建設工程教育網(wǎng) > 建筑文苑 > 交通工程 > 正文
2010-03-25 10:44 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1 概述
云臺山河大橋位于南京機場(chǎng)高速公路B標段,全長(cháng)155.53m<窘諦院降潰杓仆ê驕豢?2m,凈高2.5m,大橋的南京側邊孔兼作人行通道。橋梁平面位于R=6784.7m的圓曲線(xiàn)上,縱向位于R=20000m凸形豎曲線(xiàn)內,橋縱軸線(xiàn)與河流正交。經(jīng)過(guò)方案比選與優(yōu)化,確定橋孔布置為5孔30m一聯(lián)預應力混凝土T形組合梁,下部結構因南京側(0#)橋臺填土較高、地質(zhì)條件較差,故采用肋板式臺身,其它均采用柱式墩臺,基礎全部為鉆孔灌注樁。
主要技術(shù)標準:
設計荷載:汽車(chē)-超20級,掛車(chē)-120;
設計行駛車(chē)速:120km/h;
橋面寬度:2×10.75m(行車(chē)道)+3m(中央帶)+2×0.75m(護欄)=26m。
2 方案比選與優(yōu)化
2.1橋跨的確定
云臺山河雖為等外級航道,但河口較寬,兩壩頂相距近120m,壩頂高程10.223m,最高洪水位10.0m,每年洪水季節都要從此泄洪。橋跨的確定要同時(shí)考慮通航、泄洪、經(jīng)濟等諸方面的因素。從通航角度出發(fā),20m跨徑綽綽有余。但采用20m跨徑有5個(gè)水中墩,這對泄洪很不利。而采用30m跨徑僅有3個(gè)水中墩,阻水面積減少40%.若采用40m跨徑,水中墩減為2個(gè),但這三種跨徑的造價(jià)是不同的。一般來(lái)說(shuō)上部結構跨徑越大造價(jià)越貴,相應的下部結構則未必如此。綜合考慮各方面的因素,最后確定采用30m標準跨徑。
2.2橋長(cháng)的確定
施工圖設計依據初步設計大綱進(jìn)行,本橋初步設計方案為7孔30m組合T梁。從地質(zhì)資料來(lái)看,機場(chǎng)方向有一近6m深的軟土段,深淺不一,軟土路基不易進(jìn)行處理。施工圖設計試圖對初步設計進(jìn)行調整,若采用高架橋跨過(guò)軟土地段,方案為15孔30m組合T梁,后探明K16+310處有一很深的礦塘,最大水深35m以上,塘底上層只有一很薄的覆蓋層,下面就是巖層。橋梁上游半幅全在礦塘里,12號橋墩無(wú)論作擴大基礎還是采用樁基礎,在技術(shù)上都難以處理。
相對而言,進(jìn)行軟基處理要比解決12號墩的技術(shù)問(wèn)題要容易些。采用11孔、9孔、7孔或5孔30m組合T梁,都能從功能上、技術(shù)上滿(mǎn)足要求;11孔、9孔、7孔橋長(cháng)較大,但仍有軟基要作處理;5孔雖要作軟基處理,但橋長(cháng)短比較經(jīng)濟。經(jīng)過(guò)多方比較,最后選定5孔30m組合T梁方案。
3 上部結構設計
上部結構原則上參考通用圖設計,但由于該橋位于R=6784.7m的平曲線(xiàn)上,單跨12片梁長(cháng)短不一,預制十分不便,設計中對通用圖進(jìn)行了修改。如圖1所示,Li表示兩墩(臺)帽中心線(xiàn)間在T梁中軸線(xiàn)處的距離;Δi表示在T梁中軸線(xiàn)處封頭混凝土厚度加減的數值,正值表示增加,負值表示減少。通過(guò)調節每片梁現澆封頭混凝土的厚度,而使預制長(cháng)度不變。這樣既滿(mǎn)足曲線(xiàn)的需要,又簡(jiǎn)化了施工。
4 下部結構設計
下部結構除南京側橋臺采用肋板式臺身外,其它均采用柱式墩臺,基礎全部為鉆孔灌注樁。由于南京側橋臺后填土高達7m,且下有近6m深的軟土層。為防止臺后路基沉降、滑移以致影響橋臺,不僅臺后軟土路基要作處理,且橋臺設計要作特殊考慮。高填土使橋臺須承受較大的臺后土壓力,設計采用了肋板式臺身、雙排樁基礎,具有比柱式、單排樁橋臺大得多的的承受力。
地質(zhì)勘察資料表明,基巖頂面上的第四系覆蓋層較薄,約15~20m之間。其中大部分為軟土層,基巖埋深較淺,為紫紅色砂巖和侵入體花崗閃長(cháng)巖,表面1~3m風(fēng)化強烈;鶚对O計時(shí),首先運用摩擦樁的計算公式:進(jìn)行試算,結果單樁承載力不夠,則本橋基樁為嵌巖樁而非摩擦樁,應按嵌巖樁的計算公式:[P]=(C1A+C2Uh)Ra進(jìn)行單樁承載力驗算,樁嵌入基巖中(不計風(fēng)化層)的有效深度h不得小于0.5m。
嵌巖樁的受力與摩擦樁明顯不同,前者僅由樁尖處基巖承擔豎向荷載,而后者由樁尖和樁周土共同承擔,且大部分由樁周土承擔。嵌巖樁樁尖不僅要承受豎向力,還要承受彎矩,所以嵌巖樁主筋至少要有一半數量通長(cháng)配置。而摩擦樁尖只承受很小的豎向力,不承受彎矩,所以摩擦樁主筋不需要通長(cháng)配置。
5 施工要求
作為一座大橋的施工,肯定會(huì )碰到各種各樣的問(wèn)題,本橋有以下問(wèn)題值得注意:
。1)該橋位于平曲線(xiàn)上,各墩、臺須按平曲線(xiàn)徑向放樣,上部結構梁的預制要滿(mǎn)足曲線(xiàn)橋梁的需要。
。2)南京側橋臺屬高填土,應先超填預壓,待臺前、臺后填土穩定后,再進(jìn)行鉆孔。
。3)該橋樁基按嵌巖樁設計,故對樁底的清孔要求很高,沉淀層厚度應≤5cm。
只有正確鑒別未風(fēng)化基巖的埋置深度,才能保證樁尖嵌入未風(fēng)化基巖深度的準確性,從而達到樁基的設計要求。
6 體會(huì )
。1)大橋方案的選擇直接影響到工程造價(jià)、進(jìn)度以及美觀(guān),設計中應作認真比選,作出最佳選擇。確定本橋方案時(shí)前后反復過(guò)多次,從最后效應來(lái)看還是不錯的。
。2)大半徑彎橋在高速公路中較為普遍,設計中如何處理是值得認真探討的。本橋的設計方法既方便施工,又滿(mǎn)足曲線(xiàn)橋要求,可供今后設計借鑒。
1、凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:建設工程教育網(wǎng)”的所有作品,版權均屬建設工程教育網(wǎng)所有,未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、鏈接、轉貼或以其他方式使用;已經(jīng)本網(wǎng)授權的,應在授權范圍內使用,且必須注明“來(lái)源:建設工程教育網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其法律責任。
2、本網(wǎng)部分資料為網(wǎng)上搜集轉載,均盡力標明作者和出處。對于本網(wǎng)刊載作品涉及版權等問(wèn)題的,請作者與本網(wǎng)站聯(lián)系,本網(wǎng)站核實(shí)確認后會(huì )盡快予以處理。
本網(wǎng)轉載之作品,并不意味著(zhù)認同該作品的觀(guān)點(diǎn)或真實(shí)性。如其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉載使用,請與著(zhù)作權人聯(lián)系,并自負法律責任。
3、本網(wǎng)站歡迎積極投稿。