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XX跨線橋橋墩改橋臺設計方案

發布時間:2014-07-27 16:18

  XX跨線橋橋梁跨徑布置為3×30m+40m+2×(3×30m)+ (5×26.4m)+ 3×30m+4×30m,橋梁全長652m,單幅橋寬12m。其中40m跨采用預應力砼簡支小箱梁,其余均采用預應力砼先簡支后結構連續小箱梁。
  橋墩采用單排直徑150cm鉆孔灌注樁,橋臺采用薄壁式U型橋臺,臺后接懸臂式鋼筋砼擋墻,橋臺樁基采用雙排直徑120cm鉆孔灌注樁。全橋樁基礎均按嵌巖樁進行設計,樁底進入微風化麻巖(或片麻巖)不少于2倍樁徑。
  圖1 橋臺平面圖
  橋梁最后一跨采用簡支小箱梁30m,梁高1.6m,蓋梁高1.5m,橋面設計標高23.7m左右,左、右側匝道高18.9m和17.6m,高差在5~6m左右,臺后土壓力較大。
  圖2 橋臺立面圖
  XX跨線跨線橋距周圍民房大于20m,但由于周邊民房是老式磚土結構,年久失修。在樁基施工前施工單位也未采取減震措施(開挖減震溝等),造成已建房屋結構裂縫,引起村民抵制施工,在施工單位完成21號橋墩樁后,村民強烈阻止22號橋臺樁基繼續施工。
  為避免矛盾激化和保證工程如期完工,在與業主溝通后,決定減少一跨,將21號橋墩改為橋臺。為此,經過項目組討論,拿出如下兩個方案:
  方案(一):臺后采用重力式擋墻,使臺后土壓力不直接作用于樁基。擋墻下地基采用懸噴樁處理。為保證臺后壓實度,在無法壓實的位置換填中粗砂,采用振動飽和水密法施工。為避免臺后沉降,搭板末端直接架在預應力管樁樁帽上,搭板不與擋墻接觸。為避免樁基永久偏心受壓,梁長由30m改為30.34m,支座中心線與樁墩中心線重合。
  圖3 方案(一)立面圖
  方案(二):在臺前采用重力式擋墻,筆耕文化傳播,橋臺相當于埋置式橋臺。以臺前土壓力平衡臺后土壓力。為避免樁基永久偏心受壓,梁長由30m改為30.34m,支座中心線與樁墩中心線重合。
  圖4 方案(二)立面圖
  進過我們進一步比較。認為方案(一)結構形式復雜,技術要求高,考慮到施工單位的技術水平和施工工期要求。臺后擋墻和預應力管樁的沉降難以控制,影響結構安全的不確定因素較多,故不采用該方案。
  方案(二)存在的主要問題是蓋梁頂到路面有2.2m高,這部分臺后填土壓力導致的樁頂位移難以滿足規范要求,故也排除該方案。以下為橋梁通計算結果:
  臺頂位移計算表(表1)
  內容最不利蓋梁高柱高蓋梁慣矩柱慣矩樁慣矩樁沖深彎矩水平力頂移cm沖移cm沖轉角^4
  1列車道邊孔加載1.500.002.77020.24850.24850.70-262930.8900.63711.4429
  2列車道邊孔加載1.500.002.77020.24850.24850.70-273930.8830.63311.3241
  3列車道邊孔加載1.500.002.77020.24850.24850.70-269930.8850.63511.3620
  1輛車輛邊孔搭板1.500.002.77020.24850.24850.70-261930.8910.63811.4564
  2輛車輛邊孔搭板1.500.002.77020.24850.24850.70-271930.8840.63411.3457
  3輛車輛邊孔搭板1.500.002.77020.24850.24850.70-268930.8860.63511.3811
  在排除方案(一)、方案(二)后,我們提出方案(三):利用21號橋墩已施工完樁基,每幅增加120cm鉆孔灌注樁7根。樁位布置見下圖。
  圖5 方案(三)橋臺平面圖
  考慮到該方案1.2m和1.5m直徑的樁直徑相差較大,加上項目按期通車要求時間很緊,增加的樁數較多,打樁對周邊居民影響的時間也較長。最后也遺憾的放棄了該方案。
  怎樣才能做到既克服臺后土壓力,又利用已打樁基,并且盡量減少再次打樁的數量呢?如再采用一般的沖孔灌注樁工藝,周邊的民房存在倒塌的危險。而且周邊多為居民住宅區與工業廠房,拆遷難度大。從工期上考慮不可能是等拆遷完畢再打樁。
  經過我們再次討論,拿出最后的施工方案。如下圖所示:
  圖6 施工方案橋臺平面圖
  21號橋臺采用肋板式橋臺,臺側耳墻接道路擋墻,橋臺基礎采用雙排直徑150cm鉆孔灌注樁。原有樁基礎(已施工完畢)均端承樁樁進行設計,樁底進入微風化麻巖(或片麻巖)深度不少于1倍樁徑。為減少打樁產生的震動,新增樁基采用回旋鉆施工,樁底要求嵌入強風化巖不小于2d。
  摩擦樁的沉降一般大于端承樁的沉降,規范要求在同一樁基中,不宜同時采用摩擦樁和端承樁。我們考慮到在兩排樁中受力最大的一排是采用端承樁,而且整個橋臺樁基的直徑均為1.5m,樁基砼等級也均為C30,新增樁基打入深度也遠超按照摩擦樁計算的所需深度。施工時只要嚴格控制樁基嵌入深度,結構安全是可以得到保證的。在現有條件下,該方案的可行性也較其他方案好,故最后施工時采用了該方案。

 



本文編號:6977

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