某高速公路改扩建工程新旧桥梁基础差异沉降分析及控制

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1、某高速公路改扩建工程新旧桥梁基础差异沉降分析及控制张齐坤，张广寅，杨立坡79某高速公路改扩建工程新旧桥梁基础差异沉降分析及控制张齐坤，张广寅。杨立坡。(1．天津铁道职业技术学院，天津300240；2．天津市市政工程研究院，天津300074；3．天津市市政工程设计研究院，天津300051)摘要：为避免高速公路桥梁拓宽工程中，由于新旧桥梁基础差异沉降引起上部结构拼接部位产生开裂，以某高速公路改扩建桥梁加宽工程中后张预应力板梁桥和T梁桥为背景，分析新旧桥梁基础差异沉降对后张板梁桥、T梁桥结构受力、位移的

2、影响，并对结构拼接部位进行强度验算。对采取地基加固(桩底后压浆)技术的后张预应力板梁桥进行13个月的基础沉降观测，验证该控制技术效果。结果表明：新旧桥梁基础差异沉降值为5mm时，桥梁上部结构受力、位移满足要求，拼接部位结构强度满足要求；地基加固技术可有效降低新旧桥梁基础差异沉降。关键词：桥梁；改建；加宽；桥梁基础；沉降；地基加固}控制技术中图分类号：U445．6；U443．17文献标志码：A文章编号：1671—7767(2015)02—0079—061前言互通式立交桥I标准跨径为2Om。上部结构某

3、高速公路于2001年建成通车，2009年10月～为后张预应力混凝土空心板梁，梁高0．9m；下部结2011年1月进行改扩建，将原来的双向4车道扩建构为明盖梁接双柱墩，基础为钻孔灌注桩基础。桩为双向6车道及局部双向8车道。该高速公路在改为单排桩，桩径1．5m，桩长40m。两侧各加宽4．5扩建之前已经运营近10年，桥梁基础的沉降已基本m。新加宽桥梁桩基础采用桩底后压浆技术。完成。但桥梁加宽后，在使用过程中由于桥梁自重互通式立交桥Ⅱ标准跨径为2Om。上部结构和车辆荷载等作用，新建桥梁基础必定会产生相对为后

4、张预应力混凝土T梁，梁高1．3m；下部结构为较大的沉降，如果新旧桥梁差异沉降超出一定的范明盖梁接双柱墩，基础为钻孔灌注桩基础。桩为单围，桥梁上部结构拼接部位会产生开裂，影响其正常排桩，桩径1．5m，桩长43m。两侧各加宽4．5m。运营并对桥梁整体安全构成危害。跨河桥为一座3孔简支梁桥，斜交角为26．5。，本文依托该高速公路上2座互通式立交桥和1跨径布置为(8+13+8)m，上部结构13m为先张座跨河桥的加宽工程，分析基础差异沉降对上部结预应力混凝土空心板梁，8m为钢筋混凝土空心板构的影响，并验证控

5、制新旧桥梁基础差异沉降的方梁，梁高0．55m；下部结构为明盖梁接双柱墩，基础法，以确保桥梁上部结构拼接部位结构安全。为钻孔灌注桩基础。桩为单排桩，桩径1．0m，桩长36m。两侧各加宽8．25m。桥梁横断面如图1所示。2工程概况3座桥梁加宽方式均采用上部结构拼接，下部3新旧桥梁基础差异沉降对桥梁上部结构受力影结构不拼接_1]。其中互通式立交桥工和互通式立交响分析桥Ⅱ采用地基加固技术，即对新加宽桥梁桩基础采制定新旧桥梁基础差异沉降取值_2]时，要考用桩底后压浆技术进行地基加固，以控制新旧桥梁虑桥梁上部

6、结构对基础沉降差异所产生荷载的承受基础差异沉降，竣工通车后，选取互通式立交桥Ⅱ进能力，使沉降差异值在可控范围之内。本文考虑新行沉降观测；跨河桥采用常规方法施工，未采取地基旧桥梁基础差异沉降为5mm时对结构受力的影响。加固(桩底后压浆)技术，竣工通车后，进行沉降观3．1计算模型测，和互通式立交桥Ⅱ沉降观测结果分析对比。采用MIDASCivil软件建立空间梁格模型进行收稿日期：2014—04—24作者简介：张齐坤(1970一)，男，副教授，1994年毕业于上海铁道学院铁道工程专业，工学学士(E—mai

7、l：xyss207@sina．com)。80世界桥梁2015，43(2)L．1_一+450_．{原桥梁宽度加桥梁度原桥梁宽度增加桥梁宽度原桥梁宽度增加桥梁宽度’1100775．。5O鱼(a)互通式立交桥I(b)互通式立交桥II(c)跨河桥单位：am图1桥梁横断面仿真分析。2．43423e～0010．000OOe+O007．73480e～001板梁计算对象选择互通式立交桥I的2OITI跨1．28193e+0001．79038e+OO0径后张预应力混凝土板梁，梁高0．9m；新旧板梁接2．29884e+

8、0002．80729e+0003．31574e+000缝宽0．67in，高0．2m；板梁中板与中板、中板与边3．82419e+O004．33264e+000板之间均通过铰缝连接，计算中不考虑铰缝混凝土、4．841lOe+O00混凝土铺装层、护栏等对结构刚度的贡献，仅作为荷载计人，未考虑支座的弹性刚度。T梁计算对象选用互通式立交桥Ⅱ的20m跨径后张预应力混凝土图3整孔板梁位移等值线T梁，梁高1．3IT1；新旧T梁接缝部位宽0．44m(桥跨中位置竖向位移最小，且靠近旧板的新板竖向位面板