发布时间:2022-10-05 10:07 热度:
摘要:利用已施工桥墩桩基,增加一排钻孔桩将桥墩改为桥台,为抵抗台后土压力,桥台采用肋板式桥台。
关键词:肋板式桥台、桩顶、水平位移、回旋钻
Abstract: using already construction bridge pier pile foundation, increase a row of bored pile will bridge pier abutment instead,
To fight a relatively pressure, the abutment ribbed plate type abutment.
Keywords: ribbed plate type abutment pile top, horizontal displacement, drilling, whirling
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
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。
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。
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。
方案(二):在台前采用重力式挡墙,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。
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:
注:1、《公路桥涵地基与基础设计规范》编号JTG D63-2007附录P表P.0.2.1规定:地面或冲刷处位移最大不超过6mm。
2、土中位移计算时混凝土弹性模量折减0.8倍。冲刷线以上位移计算时混凝土弹性模量折减0.85倍。
3、表中桩冲深:指桩顶以下的冲刷深度。
4、表中转角^4:指转角位移(弧度),其中“^4”表示转角值应乘以10的-4次方。
5、表中“弯矩”未计入冲击力影响。
6、车道荷载已计入台后填土和车道荷载等代土层的土压力引起的位移。对台帽顶的弯矩、水平力分别为75.25kNm、93.34kN。
7、车辆荷载已计入台后填土和车辆荷载等代土层的土压力引起的位移,对台帽顶的弯矩、水平力分别为75.25kNm、93.34kN。
8、未计入台前溜坡土压力引起的位移。
9、支座水平力及引起的弯矩见“每个柱作用力表(表7)”。
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。
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。
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。
参考文献:
1、交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004。
2、交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
JTG D62-2004。
3、交通部部颁标准《公路桥涵地基及基础设计规范》JTG D63-2007。
4、交通部部颁标准《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89。
5、交通部部颁标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。