試論橋梁下部結構設計施工的思路_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  試論橋梁下部結構設計施工的思路</p><p>  【摘要】橋梁下部結構考慮是否得當,對工程造價、質量、工期及使用影響很大,就目前軟土地基橋梁下部結構設計中型式選用、內力計算、結構配筋、施工中技術問題的處理、前期規(guī)劃影響等幾個主要問題結合工程實例進行討論。 </p><p>  【關鍵詞】橋梁 下部結構 設計1橋梁下部結構型式選用 </p><p&

2、gt;  1.1鋼筋混凝土薄壁墩臺當填土不高,河床不寬時,為減少橋長、節(jié)省造價,不讓臺前錐坡壓縮河床,可采用靠河較近墩臺身直立的樁基薄壁墩臺,墩臺下面設支撐梁,整個橋梁構成框架結構系統(tǒng),并借助兩端臺后的被動土壓力來保持穩(wěn)定。 </p><p>  1.2柔性排架式墩臺我市有部分多孔小跨徑老橋采用此型式,墩臺基樁多為預制打入。 </p><p>  1.3埋置式樁柱式橋臺該型式橋臺設于岸上臺

3、身埋入錐形護坡中,有單排樁柱式與雙排樁框架式兩種。采用該型式橋臺,為保證路基穩(wěn)定性,不能過多地壓縮橋長,不少工程對此有深刻的教訓。 </p><p>  1.4柱式橋墩該型式橋墩適應性廣、施工方便,為軟基中最好的選擇型式。分為帶蓋梁單排樁柱式橋墩,一般用于簡支梁橋;不帶蓋梁獨柱式橋墩或排柱式橋墩,用于連續(xù)現澆箱梁。 </p><p><b>  2下部結構 </b>&

4、lt;/p><p>  2.1蓋梁內力計算《墩臺設計手冊》中算例對墩臺內力按下列方式計算:當荷載對稱布置時,按杠桿法計算,當荷載偏心布置,按偏心壓力法計算,兩種布載狀況的內力取大值控制設計。這種算法沒有真正體會規(guī)范用意,僅為兩種布載狀況下的內力計算,不是各截面最不利狀態(tài)的內力計算,所算內力存在著不安全因素。正確做法應該先畫出各截面內力影響線,再對應影響線用杠桿法及偏心法進行最不利橫向布載,求出各截面內力最大、最小值,

5、然后根據內力包絡圖進行結構配筋。近幾年,有的設計單位作如下簡化計算也可行,對多支座的板、箱梁橋的墩臺帽計算,按活載直接作用于由墩臺簡化成的連續(xù)梁上進行計算,不考慮活載及二期恒載的橫向分布作用。 </p><p>  2.2橋墩內力計算墩樁頂的最大豎向力計算同上;墩樁頂水平力計算,運用柔性墩理論中的集成剛度法,將橋面汽車制動力及梁體混凝土收縮、徐變、溫差、地震產生的水平力在全聯墩臺進行分配;最后根據不同組合的墩樁頂

6、水平力、彎距及對應樁頂豎向力進行樁基各截面內力計算。 </p><p><b>  3下部結構配筋 </b></p><p>  下部結構配筋首先涉及配筋方法的選用問題,故在該項中對配筋方法、蓋梁配筋、樁筋及樁長設計、橋臺配筋等注意事項分別進行討論: </p><p>  3.1極限法及容許應力法應用分析由于現行橋規(guī)將鋼筋混凝土橋原容許應力法的

7、彈性狀態(tài)設計改按承載極限狀態(tài)設計,大家對容許應力法有淡漠趨勢。事實上,極限法是在等截面簡支梁試驗基礎上獲得的,其適用范圍有限,有些方面還必須用容許應力法,設計者需注意根據實際情況合理選用。 </p><p>  3.2樁筋及樁長設計注意事項 </p><p>  樁筋設計目前均采用極限法進行樁體抗彎筋設計,這在規(guī)范中已有詳細公式。對樁體抗裂還沒有明確要求,目前說法不一,有待進一步研討。 &

8、lt;/p><p>  對于基樁各截面的配筋,從理論上講,應根據樁內彎矩包絡圖進行計算布置。通常是根據最大彎矩處進行配筋,從樁頂一直伸到最大彎矩一半處下一定錨固長位置,減少一半配筋再一直伸至彎矩為零下一定錨固長位置,再下為素混凝土段,對于軟基,樁主筋最好穿過軟土層。具體哪種配筋更合理,對于摩擦灌注樁,無論從樁體受力來看,還是從節(jié)省工程費用及降低施工難度來看,筆者認為前一種更合理:節(jié)省大量鋼筋;鋼筋籠少,受樁長的變更而

9、變更;減少底部斷樁處理的難度,減少扁擔樁發(fā)生機率。澆樁時,開始幾米發(fā)生卡管等事故機率高,而采用第一種方式配筋,底部斷樁后,鋼筋籠拔出后,可原孔再鉆,新沂河特大橋由省院設計,施工中就有4根素混凝土段斷樁是通過重新掃孔澆筑成功的,而新沂河橋以北路段由部勘察一院設計,有兩根樁出現類似情況,因鋼筋籠一通到底,只能采用扁擔樁處理。 </p><p>  4施工中下部結構技術問題的處理 </p><p&g

10、t;  施工和設計是相互關聯的,“怎么設計,就怎么施工”,反過來對設計者而言,應該“怎么施工,就怎么設計”,設計者應保證設計方案的合理性、可實施性,對其提供的施工方案安全性應進行驗算,有些施工方案的工藝、工序在設計文件中必須明確,否則對質量、安全有不良影響。施工中出現的問題也要通過設計來解決,以下針對施工中常遇到的幾個大問題進行分析,并從設計上提出解決問題的方法及其預防措施。 </p><p>  5前期科學規(guī)劃

11、、合理方案對建橋的影響 </p><p>  橋梁前期方案設計,對節(jié)省工程費用,保證工程質量很重要。德國工程建設資金充足,方案卻往往要做好幾年,反復比較以求最佳,而實施時間很短,這一點很值得我們學習,主管部門應給設計單位一個合理的設計周期。但很多時候,大家趕急,前期工作不細,方案沒有深度,等施工圖搞好了,再重新完善方案,結果整個設計又從頭開始,設計效率較低;若方案做得全面細致,科學合理,可以影響主管部門采納而較少

12、變動。 </p><p>  5.1做好總體規(guī)劃,初步正確框定下部結構的位置及型式我所在1998年海連西路薔薇河大橋設計中,對老橋調查發(fā)現:東橋臺因侵入河床太多而失穩(wěn)變更,中間通航孔因放樣偏差使東蓋梁變更加寬。因此,在方案中:新建幅增加一孔,以避免橋頭路基失穩(wěn);通航孔東鄰孔作加長處理,使新老幅橋墩一齊,以滿足水利及航道要求;墩系梁均設于水面以上,橋臺采用無橫系梁、無臺身、少開挖的短凳框架式橋臺,以減少施工難度;橋

13、頭用粉噴樁處理軟基沉降;并對老橋作相應的改造。由于總體考慮全面,方案各方滿意,設計一次成功。 </p><p>  5.2做好橋寬規(guī)劃,提高下部結構的設計質量及設計單位的設計效率規(guī)劃部門希望橋寬一步到位,而主管部門因資金所限不能一步實施到位。我所在1999年三八河橋設計中,橋寬規(guī)劃就處理很好,該橋近期15m寬,遠期25m寬,按25m寬一步規(guī)劃到位,中間15m寬近期實施。在下部結構設計中對25m寬4柱式墩臺及15m

14、寬2柱式墩臺分別計算,對應截面按大值控制設計,并為后期蓋梁連接預留鋼筋,近、遠期兼顧。 </p><p>  總之,設計者要善于結合工程實際分析問題、解決問題,并堅持在工程設計中推陳出新,以不斷提高下部工程的設計質量及其使用效果。 </p><p><b>  參考文獻: </b></p><p>  [1]王鐵夢.建筑物的裂縫控制[M].上海

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