,各监测点最初72小时沉降量累计值小于5.0mm,断定支架预压合格。将预压荷载按加载级别卸载后再对标高观测一次,预压过程中要进展准确的测量,要测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值,将此弹性变形值、地基下沉值与施工限制中提出的因其它因素须要设置的预拱度叠加,算出施工时应当采纳的预拱度
11、,按算出的预拱度调整底模标高。监控点的布置按拱脚、1/8 L、1/4L、3/8L和拱顶,每个截面按5个限制点匀称进展限制。4、预设反拱为保证线路在运营状态下的平顺性,梁体应预设反拱,理论计算按设计施行,施工中反拱的设置根据详细状况,充分考虑混凝土收缩徐变的影响以及二期恒载上桥时间确定。预留拱度=设计拱度+支架弹性变形值,设计图纸中已供给设计拱度,包括施工阶段的恒载、预应力和混凝土收缩、徐变产生的挠度,预压沉降量根据现场地基承载力试验可得。5、卸载:人工协作吊车吊运砂袋匀称卸载,卸载的同时接着观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。6、支架调整在支架预压完成后,重新标定桥梁中心轴
12、线,对拱底模板平面位置进展放样。预压后通过调整承托准确调整底模板标高,其标高设定时考虑设置预拱度。预拱度设置要考虑拱自重所产生底拱度,下沉曲线与预留拱叠加,为成型后拱体底模标高。7、线性限制支架预压后底模根据计算标高调整,确保支架各杆件匀称受力。预压后架体在预压荷载作用下根本消退了地基塑性变形和支架竖向各杆件的间隙即非弹性变形,并通过预压得出支架弹性变形值。根据以上实测的支架变形值,结合设计标高,确定和调整拱底标高。拱底立模标高=设计拱底标高+预留拱度。在顶托上先铺横向方木,再铺设纵向木板,接头互相错开;在纵向木板上面铺15mm厚的竹胶板,用水准仪按梁底立模标高限制高程,保证梁底曲线符合设计要
13、求。(5)、模板工程 为保证现浇拱桥的外观质量、光滑度、外表平整度和线形,加快施工进度,外模、侧模均运用竹胶板。1、底模安装拱桥底模采纳竹胶板,模板加工时根据拱桥线形将模板分段制作,将每一段视为直线段,根据抛物线X与Y值调整模板位置,保证线形美观。在支架上横向铺设15cm*15cm方木,在横向方木上纵向铺设5cm厚的木板,再安装底模,底模板各种接缝要严密不漏浆,在模板接缝上贴密封胶带,保证接缝平顺。 2、侧模安装先进展测量放线确定底板边线,施工时要求侧模与底模板对准,调整好侧模垂直度,并与底模联结坚固。侧模安装完后,检查整体模板的长、宽、高尺寸及平整度等,并做好检查记录。不符合规定者刚好调整,
14、以保证安装准确。3、顶模安装 顶模在拱圈钢筋绑扎以后刚好安装,安装要留意各方面尺寸,固定坚固。根据浇筑段落预留孔洞,以便利混凝土的振捣。(6)、钢筋工程钢筋:钢筋应具有出厂质量证明书和检验报告单;钢筋的品种、级别、规格应符合设计要求;钢筋进场时应抽取试样做力学性能试验,其质量必需符合国家现行标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB 13013)、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB 1499)和冷轧带肋钢筋(GB 13788)等的规定。当发觉钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常现象时,应对该批钢筋进展化学分析或其他专项检验。钢筋施工时,首先在钢筋加工场完成钢筋下料、弯曲、成型和必要的焊接,验收合格后
15、,运至须要地点,利用汽车吊、塔吊和人工卸至作业面。钢筋须要接长时采纳搭接焊或采纳机械连接,钢筋爱护层采纳混凝土垫块形成,以确保匀称牢靠。钢筋安装前核对钢筋规格、型号、种类是否与图纸相符,确认钢筋已进展检验并合格。严格根据图纸设计和施工标准进展钢筋加工制作,加工过程中严格限制加工误差。制作完成后根据钢筋编号分别存放,并挂牌标识。钢筋绑扎前先在底板上准确按设计放出钢筋点位,并垫设砼垫块,然后进展钢筋绑扎,绑扎成型的钢筋尺寸,箍筋间距必需满意标准要求,待监理工程师验收合格前方可进展下一道施工工序。钢筋绑扎采纳分段预留的方式,待相应段落混凝土浇筑完成以后再进展机械连接。(7)、混凝土的运输、浇筑、及养
16、护混凝土拌合运用商品混凝土站集中拌制,混凝土运输采纳罐车运送,泵送入模,现场采纳3台泵车浇注混凝土, 1台泵车备用(3孔同时浇筑)。1、泵送混凝土施工工艺:1.1泵送混凝土前,先把储料斗内清水从管道泵出,到达潮湿和清洁管道的目的,然后向料斗内参加与混凝土配比一样的水泥砂浆(或1:2水泥砂浆),光滑管道后即可开场泵送混凝土。1.2开场泵送时,泵送速度放慢,油压改变在允许范围内,待泵送顺当时,才用正常速度进展泵送。1.3泵送期间,料斗内的混凝土量保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之间为宜。避开吸入效率低,简单吸入空气而造成塞管,太多则反抽时会溢出并加大搅拌轴负荷。1.4混凝土泵送保持连
17、续作业,当混凝土供给不刚好,降低泵送速度,泵送短暂中断时,搅拌不停顿,保持运转。当叶片被卡死时,需反转排队,再正转、反转肯定时间,待正转顺当前方可接着泵送。1.5泵送中途若停留时间超过20min、管道又较长时,每隔5min开泵一次,泵送小量混凝土,管道较短时,采纳每隔5min正反转23行程,使管内混凝土蠕动,防止泌水离析,长时间停泵(超过45min)气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管,将混凝土从泵和输送管中去除。1.6当施工时气温较高,采纳温草袋覆盖管道进展降温,以降低入模温度。1.7泵送管道的程度换算间隔 总和应小于设备的最大泵送间隔 。2、浇筑前打算工作21原材料打算砼用原材料包括砂、碎
18、石、水泥、外加剂,在材料进场后运用前进展检验,合格前方可运用,在施工前进一步核实数量是否足够,质量是否符合要求,保证浇筑顺当进展。2.2机械设备、电气检查现浇拱桥浇筑量大,连续作业时间长。在施工前对拌合站、砼运输车、泵车、备用发电机和全部的机械设备仔细地进展检查、修理,保证设备满意施工的须要。2.3施工人员到位打算混凝土浇筑前,要进一步检查作业班组的分组状况。现场装备架子工、钢筋工、模板工进展施工中检查,发觉异样状况刚好处理;检查现场砼施工人员、机械驾驶人员是否全部到位,同时打算肯定数量的备用人员,和意外事务发生时所须要的人员。2.4施工现场检查浇筑前,对模板的稳定性、螺栓连接等进展检查,去除
19、模板内杂物、积水等。模板、钢筋、水纹管、锚具、预埋件等经监理工程师验收合格。2.5混凝土拌制混凝土的配制根据设计的强度等级、弹性模量及耐久性能要求,进展混凝土拌合物的性能、抗压强度、抗裂性能及耐久性能试验,根据工作性能优良,强度、弹性模量、耐久性满意要求,从中选出符合板拱设计要求的耐久性砼协作比。砼拌合利用商砼站集中拌制,拌制前,粗细骨料中的含水量刚好测量,每班抽查2次,雨天随时抽查,并按实际测定值调整用水量、粗细骨料用量。搅拌时,按选定的理论协作比换算为施工协作比,计算每盘混凝土实际须要的各种材料用量。浇筑梁体混凝土之前与之联络,支配水泥、材料、协作比等有关打算工作,随时打算拌和。2.6混凝
20、土浇筑拱桥混凝土的浇筑采纳分段(分为5段)浇筑,中间设间隔槽,对称于拱顶进展,各段的接缝面应与拱轴线垂直。砼的浇筑根据由低到高逐层、逐段落进展投料、振捣,并且要在下一层砼振捣密实后,再进展上一层的投料工作;层与层之间要在砼初凝前使其连续上。砼振捣采纳插入式振捣,振捣时,振捣棒与侧模应保持5cm间隔 ,每一处振捣完后,缓缓提起振捣棒,严禁碰撞钢筋预埋件与模板,砼浇筑的连续时间不得超过砼初凝时间。振捣密实的标准是砼外表不再下沉、不再冒气泡。初凝后,养生期间采纳土工布覆盖,常常洒水养护,保持潮湿状态,以防止混凝土外表出现裂纹。特殊要留意混凝土的潮湿、常常洒水,保持潮湿状态最少7天,湿养护不连续,不得
21、形成干湿循环。混凝土在养护期间或未到达肯定强度之前,防止遭遇振动。(8)、拱上构造的施工待主拱圈强度到达100%时再进展立墙与腹拱圈的施工。立墙运用定型模板,工作方法同立柱施工,腹拱圈的施工采纳满堂支架同主拱圈。主拱圈与腹拱侧墙的施工方法同上(参考墩柱施工)。(9)、支架及模板的撤除在混凝土到达设计强度100%后,再行拆模板和支架。先撤除腹拱支架,对满堂支架的撤除,应当在两个单向推力墩之间三孔同步进展撤除,要从每孔的拱顶向两端拱脚对称进展,在横向同时一起卸落。每次拆支架,撤除程序遵守由上而下,先搭后拆的原则,即先松顶托,使底梁板与梁体分别,随时留意视察梁底是否变形(可根据预压时确定的观测点,进
22、展主拱扰度的监测),主要是拱脚位置的程度位移,若发生变形须马上停顿支架撤除,若未发生变形则将模板撤除,然后撤除剪刀撑、斜撑,最终拆小横杆、大横杆、立杆等(撤除依次为:平安网栏杆底模剪刀撑小横杆大横杆立杆)。不准分立面拆架或在上下两步同时进展拆架。做到一步一清、一杆一清。拆立杆时,要先抱住立杆再敲松碗扣。分段撤除高差不应大于2步,如高差大于2步,临时增设斜撑加固保证撤除后架体的稳定性不被破坏,撤除各标准节时,应防止失稳,必要时加设临时支撑防止变形。三、 质量标准1.1技术要求1. 混凝土所用的水泥、砂、石、水和外掺剂的质量和规格必需符合有关标准的要求,按规定的协作比施工。2. 支架式拱架必需严格
23、根据施工技术标准的要求进展制作,必需坚固稳定。3. 严格根据设计规定的施工依次浇筑拱圈混凝土。4. 拱架的卸落必需根据设计和有关标准规定的卸架依次进展。5. 不得出现露筋和空洞现象。1.2实测工程见下表:1.3 外观鉴定1. 混凝土外表平整,线形圆顺,颜色一样。2. 混凝土麻面面积不得超过该面积的0.5%,深度超过10mm的必需处理。3. 混凝土外表不应出现非受力裂缝,裂缝宽度超过设计规定或设计未规定时超过0.15mm必需进展处理。四、成品爱护1、施工中不得蹬踩和随意切割钢筋。2、 模板板面刷隔离剂时,严禁污染钢筋。3、吊装模板时应轻起轻放,不准碰撞,防止模板变形。4、撤除模板时,不得用大锤、
24、撬棍硬砸猛撬,以免损伤混凝土外表和棱角。5、非承重侧模板应在混凝土强度能保证其外表及棱角不致因拆模而受损坏时方可撤除。五、 应留意的质量问题1、为使拱圈的拱轴线符合设计要求,必需在安装支架和拱架时预留施工拱度。2、 为防止施工缝出现裂缝,拱肋合龙温度应符合设计要求,如无设计规定时,宜在气温接近当地平均温度时进展合龙。3、对拱架变位状况应进展限制观测,发觉超过允许值时,要刚好实行措施予以调整。4、拱架立柱应安装在有足够承载力的地基上,立柱底端应设置垫木,防止施工中支架和拱架发生较大的沉陷。(10)、支架撤除的平安防护措施工人作业前必需对个人防护用品进展检查合格后,方可投入运用。检查运用的工具是否
25、坚固,板手等工具必需用绳子链系挂在身上,防止掉落伤人。避开钉子扎脚和空中滑落。高空或悬空作业时必需戴好平安帽和系好平安带。架子撤除时划分作业区,四周必需设围栏或直立戒备标记,地面设有专人监护和指挥,严禁非作业人员入内。在拆架过程中,不得中途换人,如必需换人时,将撤除状况交代清晰前方可分开。拆架时严禁碰撞脚手架旁边电源线,以防触电事故。拆下的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎坚固,双点起吊,严禁从离空抛掷。每天拆架下班时,不留下隐患。(11)、满堂架搭设质量、平安保障措施11.1、质量保障措施1、操作人员施工前必需进展岗位技术培训与平安教化。2、支架前做好平安技术交底,并落实全部技
26、术措施和人身平安防护用品。3、杆件材料到场后必需进展检查,不合格的杆件及配件不得运用。4、严格按施工方案进展施工。5、每级加载完成后,应先停顿下一级加载,并应每间隔12h对支架沉降量进展一次监测。当支架顶部监测点12h沉降量平均值小于2mm时,可进展下一级加载。6、脚手架施工完毕,进展验收方可运用。7、不得在脚手架根底及相邻处进展挖掘作业,否则应实行平安措施。11.2、平安保障措施1、支架施工人员必需经培训考核,持证上岗。不相宜从事此项工作的疾病的施工人员不得进入施工现场。2、佩戴平安冒、平安带、穿防滑鞋。3、不得随意向下抛丢物品,不得随意撤除平安防护装置。4、雨雪天气及六级大风严禁施工。5、
27、模板安装过程中如遇中途停留,应将已就位模板或支架连接坚固,不得浮搁或悬空,防止构件坠落或作业人员扶空坠落伤人。6、在吊装作业时,由专人统一指挥,参加吊装人员要有明确分工。7、吊装作业前,检查起重设备的牢靠性和平安性,并进展试吊,在吊装时应防止吊装物撞击支架。8、每幅支架两侧各搭设宽度不小于1m的作业平台,平台上铺设脚手板,外侧设置平安防护栏杆,高度不小于1.5m。9、施工场地要求平整,夜间施工须要有足够照明设施。10、如遇影响排架根底稳定状况马上停工刚好上报,待问题解决后再行施工。(12)、支架受力计算1、立杆承重计算本工程采纳满堂碗扣式支架,支架高度最高处预料15m。主拱圈荷载:主拱圈混凝土
28、1453.3m3,钢筋自重287764.25Kg,底板宽度全断面21.5米计算混凝土重 G1=1453.3m324KN/m3=34879.2KN钢筋重 G2=287764.259.8/1000=2820.1KN一条主拱圈重 G=G1+G2=34879.2+2820.1=37699.3KN根据马路桥涵施工技术标准要求,拱圈自重荷载取1.2倍系数计G=45239.2KN。以全部重量作用于底板上计算单位面积压力:F1=GS=45239.2KN(21.5m60m)=35.1KN/m2施工活荷载(包括振捣荷载)F2=4.5KN/每一计算支架间隙内荷载F1=35.10.60.6=12.64KN F2=4.
29、50.60.6=1.62KN立杆轴向力N=1.2F1+1.4F2=17.4KN立杆的稳定性计算公式为: N 其中 N 立杆的轴心压力最大值,N=17.4KN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; A 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W 立杆净截面模量(反抗矩),W=5.080cm3; f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2; a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.50m; h 最大步距,h=0.60m; l0 计算长度,取0.6+20.50=1.600m; 由长细比,为160/1.58=101.3; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比
30、l0/i 查表得到0.58; 经计算得到=17.4KN/(0.584.89 cm2)=61.35N/mm2f = 205.00N/mm2 立杆稳定性满意要求!(2)地基承载力计算:支架之托支撑在15cm厚的C20混凝土面上,底托的大小为10cm10cm,按45度角进展扩散。混凝土垫层与砂砾接触的面积应按0.25m0.25m即0.0625m2,取受力最大的单杆进展计算,产生的最大的基地应力为:17.4KN/0.0625m2=278.4KPa,到达原状地基的接触面积为0.6m0.6m即0.36,产生的最大地基应力为:48.3KPa.根据建筑施工碗扣式钢管脚手架平安技术标准回填土取0.4的折减系数,故要求地基承载力大于80.5Kpa,砂砾层承载力大于464KPa。