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XX跨线桥桥墩改桥台设计方案

发布时间:2014-07-27 16:18

  XX跨线桥桥梁跨径布置为3×30m+40m+2×(3×30m)+ (5×26.4m)+ 3×30m+4×30m,桥梁全长652m,单幅桥宽12m。其中40m跨采用预应力砼简支小箱梁,其余均采用预应力砼先简支后结构连续小箱梁。
  桥墩采用单排直径150cm钻孔灌注桩,桥台采用薄壁式U型桥台,台后接悬臂式钢筋砼挡墙,桥台桩基采用双排直径120cm钻孔灌注桩。全桥桩基础均按嵌岩桩进行设计,桩底进入微风化麻岩(或片麻岩)不少于2倍桩径。
  图1 桥台平面图
  桥梁最后一跨采用简支小箱梁30m,梁高1.6m,盖梁高1.5m,桥面设计标高23.7m左右,左、右侧匝道高18.9m和17.6m,高差在5~6m左右,台后土压力较大。
  图2 桥台立面图
  XX跨线跨线桥距周围民房大于20m,但由于周边民房是老式砖土结构,年久失修。在桩基施工前施工单位也未采取减震措施(开挖减震沟等),造成已建房屋结构裂缝,引起村民抵制施工,在施工单位完成21号桥墩桩后,村民强烈阻止22号桥台桩基继续施工。
  为避免矛盾激化和保证工程如期完工,在与业主沟通后,决定减少一跨,将21号桥墩改为桥台。为此,经过项目组讨论,拿出如下两个方案:
  方案(一):台后采用重力式挡墙,使台后土压力不直接作用于桩基。挡墙下地基采用悬喷桩处理。为保证台后压实度,在无法压实的位置换填中粗砂,采用振动饱和水密法施工。为避免台后沉降,搭板末端直接架在预应力管桩桩帽上,搭板不与挡墙接触。为避免桩基永久偏心受压,梁长由30m改为30.34m,支座中心线与桩墩中心线重合。
  图3 方案(一)立面图
  方案(二):在台前采用重力式挡墙,笔耕文化传播,桥台相当于埋置式桥台。以台前土压力平衡台后土压力。为避免桩基永久偏心受压,梁长由30m改为30.34m,支座中心线与桩墩中心线重合。
  图4 方案(二)立面图
  进过我们进一步比较。认为方案(一)结构形式复杂,技术要求高,考虑到施工单位的技术水平和施工工期要求。台后挡墙和预应力管桩的沉降难以控制,影响结构安全的不确定因素较多,故不采用该方案。
  方案(二)存在的主要问题是盖梁顶到路面有2.2m高,这部分台后填土压力导致的桩顶位移难以满足规范要求,故也排除该方案。以下为桥梁通计算结果:
  台顶位移计算表(表1)
  内容最不利盖梁高柱高盖梁惯矩柱惯矩桩惯矩桩冲深弯矩水平力顶移cm冲移cm冲转角^4
  1列车道边孔加载1.500.002.77020.24850.24850.70-262930.8900.63711.4429
  2列车道边孔加载1.500.002.77020.24850.24850.70-273930.8830.63311.3241
  3列车道边孔加载1.500.002.77020.24850.24850.70-269930.8850.63511.3620
  1辆车辆边孔搭板1.500.002.77020.24850.24850.70-261930.8910.63811.4564
  2辆车辆边孔搭板1.500.002.77020.24850.24850.70-271930.8840.63411.3457
  3辆车辆边孔搭板1.500.002.77020.24850.24850.70-268930.8860.63511.3811
  在排除方案(一)、方案(二)后,我们提出方案(三):利用21号桥墩已施工完桩基,每幅增加120cm钻孔灌注桩7根。桩位布置见下图。
  图5 方案(三)桥台平面图
  考虑到该方案1.2m和1.5m直径的桩直径相差较大,加上项目按期通车要求时间很紧,增加的桩数较多,打桩对周边居民影响的时间也较长。最后也遗憾的放弃了该方案。
  怎样才能做到既克服台后土压力,又利用已打桩基,并且尽量减少再次打桩的数量呢?如再采用一般的冲孔灌注桩工艺,周边的民房存在倒塌的危险。而且周边多为居民住宅区与工业厂房,拆迁难度大。从工期上考虑不可能是等拆迁完毕再打桩。
  经过我们再次讨论,拿出最后的施工方案。如下图所示:
  图6 施工方案桥台平面图
  21号桥台采用肋板式桥台,台侧耳墙接道路挡墙,桥台基础采用双排直径150cm钻孔灌注桩。原有桩基础(已施工完毕)均端承桩桩进行设计,桩底进入微风化麻岩(或片麻岩)深度不少于1倍桩径。为减少打桩产生的震动,新增桩基采用回旋钻施工,桩底要求嵌入强风化岩不小于2d。
  摩擦桩的沉降一般大于端承桩的沉降,规范要求在同一桩基中,不宜同时采用摩擦桩和端承桩。我们考虑到在两排桩中受力最大的一排是采用端承桩,而且整个桥台桩基的直径均为1.5m,桩基砼等级也均为C30,新增桩基打入深度也远超按照摩擦桩计算的所需深度。施工时只要严格控制桩基嵌入深度,结构安全是可以得到保证的。在现有条件下,该方案的可行性也较其他方案好,故最后施工时采用了该方案。

 



本文编号:6977

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