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1、桩基托换设计与验算苗文龙(重庆交通大学土木工程学院,重庆400074)摘要:某桩基经检测存在质量缺陷,为此本文采用桩基cm厚沥青混凝土。支座为板式橡胶支座,规格为150mm托换的方法对其进行加固,给出托换梁钢筋构造,并用大×150mm×35mm。桥梁横向连接为负弯矩钢筋网,板梁型通用有限元软件ABAQUS建模分析,证明此加固方案的之间连接为ϕ25mm连接钢筋。桥梁伸缩装置采用双层凹型锌铁皮伸缩装置。桥梁远景如图2所示,桥梁基本情况可行性。见表1。关键词:桩基托换;加固;有限元分析;ABAQUS中图分类号:TU753．8文献标志码:A文章编号:1672-4011(201
2、6)12-0092-03DOI:10．3969/j．issn．1672-4011．2016．12．0441项目概述1．1项目地理位置三门峡市位于河南省西部,地貌以山地、丘陵和黄土图2六峰桥塬为主,城区中黄河、洛河为主要河流,其中涧河是一条表1桥梁基本情况一览表流经三门峡市湖滨区的黄河支流,全长45km。结构跨径组合桥宽桥长技术状桥梁状态受三门峡市市政管理处的委托,拟对三门峡市六峰桥7形式(孔-m)/m/m况等级-1#桩基(从南起7号墩西侧桩基)原施工质量缺陷进行加混凝土9-1632156．84D级不合格简支梁桥固处理。项目地理位置如图1。主要技术指标:①结构类型:预应
3、力混凝土双孔空心板;②设计荷载:汽-20级,挂-100;③跨径组合:9-16m,每跨30片主梁;④桥面宽度:半幅2m(人行道)+5m(慢车道)+2m(绿化带)+7m(快车道),全宽32m;⑤桥下净空:约5m;⑥抗震:地震动峰值加速度0．15g,地震基本烈度7度,抗震措施按8度设防;⑦运行年限:19年。#1．3桥梁7-1桩基缺陷情况说明原设计该桥桥墩为单排双柱式中墩,预应力混凝土盖#梁,ϕ1．6m立柱,ϕ1．8m钻孔灌注桩基础。7-1桩基现状桩顶以下约2．5m范围有钢护筒包裹,外径为ϕ2．2m,根据现场开挖情况,发现钢护筒底以下约1m范围的桩基混凝土存在施工质量缺陷,该
4、部分桩身混凝土存在严重夹图1项目地理位置图泥、夹砂现象,桩周混凝土剥开后,可以看到主钢筋内核1．2桥梁概况心混凝土也存在严重夹泥、夹砂现象,钢护筒部分混凝土六峰桥为三门峡市区主干路六峰路跨越涧河的控制性质量情况不明。开挖检测见图3。桥梁,于1996年10月建成。全桥为9-16m简支梁桥,桥梁全长156．84m,桥面宽度32m,其中快车道净宽14m,慢车道每侧净宽5m,快慢车道间绿化隔离带宽2m,每侧人行道净宽1．75m,每侧护栏宽0．25m。本桥按照正交设计,桥梁全部位于直线段上。桥梁上部为预应力双孔空心简支板梁,桥面连续,在桥台设置伸缩缝。桥梁下部为重力式桥台,桥墩
5、为单排双柱式中墩,预应力混凝土盖梁,ϕ1．8m钻孔灌注桩基础。该桥设计洪水频率为百年一遇,相应设计水位为348m,桥面标高按350．03m控制,实际标高为351m。本桥桥面设计为1%的双向横坡,人行道为1%的反向横坡,不设纵坡。桥面铺装采用20cm厚C30混凝土+2图3开挖检测·92·1．4工程内容#对三门峡市六峰桥7-1桩基原施工质量缺陷进行加固处理。2加固方案原基桩缺陷部分采用C50水泥基灌浆料外裹封闭,而后采用2根直径1．5m托换桩和截面3．7m×2．5m的托换梁进行被动托换处理(原基桩保留)。托换梁和被托换桩之间采用对穿底层主钢筋,其余结合面涂界面处理剂及植筋
6、的方式进行连接。平面2．1加固所用材料图4托换梁钢筋构造图1)混凝土。托换梁:C30混凝土;托换桩:C25水下混凝土。3有限元分析2)钢材。钢筋:钢筋直径≥12mm时采用HRB400钢由于托换梁构造复杂,手算其受力状况比较繁琐,这筋;直径<12mm时采用HPB300钢筋,钢筋应符合里运用大型通用有限元软件ABAQUS建立精细化的模型进GB1499．1-2008《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢行分析。经计算上部结构传来集中荷载为6000kN。分析筋》和GB1499．2-2007《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带结果如图5所示。肋钢筋》的规定。钢板:采用Q235-B钢,
7、钢板板厚误差≤±5%板厚。钢材质量应符合现行GB/T700《碳素结构钢》和GB/T1591《低合金高强结构钢》的规定。钢材的基本受力性能指标符合现行GB/50017《钢结构设计规范》的规定。3)裂缝用灌缝胶、植筋锚固用的胶粘剂、水泥基灌浆、界面剂应符合有关规范要求,这里不再详述。2．2托换梁钢筋图(见图4)托换梁混凝土应力S33钢筋应力S11剖面焊接钢板应力S33拖换梁挠度U2立面图5ABAQUS计算结果·93·本设计的承载能力是足够承担上部传来的6000kN集钢筋都处于比较低的应力水平且托换梁跨中挠度仅0．5中荷载,此时托换梁混凝土最大拉应力1．9
