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        城市橋梁基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算分析

        2021-09-10 20:13:37王云陽
        交通科技與管理 2021年17期
        關(guān)鍵詞:承載力

        王云陽

        摘 要:城市橋梁由于施工質(zhì)量及管養(yǎng)問題在運(yùn)營一段時間后可能存在一定沉降,長時間沉降及較大梁的沉降會影響結(jié)構(gòu)安全性,因此需要對其進(jìn)行加固。而加固的前提是對結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)承載力進(jìn)行詳細(xì)且準(zhǔn)確的計(jì)算。本文以一座城市橋梁為背景,分析了橋梁基礎(chǔ)承載力的詳細(xì)計(jì)算過程,可為類似工程提供依據(jù)。

        關(guān)鍵詞:城市橋梁;基礎(chǔ);承載力;沉降

        0 前言

        隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市交通運(yùn)輸量逐年增加,城市橋梁承受運(yùn)營越來越大,同時重載交通量所占比重也日趨增加。一方面隨著橋梁服役時間的增加,橋梁設(shè)計(jì)時采用的荷載標(biāo)準(zhǔn)與目前所采用的標(biāo)準(zhǔn)及目前的實(shí)際荷載情況存在一定差異;另一方面,日益增加的重載交通也會加快橋梁的沉降速度。不同于公路橋梁,城市橋梁運(yùn)營密度非常高,一旦發(fā)生過大沉降,將直接影響行車舒適度,更甚者將引起交通事故,事故帶來的后果將不堪設(shè)想。并且,橋梁基礎(chǔ)的維修、加固或者重建,將對現(xiàn)有交通造成嚴(yán)重影響,造成不良社會影響。

        某多跨城市橋梁上部結(jié)構(gòu)主要采用連續(xù)肋板、肋梁、箱型通道、T梁和V型剛構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式,墩臺結(jié)構(gòu)形式主要采用雙柱式及薄壁式橋墩、薄壁式或肋板式橋臺,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式主要采用擴(kuò)大基礎(chǔ)、預(yù)制管樁基礎(chǔ)和鉆/挖孔灌注樁基礎(chǔ)。

        據(jù)橋梁檢測單位多年觀察,部分橋墩出現(xiàn)不同程度的沉降,為保證結(jié)構(gòu)安全性和行車舒適性,有必要對相關(guān)橋梁進(jìn)行驗(yàn)算。

        1 樁基計(jì)算原則及方法

        1.1 樁身質(zhì)量狀況

        (1)樁身基本完整:不對承載力進(jìn)行折減;

        (2)一般缺陷:認(rèn)為不影響承載,不對承載力進(jìn)行折減,清底系數(shù)m0取《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ024-85)高值0.7;

        (3)樁頭缺陷:驗(yàn)算中不對承載力進(jìn)行折減,后面再按需做加固處理;

        (4)樁底質(zhì)量差:按缺陷程度對樁底承載力進(jìn)行10%~30%的折減,清底系數(shù)m0取《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ 024-85)中間值0.5。

        1.2 入巖情況

        (1)微風(fēng)化巖層:按端承樁進(jìn)行驗(yàn)算;

        (2)中風(fēng)化巖層:按摩擦樁和端承樁分別進(jìn)行驗(yàn)算;

        (3)強(qiáng)、全風(fēng)化巖層及其他土砂層:按摩擦樁進(jìn)行驗(yàn)算。

        2 橋梁概況

        某橋梁橋跨組合為(6×16+20)+(25+42+25)+(20+6×16)m,橋梁全長329.44 m,共17跨。上部構(gòu)造為鋼筋砼T型梁和V型剛構(gòu)結(jié)構(gòu)形式;墩臺結(jié)構(gòu)形式為方柱式和V型橋墩和墻式橋臺,基礎(chǔ)為Φ550 mm的預(yù)應(yīng)力管樁。該橋的墩臺編號為1~18,共18個墩臺,其中該匝道橋1#和18#為橋臺。

        2.1 (25+42+25)m V型剛構(gòu)主墩承臺恒載計(jì)算

        6.1×7.7×2×26=2442.4 kN。

        2.2 V型剛構(gòu)主墩最大樁頂力計(jì)算

        承臺底面單樁豎向力設(shè)計(jì)值按照下列公式進(jìn)行計(jì)算:

        其中:為第i根樁的單樁豎向力設(shè)計(jì)值(kN);為由承臺底面以上的作用產(chǎn)生的豎向力組合設(shè)計(jì)值(kN);為由承臺底面以上的作用繞通過樁群形心的y軸的彎矩組合設(shè)計(jì)值(kN*m);為由承臺底面以上的作用繞通過樁群形心的x軸的彎矩組合設(shè)計(jì)值(kN*m);n為承臺下面樁的總根數(shù);、分別為第i根樁中心至y軸、x軸的距離。

        通過上式計(jì)算,可得橋墩的最大樁頂力為695.2 kN。

        2.3 16 m、20 mT梁上部結(jié)構(gòu)恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下

        3 結(jié)論

        綜合分析該橋的橋墩狀況調(diào)查報(bào)告、地質(zhì)勘察資料、樁基檢測資料和竣工資料等內(nèi)容,按照第一節(jié)所述原則及方法對本橋樁基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算,根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果及檢測報(bào)告對所出現(xiàn)病害進(jìn)行分析,并提出較合理的處理方案。

        在未采取加固措施前,要加強(qiáng)對橋墩基礎(chǔ)的沉降監(jiān)測,若發(fā)現(xiàn)有明顯沉降的基礎(chǔ),應(yīng)及時進(jìn)行加固處理。

        參考文獻(xiàn):

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