B匝道下穿高铁段桥梁施工荷载对高铁桥桩基的影响

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1、B匝道下穿高铁段桥梁施工荷载对高铁桥桩基安全性影响评价报告1•桥梁结构概况B匝道于48#〜49#墩之间下穿京广高铁桥，下穿桥梁为47#〜49#两跨一联的变宽现浇连续箱梁。跨径组合(30+31.84m),桥面宽度为1125〜2217cm,下部结构均为柱式桥墩。2•施工方案为了减小施工荷载对原高铁桥梁桩基产生的不利影响，现采用“贝雷桁架+满堂支架”组合的施工方案对上部现浇结构进行浇筑：1)靠近高铁桥墩(202#)处采用贝雷桁架临时支撑，确保高铁桥墩桩基5m范围以内地面无承压。贝雷桁架支承范围为(24.11

2、mx5m),基础到髙铁桥桩基的最小距离为5.13m。2)上部现浇箱梁的其余部分仍用传统的满堂支架方案进行支承。施工方案示意图如下所示。3184B匝道施工临时支架立面布置图20：O囚白比牀■B匝道施工临时支架平面布置图3•施工荷载3・1贝雷桁架部分上部结构按0.7m3/m2计算；贝雷桁架共8排，每排8片，每片重量270kg；每侧基础布置三根A630><10mm支承钢管;承台尺寸5mxl.6mx0.8m,设置10cm厚素混凝土垫层。上部结构重量：24.11*5*0.7*26=2194kN；贝雷梁片重量(钢

3、板及工字形钢等重量考虑1.1系数)：270*8*8*1.l/100=190kN；钢管重量(柱高考虑10m,连接螺栓等重量考虑1」系数)：3.14*0.63*0.01*10*3*2*7850*1.l/100=103kN；承台重量：(5*1.6*0.8*26+5*1.6*0.1*25)*2=373kN。得单侧基础竖向压力Pl：(2194+190+103+373)/2=1430kNo承台底压强pl：1430/(5*1.6)=179kPao3・2满堂支架部分上部结构按0.7m3/m2计算;满堂支架重力密度考虑

4、为上部结构重量的25%o满堂支架处地面压强p2：0.7*26*(l+0.25)=23kPao4•结构受力分析4.1受力模式及应力计算点选取以上荷载分析表明，施工荷载主要分为三个部分的均布力，分别是两个承台的承台底压强，与满堂支架处的地面压强。由以上的施工临时支架平面布置图可知，施工荷载主要位于202#墩的纵桥向侧，且由202#墩的桩基分布可知，该基础的纵桥向刚度更低，纵桥向荷载作用下受力状态更加不利，因此主要计算由施工荷载引起的纵桥向土压力。三个部分的均布力引起的承台处的竖向应力按最不利位置计算，其应

5、力计算点位置分别如下图所示。其中承台A的应力计算点为靠近承台A的角点，承台B的应力计算点为靠近承台B的角点，满堂支架均布力范围考虑为长40m、宽15m的矩形，应力计算点位于承台长边中心处。承台均布力应力计算点示意图2Q2foooo满堂支架均布力范围考虑面积及应力计算点示意图（单位：cm）4.2内力计算由《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）附录D查得•矩形面积上均布荷载作用下角点的附加应力系数（X后，可求得各均布力作用下的竖向应力大小Ozo则水平向应力Cy=K（）XQzK（）=

6、i/（1-p）式

7、中K（）为侧压力系数，卩为土的泊松比，取g=0.25,则K0=0.333o高铁桥梁202#墩承台顶部标高为7.2m,承台高度为2.5m,地面标高为7.4m,则承台中心埋深为（7.4-7.2+2.5/2）=1.45mo由此，可求得各均布力作用下，承台所收到的侧向土压力。承台A均布力引起的侧向压力计算表承台中心埋深1.45m贝雷基础R基底应力Pr179kpa面积A1矩形面积长116.1m矩形面积宽bl5.04m矩形面积长宽比nl1.21深宽比ml0.29角点下竖向应力系数al0.2459面积A2矩形面积长

8、126.1m矩形面积宽b23.44m矩形面积长宽比n21.77深宽比m20.42角点下竖向应力系数a20.2427面积A3矩形面积长135.04m矩形面积宽b31.1m矩形面积长宽比n34.58深宽比m31.32角点下竖向应力系数a30.1796面积A4矩形面积长143.44m矩形面积宽b41.1m矩形面积长宽比n43.13深宽比m41.32角点下竖向应力系数a40.1776角点下竖向应力系数a0.0012承台角点处竖向附加应力0.2148kpa侧压力系数K00.3333承台长11.4m宽8.4m咼2

9、.5m承台中心侧向压力2.041kN承台B均布力引起的侧向压力计算表承台中心埋深1.45m贝雷基础R基底应力Pr179kpa面积Al矩形血积长115.66m矩形面积宽bl3.97m矩形面积长宽比nl1.43深宽比ml0.37角点下竖向应力系数al0.2439面积A2矩形血积长124.06m矩形面积宽b23.97m矩形面积长宽比n21.02深宽比m20.37角点下竖向应力系数a20.2415面积A3矩形面积长135.66m矩形面积宽b31.03m矩形面积长